大气和海洋环流在热带和热带外相互影响中的作用

论文摘要

热带和热带外的气候通过大气和海洋所传递的遥相关信号紧密相联。热带气候变化对热带外气候有着显著影响;反之亦然。热带内外的遥相关呈现出从季节性到年代际的多时间尺度特性。热带内外的遥相关在气候变异和全球变暖等问题的研究中尤为重要。为研究热带和热带外之间的相互影响,本文采用“部分耦合”技术在卑尔根海-气-冰耦合气候模式中进行海表温度异常敏感性试验,设计了专门的数值试验以期定量分析研究热带和热带外之间的相互影响的程度,在分析过程中着重考察大气环流和海洋环流在热带和热带外气候异常相互影响中的作用。主要结果如下:1.热带外海表温度异常对热带气候产生显著影响。热带外海表温度正异常通过大气和海洋能够引起热带海表温度升高;而单凭海洋过程热带海表温度升高较弱。热带海表温度异常对热带外海表温度的影响程度相对较小。2.在热带外海表温度异常强迫的准平衡态中,大气经向环流和纬向环流的变化和热带对流异常相关联。热带对流加深和局地海表温度异常二者的水平结构相匹配,同时也和大尺度大气环流的变化相联系。3.在热带外海表温度异常持续强迫下,海洋表层环流和次表层环流均相应改变,赤道太平洋海洋环流的改变以及相对应的热量输送异常对局地海表温度异常的维持起主要作用,而海表风应力的变化是导致海洋表层环流和次表层环流改变的主要因子。4.中纬度海温异常在大洋次表层内沿等密度面向低纬度传输,并且该过程受到露头的等密度面上通风（或潜沉）过程的影响。

论文目录

• 摘 要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 研究进展
• 1.2.1 热带和热带外遥相关－大气
• 1.2.2 热带和热带外遥相关－海洋
• 1.2.3 ENSO 年代际循环
• 1.2.4 物理机制
• 1.3 问题的提出
• 1.4 本文研究内容
• 第二章 气候模式和试验设计
• 2.1 卑尔根气候模式
• 2.2 部分耦合技术
• 2.3 试验设计
• 第三章 热带 SST 对热带外异常增暖的响应
• 3.1 热带平均SST 异常
• 3.2 热带温度时间序列
• 3.3 海面风场和表层流场
• 3.4 热量收支平衡
• 3.4.1 海气热量交换
• 3.4.2 上层海洋热量收支
• 3.4.3 海洋平流对热量收支的贡献
• 3.5 环流异常的机理
• 3.5.1 大气环流
• 3.5.2 海洋环流
• 3.6 小结
• 第四章 热带大气环流对热带外 SST 异常的响应
• 4.1 Hadley 环流异常
• 4.2 对流和辐散风
• 4.2.1 年平均
• 4.2.2 冬季
• 4.2.3 夏季
• 4.3 小结
• 第五章 太平洋区海洋副热带流圈对热带外变暖的响应
• 5.1 密跃层上的环流变化
• 5.2 经向流速的纬向垂直剖面
• 5.3 热量传输和温度异常
• 5.4 西边界流和内区路径
• 5.5 Sverdrup 地转输运
• 5.6 小结
• 第六章 热带和热带外气候异常相互影响的比较
• 6.1 多年平均SST 异常
• 6.2 温度时间序列
• 6.3 海面风场和表层流场
• 6.3.1 OT 试验结果
• 6.3.2 T-ABOT 试验结果
• 6.4 次表层海温
• 6.4.1 OT 试验结果
• 6.4.2 T-ABOT 试验结果
• 6.4.3 潜沉过程
• 6.5 Sverdrup 地转输运
• 6.6 小结
• 第七章 总结与展望
• 7.1 主要结果
• 7.2 讨论和展望
• 致 谢
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