北太平洋副热带逆流对北大西洋高纬度淡水强迫的响应过程和机制

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利用海-气耦合模式CCSM3和CM2.1，在北大西洋高纬度淡水强迫的条件下，描述了北太平洋大气与海洋在淡水强迫下所产生的区域性变化，并具体分析了北太平洋副热带逆流(STCC)的流场、模态水、混合层深度(MLD)等海洋要素的月平均数据，以及同一模式不同程度淡水强迫下，冬季STCC 在不同段的流速流量异常的响应变化。探讨了STCC的响应机制以及对淡水强迫响应的季节性差异，提出了淡水强迫造成的气候突变，影响STCC的可能途径和冬季对淡水通量增长的非线性变化过程，并系统分析了冬季在不同断面上STCC 流速异常和流量异常随淡水通量增加的变化趋势，所得结论有：两个模式的1.0 Sv 淡水试验中，北太平洋的SST的响应在空间分布上基本相似，但响应程度有所不同。在中高纬地区，CCSM3 中的降温尺度更大，CM2.1中由于STCC 增强引起的异常增暖现象，体现得并不明显。风应力场的响应，在空间分布上差距较大，还出现截然相反的区域。CCSM3 模拟的海洋上层流场，响应更为强烈，特别是STCC和赤道流系。在淡水强迫下，不但STCC的流速和流量有所改变，其位置在180°断面(国际日期变更线)上也偏北，同时影响深度增加。根据断面上STCC 所处的深度和位置，对比模态水位置以及密度跃层的变化，推断出STCC的成因是模态水的入侵，同时从模态水所处的密度层确定其为北太平洋中部副热带模态水(NPCMW)。同时也提出，大西洋高纬度淡水的注入导致的气候突变，是通过大气作用影响到北太平洋后，再通过风-海洋热平流-MLD-NPCMW-STCC 这样的途径影响STCC的变化。180°断面上STCC 平均流速的季节变化集中在20-24°N 之间，其中夏季7、8月份最高，冬季1、2月份最低；淡水试验与控制实验的差距在冬季更为明显。淡水试验中STCC的平均流量全年都比控制试验高，二者在冬季12月份均达到最大值，春季3、4月份达到最小值。其中淡水试验的变化比控制试验超前1个月左右。和控制试验相比，淡水试验中的NPCMW 位置更偏西，3月份的黑潮延伸体区域MLD 高于200m的范围减小，但深度增加，在40°N 左右的MLD梯度增加。在STCC 前段的150°E 断面上，流速和流量受淡水强迫的影响最大；受影响最小的位于末段的170°W 断面上。STCC 流速和流量的响应基本随着淡水强迫的强度增加而加强，并且在前后各段呈现不同的增长趋势。增长最多的断面是代表STCC 前段的150°E，其次是末段的170°W，中段的断面从160°E 到180°依次减少。整个增长过程是非线性的，流速和流量异常增长最迅速的都是从0.1Sv 到0.2 Sv的过程；在0.2 Sv 到0.6 Sv 之间，增长有反复，且不同断面上的变化皆有所差别；唯一保持单调增长的断面是150°E，其他各断面都在0.6 Sv 达到最高值。

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作者
周舒岚;
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作者单位

中国海洋大学;

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授予单位中国海洋大学;
学科物理海洋
授予学位硕士
导师姓名林霄沛;
年度 2011
页码
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原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类海洋学;大气科学（气象学）;
关键词
北太平洋; 副热带逆流; 北大西洋; 高纬度; 淡水; 响应过程;

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