太平洋環(huán)流分析及其在全球變暖下的響應

【摘要】：本文通過HYCOM模式兩層嵌套的模擬及增大凈熱通量的敏感性實驗，分析了太平洋氣候態(tài)環(huán)流場特征與季節(jié)性變化特征及其在全球變暖下響應的海洋動力學過程的影響。 環(huán)流對世界大洋水文要素及熱鹽狀況有重要的影響，對全球氣候也存在巨大影響，太平洋環(huán)流是世界大洋環(huán)流最重要的組成部分。全球變暖及其引發(fā)的一系列海洋大氣異常的變化，是海洋學研究的前沿與熱點問題。利用模式來探索環(huán)流結(jié)構(gòu)及其在全球變暖下的響應，具有重要的研究意義。 模式模擬結(jié)果與ADCP實測資料及前人研究成果進行比對，比對結(jié)果顯示模式具有較好的模擬能力：模式模擬的源地黑潮附近的流場結(jié)構(gòu)與ADCP實測的流場結(jié)構(gòu)類似，且在時間變化上十分接近；成功模擬出了赤道潛流核心西淺東深的特性及潛流源頭水來源的情況；對黑潮的流場及龍目海峽處的流量模擬與觀測較為一致。 利用模式結(jié)果構(gòu)建太平洋年均流場，在定性分析的基礎(chǔ)上對流場進行定量分析。對主要流的來源與補充關(guān)系進行了探討：南赤道流來源為秘魯寒流與赤道潛流上升流，赤道潛流來源為新幾內(nèi)亞沿岸流回流，北太平洋東邊界流在表層流幅較窄、次表層流幅較寬，副熱帶逆流在南北半球均存在明顯的雙核甚至多核結(jié)構(gòu)。對流場的季節(jié)性變化進行了分析：北赤道逆流來源在冬春季與夏秋季不同、北赤道逆流春季與夏季在表層存在季節(jié)性消失現(xiàn)象，西向的赤道中層流僅在秋季存在于180°經(jīng)線以西海域，西太平洋夏秋季流場與冬春季流場存在較大的季節(jié)性差異。 在增大凈熱通量的敏感性實驗中，海洋動力學過程導致赤道太平洋出現(xiàn)增溫空間不均的情況，沿赤道區(qū)域存在一個增溫最弱通道，從西太平洋次表層到達東太平洋表層。赤道東太平洋增溫最弱可能與赤道潛流有關(guān)，而東太平洋溫躍層加深、垂向熱輸運增大也是造成東太平洋區(qū)域表層增溫最弱、次表層增溫較強的重要原因。赤道潛流流量是一直增大的，赤道表層流以150°W為界，以東流速增大、以西流速減小，流速變化導致的水平熱輸運的變化與SST異常的空間分布相符。 受副熱帶環(huán)流影響，赤道東太平洋表層增溫最弱的水團會向極運動到達副熱帶，并在副熱帶20°-30°N之間的區(qū)域潛沉，潛沉至溫躍層后，該水團又通過次表層分支平流進入赤道區(qū)域，與赤道潛流匯合形成這樣一個增溫最小區(qū)域的循環(huán)。這說明全球變暖后，亞熱帶環(huán)流對增溫最弱水團的輸運起著至關(guān)重要的作用。 【關(guān)鍵詞】：太平洋 數(shù)值模擬 季節(jié)變化 定量分析 全球變暖 海洋動力學
【學位授予單位】：中國海洋大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：P732.6;P731.27
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-12
• 1 前言12-18
• 1.1 研究意義12-13
• 1.2 研究現(xiàn)狀13-17
• 1.2.1 太平洋環(huán)流研究現(xiàn)狀13-16
• 1.2.2 全球變暖下 SST 與環(huán)流響應的研究現(xiàn)狀16-17
• 1.3 本文內(nèi)容17-18
• 2 數(shù)據(jù)、模式介紹與敏感性實驗方法18-24
• 2.1 數(shù)據(jù)18-20
• 2.1.1 HYCOM 強迫場數(shù)據(jù)18-19
• 2.1.2 HYCOM 背景場數(shù)據(jù)19
• 2.1.3 SODA 數(shù)據(jù)19
• 2.1.4 敏感性實驗凈熱通量數(shù)據(jù)19-20
• 2.2 HYCOM 模式介紹與設(shè)置20-21
• 2.3 敏感性實驗設(shè)置21-24
• 2.3.1 實驗設(shè)置背景22
• 2.3.2 實驗設(shè)置方式22-24
• 3 模式結(jié)果驗證24-32
• 3.1 全球氣候態(tài)模擬結(jié)果驗證24-26
• 3.2 太平洋氣候態(tài)數(shù)據(jù)驗證26-30
• 3.2.1 與實測數(shù)據(jù)比較26-27
• 3.2.2 與前人研究成果進行比較27-30
• 3.3 敏感性實驗結(jié)果驗證30-32
• 4 太平洋流場模擬及季節(jié)性分析32-46
• 4.1 太平洋年均流場分析32-40
• 4.1.1 赤道主要緯向流系33-36
• 4.1.2 熱帶西太平洋海域36-37
• 4.1.3 北太平洋海域37-39
• 4.1.4 南太平洋海域39
• 4.1.5 中層與深層簡述39-40
• 4.2 太平洋流場季節(jié)性變化分析40-46
• 4.2.1 赤道主要緯向流系40-43
• 4.2.2 熱帶西太平洋海域43-45
• 4.2.3 南太平洋海域45-46
• 5 全球變暖后溫度與環(huán)流的響應46-59
• 5.1 赤道區(qū)域47-55
• 5.2 北太平洋區(qū)域55-59
• 6 結(jié)論與展望59-61
• 6.1 結(jié)論59-60
• 6.2 展望60-61
• 參考文獻61-66
• 致謝66-67
• 個人簡歷67
• 在學期間發(fā)表的學術(shù)論文67-68

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