论文摘要
本文利用海表温度资料、美国国家海洋大气局（National Oceanic and Atmospheric Administrator,NOAA）的20世纪在分析资料和第六次耦合模式比较计划（CMIP6）其中一个太阳强迫数据集,逐月太阳总辐照度（TSI）数据表征太阳辐射,诊断研究了TSI对热带太平洋主要海气系统的可能影响。首先分析了TSI与热带太平洋海温主要模态的关系,以及TSI对热带太平洋海温的影响。然后分析了TSI对热带中太平洋海温年代际变化的可能影响。最后讨论了TSI与厄尔尼诺-南方涛动（ENSO）之间的关系。主要结论如下:1910-2010年冬季TSI与热带太平洋冬季海温之间存在显著的相关关系,二者相关系数的空间分布主要表现为经向的“-+-”异常分布型。热带西北太平洋和澳大利亚东海岸的南太平洋地区为显著负相关分布,从东北太平洋一直延伸到热带中太平洋地区及秘鲁沿岸的东太平洋地区为显著的正相关分布。对热带太平洋冬季海温进行经验正交函数（EOF）分解,结果表明,冬季TSI与热带太平洋冬季海温相关系数的空间分布与第二模态的空间型相似,并且TSI指数与EOF分解后第二模态对应的标准化时间序列相关系数达0.201,通过了95%的信度检验,说明二者存在内在联系。通过对冬季TSI和热带太平洋冬季海温回归系数以及TSI指数的峰、谷值年合成分析（以±0.8个标准差为标准划分）也可以看出,热带太平洋地区的海温分布在空间上也表现为经向“-+-”异常分布型,与冬季TSI指数与热带太平洋相关系数的空间分布相似;表明了热带太平洋冬季海温经向“-+-”的海温分布型的形成可能与TSI密切相关。热带中太平洋海温存在与TSI类似的准11年周期变化信号,TSI与海温以及其他海气变量之间存在显著相关关系。海温异常在滞后于TSI信号1-3年时的正相关达到最强,证实了热带中太平洋海温可能存在对TSI的滞后响应。进一步分析显示,尽管滞后2-3年后可能会由于云-辐射反馈而引起进入海洋净短波辐射量的减少。但是由TSI所直接引起的海表净短波辐射变化可能是热带中太平洋海温在年代际尺度上变化的直接原因。海温的年代际异常能够通过海气相互作用引起表层纬向风的变化,并反过来加强海温的年代际变化信号。TSI正位相引起的海温正异常可促使对流层温度上升,空气中的水汽增加,上升运动加强等相应变化,进而使得总云量增加,表层纬向风和总云量对海温的影响在动力学和热力学过程中都对海温本身产生反馈作用。以TSI指数原始序列均值为标准,定义TSI峰、谷值时期,发现TSI峰、谷值时期多对应东部型ENSO事件。可能是由于云量分布的不均匀性导致海表面接受到的太阳辐射产生不同。TSI峰值时期,热带东太平洋地区云量较少,西太平洋云量较多。因此热带东太平洋海面可能吸收到更多的太阳辐射,导致热带东太平洋海温的上升,形成东部型厄尔尼诺事件。TSI谷值时期情况相反,形成东部型拉尼娜事件。TSI峰、谷值时期的海温和850hPa纬向风场的合成分析结果显示,TSI峰、谷值时期的海温为ENSO循环提供了一个年代际的背景场,TSI峰值时期多对应于厄尔尼诺事件的发生;而TSI的谷值时期多对应于拉尼娜事件的发生。850hPa纬向风场合成的结果表现为在TSI峰值时期,西风距平几乎在热带太平洋盛行。这样的风场配置有助于热带东太平洋海温增暖,有利于形成厄尔尼诺事件;TSI谷值时期,中东太平洋为东风异常,可以导致表层暖海水向西扩展,使得东太平洋冷水上涌,有利于形成拉尼娜事件。
论文目录
文章来源
类型: 硕士论文
作者: 梁健
导师: 陈权亮,任宏利
关键词: 太阳辐射,年代际变化,热带中太平洋,海温,太阳总辐照度
来源: 成都信息工程大学
年度: 2019
分类: 基础科学
专业: 气象学,海洋学
单位: 成都信息工程大学
分类号: P732
DOI: 10.27716/d.cnki.gcdxx.2019.000061
总页数: 56
文件大小: 3692K
下载量: 36