阿拉伯海上层海温年变化双峰特征的研究

发布时间：2020-11-05 02:45

　　 阿拉伯海地理位置独特,位于全球海面温度(SST)最高的地区之一,作为印度季风区下垫面的重要组成部分,三面被大陆包围的地理特点以及显著的季风性气候,其热力状况的改变通过海气相互作用影响印度季风、东亚季风及全球气候。由于阿拉伯海海温的资料在早期相对比较匮乏,限制了对阿拉伯海海温的认识,地转海洋学实时观测阵(Array for Real-time Geostrophic Oceanography,简称Argo)的出现,为阿拉伯海海域海温研究提供了高时空分辨率的资料。本论文首先利用全球海洋Argo网格数据集(温度)、SODA月平均海洋数据集(流场)和CCMP风场数据,通过EOF分析,揭示了阿拉伯海5、50、100、200m层海温一年两次增温、两次降温的双峰特征;之后结合EOF结果对产生阿拉伯海上层海温双峰变化特征的原因进行了定性讨论。在此基础上,利用海洋混合层热平衡方程定量估计了海表热力强迫、埃克曼平流、垂直夹卷和地转平流在阿拉伯海上层海温季节变化中的贡献,讨论了海洋外部(大气)对阿拉伯海海温的影响。最后选取阿拉伯海8.75°N断面,分析了阿拉伯海8.75°N断面与赤道西印度洋的热交换对阿拉伯海海温季节变化的影响。通过EOF分析,揭示了阿拉伯海5、50、100、200m层海温一年两次增温、两次降温的双峰变化特征:5m层温度变化双峰信号出现在第一模态,其方差贡献率为75.79%,该信号主要受风场、太阳辐射及风生环流影响;50m层温度变化双峰信号出现在第三模态,其方差贡献率为11.95%,该信号主要受风生环流影响;100m层温度变化双峰信号出现在第一模态和第三模态,其方差贡献率分别为52.03%和9.55%。由100m层第一模态可知,100m层温度变化幅度最大、变化范围最广,是由于100m层处于海洋温度变化最为剧烈的温跃层中。100m层海温变化主要受跃层、风应力旋度影响,风应力旋度向下时,大气对海洋的强迫导致局地海水辐合,温跃层加深,100m层部分海域温度升高;风应力旋度向上时,大气对海洋的抽吸导致局地海水辐散,海洋深处的冷水上升,100m层部分海域温度降低。海洋混合层热平衡方程定量估计结果表明,阿拉伯海净热通量的季节变化与5m层海温的季节变化同样具有一年两次增加、两次减少的季节特征。第一次降温阶段(10~翌年1月)阿拉伯海混合层整体降温主要是由海表热力强迫(相对贡献为5.36%)大幅度减小,以及阿拉伯海南部海域受到地转冷平流(相对贡献为50.47%)的降温作用,最终造成阿拉伯海冬季降温幅度最大;第二次降温阶段(5~7月),埃克曼冷平流(相对贡献为59.38%)起主导作用。海表热力强迫(相对贡献为29.67%,比前一个阶段减少20%)的减少,地转冷平流(相对贡献为8.44%)和垂直夹卷的作用(相对贡献为2.51%)起次要作用。阿拉伯海全年通过海气热交换获得7.75×1012W的热量,而全年通过8.75°N断面失去8.6×1012W,两者基本相当,表明阿拉伯海通过海气交换得到的热输运量主要输向赤道西印度洋,阿拉伯海与赤道西印度洋的热交换对维持阿拉伯海温度的基本平衡起到非常重要的作用。各层海温和热输运量超前滞后相关分析的结果表明,热输运量对10m层温度双峰变化的影响显著,50、100、200m层温度的双峰变化受热输运量的影响较小。
【学位单位】：国家海洋局第三海洋研究所
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：P732
【部分图文】：

岛同印度半岛之间（图 1.1，红色方框内），面积约为 3.86×106km2，最深处为 5203m，平均深度 2734m。它东临斯里兰卡，北接亚洲大陆，西临阿拉伯半岛及非洲大陆。该海域地形较为复杂，海域中部是一个面积宽广的阿拉伯海盆，海盆周边分布着一系列近似南北走向的凸起和凹地。

阿拉伯海风场

阿拉伯海表层流场
【参考文献】

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本文编号：2871002