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IOD相关的温度和盐度异常对间歇性赤道潜流异常的影响

李俊德等   2017-11-14

       近日我室李俊德助理研究员及其合作者在Climate Dynamics上发表了关于热带印度洋间歇性赤道潜流的最新研究成果。由于赤道潜流(EUC)对印度洋偶极子(IOD)的强烈响应和反馈效应,近年来,EUC引起了学者的广泛关注。在本研究中,我们通过高分辨率的海洋环流模式ROMS得到了最近33年(1982-2014年)热带印度洋三维温度、盐度和纬向流的高质量数值模拟产品。在此基础上,通过设计两个敏感性试验,我们研究了EUC的季节变化并对赤道印度洋的纬向流收支进行诊断,探讨了温度和盐度异常在产生和加强正IOD事件期间的EUC中所起的作用。研究结果表明,在所有年份的1-3月份,整个赤道印度洋都存在一支稳定的EUC,然而,在8-11月份,EUC只有在正IOD年份可以一直延伸到赤道东印度洋。赤道印度洋纬向动量收支平衡的诊断分析结果表明,压强梯度力在次表层纬向流的趋势项的变化中起着重要作用。在正IOD事件期间,赤道东印度洋次表层存在强的温度负异常,赤道中东印度洋表层则存在盐度负异常,引起了大的压强梯度力,从而产生了8-11月份的EUC。敏感性试验的结果进一步表明,温度异常对压强梯度力具有显著的影响,在产生EUC的过程中起主导作用,然而,表层的盐度负异常增加了赤道东印度洋的纬向密度梯度,而且影响次表层的垂向动量平流,从而对加强东向流动的EUC起着次要的作用。

引用:Li, J., Liang, C., Tang, Y. et al. Impacts of the IOD-associated temperature and salinity anomalies on the intermittent equatorial undercurrent anomalies. Climate Dynamics, 2017, doi:10.1007/s00382-017-3961-x.

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图1. 根据5个正IOD事件(1982, 1994, 1997, 2006和2012年)(左边)和5个负IOD事件(1984, 1996, 1998, 2005和2010年)(右边)合成的赤道印度洋(0.5°S-0.5°N)秋季(9-11月)平均的温度异常(a, b),盐度异常(c, d)和纬向流异常(e, f)剖面。(a, b), (c, d)和(e, f)中红色盒子分别表示温度异常的中心 (75°E-100°E, 50-140 m),盐度异常的中心 (70°E-95°E, 0-80 m)和EUC的中心 (75°E-95°E, 80-160 m)。

 

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图2. 正IOD事件(1982, 1994, 1997, 2006和2012年)期间秋季(9-11月)平均的EUC动力过程的3维结构图。上层水平空间图中的阴影表示上层80m平均的盐度异常,红色矢量表示海表流场。正面垂向剖面图中的阴影,等值线和矢量分别表示沿赤道的温度异常,等密度线和纬向环流。