發表於2024-11-22
大洋環流和海氣相互作用的數值模擬講義 下載 mobi pdf epub txt 電子書 格式 2024
大洋環流和海氣相互作用的數值模擬講義 下載 mobi epub pdf 電子書El Niño-Southern Oscillation(ENSO)是赤道太平洋地區乃至全球範圍內最顯著海氣相互作用現象之一。自Bjerkness(1969)的工作以來,人們對 ENSO的認識不斷加深(參見Anderson et al., 1998)。ENSO循環中冷暖位相轉換是研究和預報ENSO事件過程中很重要的一個課題,在這方麵前人已經做過大量工作,提齣瞭許多理論和概念模型,如 Shopf等(1988)和Battisti等(1989)的延遲振蕩子理論,Jin(1997)的Discharge−Recharge振蕩子, Weisberg(1997)等的西太平洋振蕩子理論,Picaut等人(1996)的advective-reflecive振蕩子理論等。盡管這些假設和理論的側重點各有不同,但是大多數都認為西太平洋的熱含量變化是ENSO事件的前兆,整個ENSO循環是熱帶太平洋上層海洋熱量和質量重新分布以及海氣相互作用的産物。數值模擬一直是研究ENSO物理機製的重要手段之一,特彆是完全海氣耦閤模式CGCM能夠更真實地反映海氣相互作用中的各種物理過程,因而近年來在ENSO的模擬和預測研究中得到瞭越來越廣泛的應用。從二十世紀八十年代末期以來,耦閤模式模擬ENSO的能力不斷提高,到目前為止海氣耦閤模式已經能在許多方麵相當真實地再現ENSO循環的基本特徵。 El Niño一詞來自西班牙語,最初是指在東太平洋秘魯沿岸每隔幾年齣現的海錶溫度異常增暖現象,後來Bjerknes(1969)發現El Niño現象與南方濤動(Southern Oscillation)密切相關,即El Niño事件對應著南方濤動的負位相;La Niña(也有人稱之為反El Niño事件)對應著南方濤動正位相。因此Bjerknes將上述兩個詞閤起來構成一個新詞ENSO,錶示從El Niño事件到La Niña事件再到El Niño事件的整個循環過程。 現在人們已經認識到ENSO事件是熱帶海洋−大氣相互作用的結果,並能夠通過遙相關型(例如太平洋−北美(PNA)遙相關型)對全球氣候異常産生顯著影響。在ENSO事件的暖位相,赤道中東太平洋海錶溫度異常增暖,東西太平洋海錶溫度梯度明顯減弱,同時赤道上信風減弱。實際上大氣和海洋環流的異常還不僅錶現在錶層,在海洋次錶層和大氣對流層中上層也可以看到顯著的異常信號。例如,在赤道上大氣Walker環流的上升支由印尼海域東移到赤道中太平洋的上空,並且在赤道中東太平洋齣現異常多的降水,在200hPa高空西風也同時減弱。同赤道信風減弱的事實聯係起來看,這意味著赤道太平洋 Walker環流減弱。在海洋次錶層,赤道西太平洋溫躍層變淺,東太平洋溫躍層加深,使得東西太平洋溫躍層梯度減小,同時海錶麵高度也在降低;但赤道地區平均溫躍層深度比氣候平均值淺,赤道太平洋的海洋上層熱含量降低,同時赤道潛流的強度也減弱。在ENSO 事件的冷位相(即La Niña位相),赤道中東太平洋海錶溫度異常偏低,東西太平洋海錶溫度梯度明顯加強,同時赤道上海洋錶麵信風也顯著增強,200hPa西風也明顯加強。與此同時,在赤道上大氣Walker環流的上升支嚮西移,並且強度增加。在海洋次錶層,赤道東太平洋溫躍層變淺,西太平洋溫躍層加深,東西太平洋溫躍層梯度加大。
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評分El Niño-Southern Oscillation(ENSO)是赤道太平洋地區乃至全球範圍內最顯著海氣相互作用現象之一。自Bjerkness(1969)的工作以來,人們對 ENSO的認識不斷加深(參見Anderson et al., 1998)。ENSO循環中冷暖位相轉換是研究和預報ENSO事件過程中很重要的一個課題,在這方麵前人已經做過大量工作,提齣瞭許多理論和概念模型,如 Shopf等(1988)和Battisti等(1989)的延遲振蕩子理論,Jin(1997)的Discharge−Recharge振蕩子, Weisberg(1997)等的西太平洋振蕩子理論,Picaut等人(1996)的advective-reflecive振蕩子理論等。盡管這些假設和理論的側重點各有不同,但是大多數都認為西太平洋的熱含量變化是ENSO事件的前兆,整個ENSO循環是熱帶太平洋上層海洋熱量和質量重新分布以及海氣相互作用的産物。數值模擬一直是研究ENSO物理機製的重要手段之一,特彆是完全海氣耦閤模式CGCM能夠更真實地反映海氣相互作用中的各種物理過程,因而近年來在ENSO的模擬和預測研究中得到瞭越來越廣泛的應用。從二十世紀八十年代末期以來,耦閤模式模擬ENSO的能力不斷提高,到目前為止海氣耦閤模式已經能在許多方麵相當真實地再現ENSO循環的基本特徵。 El Niño一詞來自西班牙語,最初是指在東太平洋秘魯沿岸每隔幾年齣現的海錶溫度異常增暖現象,後來Bjerknes(1969)發現El Niño現象與南方濤動(Southern Oscillation)密切相關,即El Niño事件對應著南方濤動的負位相;La Niña(也有人稱之為反El Niño事件)對應著南方濤動正位相。因此Bjerknes將上述兩個詞閤起來構成一個新詞ENSO,錶示從El Niño事件到La Niña事件再到El Niño事件的整個循環過程。 現在人們已經認識到ENSO事件是熱帶海洋−大氣相互作用的結果,並能夠通過遙相關型(例如太平洋−北美(PNA)遙相關型)對全球氣候異常産生顯著影響。在ENSO事件的暖位相,赤道中東太平洋海錶溫度異常增暖,東西太平洋海錶溫度梯度明顯減弱,同時赤道上信風減弱。實際上大氣和海洋環流的異常還不僅錶現在錶層,在海洋次錶層和大氣對流層中上層也可以看到顯著的異常信號。例如,在赤道上大氣Walker環流的上升支由印尼海域東移到赤道中太平洋的上空,並且在赤道中東太平洋齣現異常多的降水,在200hPa高空西風也同時減弱。同赤道信風減弱的事實聯係起來看,這意味著赤道太平洋 Walker環流減弱。在海洋次錶層,赤道西太平洋溫躍層變淺,東太平洋溫躍層加深,使得東西太平洋溫躍層梯度減小,同時海錶麵高度也在降低;但赤道地區平均溫躍層深度比氣候平均值淺,赤道太平洋的海洋上層熱含量降低,同時赤道潛流的強度也減弱。在ENSO 事件的冷位相(即La Niña位相),赤道中東太平洋海錶溫度異常偏低,東西太平洋海錶溫度梯度明顯加強,同時赤道上海洋錶麵信風也顯著增強,200hPa西風也明顯加強。與此同時,在赤道上大氣Walker環流的上升支嚮西移,並且強度增加。在海洋次錶層,赤道東太平洋溫躍層變淺,西太平洋溫躍層加深,東西太平洋溫躍層梯度加大。
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