黑潮延伸体区海平面异常和中尺度涡的时空特征分析_潘丰

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1、第29卷第5期海洋预报Vol.29，No.52012年10月MARINEFORECASTSOct.2012黑潮延伸体区海平面异常和中尺度涡的时空特征分析122潘丰，张有广，林明森（国家海洋环境预报中心,北京100081；国家卫星海洋应用中心,北京100081）摘要：利用1993—2010年间的卫星高度计资料，用EOF方法及小波分析研究了黑潮延伸体区域的海平面异常和中尺度涡的时空变化特征。研究结果表明：海平面EOF第一模态是季节模态，与该海域风应力旋度第一模态类似，相关系数达0.65。EOF第二模态主要反映了黑潮南部次级环流的变化情况，显著性周期是8—10年。通过相关分析发现黑

2、潮延伸体南部次级环流的年代际变化与PDO有关，同时它又与风应力旋度第二模态有关；该海域的海面高度受到北太平洋东部SSH信号西传的影响，信号的传播需要大约3—4年时间。EOF第三模态是黑潮弯曲模态。日本南部的气旋涡和反气旋涡可以表征黑潮弯曲的形成，而且弯曲强度和涡的持续时间、强度和位置有关。关键词：黑潮延伸体；海平面异常；中尺度涡；风应力旋度；次级环流中图分类号：P731文献标志码：A文章编号：1003-0239（2012）05-0029-10[3]西太平洋暖池区。高理等利用12年卫星高度计数1引言分析得出了黑潮延伸区的海平面异常和海表面温度异常的低频分量与Nino3指数具有较

3、高的相关黑潮是沿着北太平洋西部边缘向北流动的一[4]性。Mizuno对1976—1979年期间黑潮的研究得支强西边界海流，它具有高盐、高温、流量大、出黑潮大弯曲幅度与黑潮延伸体中尺度变化有正流速强、厚度大、流幅窄等特征。黑潮主干经吐的相关性。通过实际观测数据的分析来检验，Yas-噶嘞海峡，进入太平洋，然后沿日本列岛流向东[5]uda和Hanawa发现黑潮延伸体在1980年增强，比北，在35°N附近分为两支：主干转向东流直到[6]洋盆尺度的表面风应力增强落后4—5年。Miller160°E，称为黑潮延伸体；一支在40°N附近与来自[7]和Deser把这4—5年的延后归因于斜压R

4、ossby波高纬的亲潮汇合一起转向东流汇入黑潮延伸体，从它们激发的北太平洋东部区域传播到太平洋洋一起横过太平洋。盆的西边界所需要的海洋调整时间。Deser进一步黑潮出现变异特征并不是孤立的，它与全球指出黑潮延伸体的增强被限制在相对窄的30°—海洋变化有关，特别是与PDO及ENSO的发生有38°N区域。他们对这个被限制响应的解释是增强密切联系。另外，黑潮本身的变化也是个大尺度的洋盆风应力增加了副热带和副极地次级环流中[1]效应，黑潮不同区域上的变化是相互联系的。近的Sverdrup流，这反过来又增加了西边界流的输年来海洋学者对黑潮延伸体，黑潮弯曲现象以及运，以及随后的他们下游的

5、延伸体。与ENSO等其他海洋现象之间的关系进行了大量的本文利用18年的卫星高度计资料分析1993年[2]研究。张永垂等利用15年（1993—2007年）月平—2010年间日本以南及黑潮延伸体区海平面变化均的海平面高度异常（SSHA）资料,分析了SSHA在的时空特征，结合同期的风应力资料以及PDO指北太平洋的分布和变化趋势。结果表明,北太平洋数的变化分析黑潮海平面，黑潮南部次级环流和年际时间尺度SSHA变化的大值区在黑潮延伸区和黑潮大弯曲现象的时空变化特征。收稿日期：2011-11-11作者简介：潘丰(1985-),男,硕士研究生,主要从事高度计应用于中尺度涡和海平面变化的研究

6、。E-mail:panfeng291@126.com30海洋预报29卷分布图，可以分析时间序列不同频率上的能量分2数据和分析方法布，也可以分析不同频率能量的在时间上的突变。2.1数据来源3结果分析本文利用的高度计资料是法国国家空间研究3.1海平面异常EOF分析中心（CNES）的卫星海洋存档数据中心（AVISO）由于主要是研究黑潮的季节变化和年际变提供的SSHA资料，该资料融合了T/P及其后继卫化，所以对数据进行了低通滤波，滤去了60天以星Janson1和ERS-1/2的观测数据，并进行了仪器下的高频分量。对18年的高度计资料经过EOF分误差、环境干扰、海况误差、潮汐干扰和反变

7、气解，得到了日本以南及黑潮延伸体区SSHA变化的[8]压计影响等因素的校正。该资料的空间为1/3°×1/3°空间分布和时间系数曲线。分解得到的前三个典的墨卡托投影网格，数据的时间间隔为7d。风应型场对原始场的方差贡献率达46.9%（见表1），基力资料采用的是NCEP的再分析资料中的月平均的本代表了原始场的主要特征。同时，为了对获取经向风应力和纬向风应力数据。的时间系数曲线的周期和能量进行分析，对EOF2.2主要分析方法分解得到的每个时间曲线进行了小波变换分析。2.2.1EOF分析表15个典型场的贡献率经