赤道印度洋中部断面东西水交换的季节变化及其区域差异.pdf

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1、第34卷第2期2012年3月海洋学报ACTAOCEANOLoGICASINICAV01．34。No．2March2012赤道印度洋中部断面东西水交换的季节变化及其区域差异张玉红1’2，杜岩h，徐海明2(1．中国科学院南海海洋研究所热带海洋环境国家重点实验室，广东广州510301；2．南京信息工程大学大气科学学院，江苏南京210044)摘要：采用海洋再分析资料和实测资料研究了热带印度洋中部东西水交换特征。结果表明存在两个相互独立的过程，即北印度洋过程(4。～6。N)和赤道过程(2。S一2。N)。北印度洋过程

2、受季风影响显著，11月至翌年3月冬季风期间表现出很强的低盐水向西输送，5—9月夏季风期间则为高盐水向东输送；由于冬季风期间的输送较强，年平均表现为低盐水向西输送。赤道过程分为表层过程和次表层过程。表层赤道过程受局地风场驱动，有明显的半年周期；4—5月和10一11月的东向流将赤道西印度洋的高盐水向东输送，其余月份相反；向东的输送较强，年平均表现为净高盐水向东输送。在次表层赤道过程没有明显的季节变化，海流全年一致向东，将海盆西部的高盐水向东输送。关键词：印度洋中部；东西水交换；北印度洋过程；赤道过程中图分类号

3、：P731．26文献标志码：A文章编号：0253—419鬈2012)02—0030—091引言北印度洋表层环流具有很强的季节性特征[1-2]。夏季风期间表现为西南季风环流，索马里海流向北，越过赤道后在4。N附近形成离岸流，西南季风流绕过印度半岛南端和斯里兰卡进入孟加拉湾口]。冬季风爆发后，索马里海流转向南，与向北的东非沿岸流在2。～4。S的区域内相遇，补偿了向东的南赤道逆流。东北季风流从孟加拉湾跨越海盆，向西进入阿拉伯海，然后转向北[4]。赤道海区表层海流在风场驱动下表现出半年周期特征，4～6月和10一1

4、1月表现为很强的向东流，该海流最早由Wyrtki[5“3发现，通常称为Wyrtki急流(Wyrtkijets)。Han等口1的模式结果指出风驱动是Wyrtki急流形成的直接原因，而罗斯贝波的反射、共振以及混合层切变对急流的结构和强度变化起到重要作用。Qiu等[s1利用海表浮标观测资料和卫星高度计资料研究了Wyrtki急流的活动机制，它主要发展区位于55。～80。E之间，最先发生在75。～80。E区域，然后向西传播。冬季赤道海流向西，夏季赤道印度洋西部也有弱的西向海流[9]。印度洋东西两侧盐度差异较大。受蒸

5、发和降水的影响，西部海水盐度显著偏高，东部海水盐度偏低。北印度洋季风海流和赤道半年周期的海流对东西水交换产生重要影响。Jensen[1”11]以及Han和McCreary[12]的模式结果指出，夏季的西南季风海流将阿拉伯海高盐水输送到孟加拉湾，冬季的东北季风海流则将孟加拉湾的低盐水向阿拉伯海输送。同样的结论在混合层盐度收支分析中得到了证实[13_14

6、。Han和McCreary[121的模式结果指出，在季风转换季节Wyrtki急流使赤道地区形成明显的高盐水舌。在季风盛行季节，向西的海流使赤道高收稿日期：2

7、010—07—23；修订日期：2011一05—23。基金项目：国家重点基础研究发展计划(“973”计划)项目(2010CB950302；2012CB955603)i中国科学院知识创新工程方向性项目(KZCX2一YwBR一04；LYQY200807)。作者简介：张玉红(1984一)，女，云南省武定县人，博士研究生，从事海洋动力和海气相互作用研究。E—mail：zhangyuhong@scsio．ac．cD*通信作者：杜岩，研究员，博士生导师。E—mail：duyan@scsio．ac．cn2期张玉红等：赤道

8、印度洋中部断面东西水交换的季节变化及其区域差异31盐水舌西退，东部低盐水向西扩展。以上研究都显示，热带北印度洋和赤道海区的海水在季节尺度上存在着很强的交换。对此，本文对北印度洋和赤道海区东西水交换的季节特征进行了研究，重点突出海洋过程的区域差异。2资料和方法2．1资料海洋环流资料采用美国马里兰大学简单海洋同化模式(SimpleOceanDataAssimilation，SODA)产品。该模式基于地球物理流体力学实验室(Geo—physicalFluidDynamicsLaboratory，GFDL)的模块

9、化海洋模式(ModularOceanModel，MOM)以及并行海洋模式(ParallelOceanProgram，POP)的并行算法。它对三维原始方程做了静力平衡和布西奈斯克近似(Boussinesqapproximation)[15_1引。SODA提供了一种基于最优插值数据同化的约束算法来对观测资料进行同化，每10天进行一次。为了降低同化引起的误差，soDA还在每个时间步长上进行逐步校正，并设置了一个90d的资料窗口。这两