西北太平洋副热带逆流与模态水的季节变化和年际变化.pdf

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1、第33卷第3期2015年7月海洋科ADVANCESIN学进展MARINESCIENCEV01．33No．3July，2015西北太平洋副热带逆流与模态水的季节变化和年际变化葛啸1’2，刘秦玉1’2，王立宜1’2(1．中国海洋大学海洋环境学院，山东青岛266003；2．物理海洋教育部重点实验室海洋_，大气相互作用与气候实验室，山东青岛266003)摘要：本研究依据20042011年Argo观测资料的数据，对西北太平洋副热带逆流(STCC)和副热带西部模态水(STMw)的季节和年际变化进行了分析，探索了不同时间尺度上STCC强度和STMW体积变化的对应关系。研究结果再一次表明：北太平洋副热带环流

2、中存在南、北两支向东的副热带逆流(STCC)，这2支逆流分别位于18。～20。N和23。～25。N纬带，月平均流速在5～20cm·S。而位于西北太平洋温跃层内的低位势涡度(PV小于2．0×1010m_1·s一1)的STMW主要出现在140。～170。E，25。～31。N的海域，介于25．o～25．6印等位势密度面之间，核心位势密度为25．3a。。日界线以西的2支STCC强度和STMW体积都存在较显著的季节变化和年际变化。2支STCC强度的季节变化相类似，在5—7月中都较强，在11月较弱，这与前人提出的STCC在春季最强略有差异。STMW的体积在48月较大，9月后开始减小，该现象证实了在季节变

3、化中STMW体积的增加和减少可以影响STCC的增强和减弱。2支STCC强度的年际变化几乎没有一致性，但STMW体积和局地风应力旋度的年际变化与STCC北支强度年际变化关系更密切。关键词：副热带逆流；副热带模态水；北太平洋；季节变化；年际变化中图分类号：P722文献标识码：A文章编号：16716647(2015)03—0279—0920世纪60年代后期，有观测显示春季在20。～25。N之间存在一支不能用风生环流理论来解释的窄的表层东向流。尽管当时的直接海流观测证据不足以确定这支东向流是否持久和连续，Yoshida和Kidoko—ro[13将这只北太平洋副热带环流内区的东向逆流命名为副热带逆流(

4、STCC)。对包括1965—1966年黑潮联合调查(CSK)在内的历史水文资料的分析发现，STCC大致沿北回归线向东流，在地转流场上它整年存在。宽度大约100nmile，厚度300m，可自122。E追踪到160。E或者更靠东[1]。低纬度副热带东向输送现象也出现在南太平洋、北大西洋和南印度洋。STCC可能是一种全球性现象，对于STCC的研究有助于更好地理解全球大洋环流系统。自STCC被发现以来，世界上对于STCC的存在性和形成机制的研究一直不断。多年以来，有关STCC的研究(尤其是观测研究)主要集中于西北太平洋(例如Uda和Hasunumal2J、RodenE3I、Hasunuma和Yosh

5、ida一“、顾玉荷等口一)。实际上，由于船测资料在时间和空间上的局限性，在很长一个时期，对STCC的位置和强度没有被明确，存在争议。近年来，随着卫星资料以及模式同化资料的广泛应用，一些最新的工作将STCC存在的范围确定为西太平洋至太平洋中部夏威夷岛(156。W，20。N)以西的广阔海域。例如Qiu[61将STCC的范围界定为130。E～170。W，1o～27。N。刘秦玉等‘7。根据多种资料的综合分析，指出在年平均和月平均的意义下，STCC位于130。E～157。W，18。～25。N150m以上的海洋上层。Xie等∞3根据全球海洋模式的计算结果发现，自西太平收稿日期：201402—26资助项目

6、：国家重大科学研究计划项目——黑潮一黑潮延伸体一副热带逆流系统变异机理及其对全球变暖的响应(2012CB955602)；国家自然科学基金项目——南、北太平洋副热带东部模态水对全球变暖响应的差异(41176006)和海洋动力过程的演变机理及其在气候变化中的作用(41221063)作者简介：葛啸(1990)，男，山东青岛人，硕士研究生，主要从事海洋大气相互作用方面研究．E—mail：gexia00909@163．corn(李燕编辑)280海洋科学进展33卷洋向东至夏威夷岛以西的上层海洋，沿20。N附近存在一支绵延8000km的东向逆流。他们认为，该东向流的西端部分是Yoshiba和Kidokor

7、oul命名的STCC。Qiu等凹3发现在北赤道流流域内，夏威夷群岛的背面流(西面)存在东向流，并将其称之为夏威夷背风逆流(HI。CC)。李薇等[101利用模式同化资料(SODA)研究了STCC的变化，认为太平洋中部夏威夷岛西侧的东支逆流位置偏南，强度夏季最大，春季最弱，海表面风应力的旋度异常产生的Ekman抽吸是东支逆流形成的主要原因；而位于西太平洋的西支逆流位置偏北，春季至夏季强度较大，西支逆流的形成和季节