5月23日,中国科学院海洋研究所袁东亮研究员在美国乔治·梅森大学的海陆气耦合研究室作了题为“赤道波和西边界反射对赤道印度洋季节环流的作用”的学术报告,阐述了最新研究成果。该研究目前在国际上处于领先地位。
赤道罗斯贝波在西边界的反射对于赤道大洋环流的演变以及全球气候的变化有着极为重要的意义,是当今赤道环流动力学和世界气候研究的一个热点课题。袁东亮研究员和合作者使用三维非线性数值模式研究印度洋赤道波动力学和西边界反射的研究结果。西边界反射指的是离开西边界的全部凯尔文波,它包括西边界沿岸风的作用,赤道外罗斯贝波的反射对赤道凯尔文波的效应,以及西边界附近的非线性等效应。通过对三维非线性数值模式结果进行模分解,发现沿西边界的风场,赤道外罗斯贝波的反射以及非线性对赤道凯尔文波的年周期震荡有着较大贡献。与之相比,半年周期震荡的反射则与赤道罗斯贝波的线性反射吻合较好。
研究表明,赤道印度洋年周期为主的海面起伏与半年周期为主的纬向流震荡共存的主要原因是由于半年周期震荡在西边界的线性反射。由于线性反射,赤道印度洋第二阶斜压模与赤道中印度洋半年周期为主的风场发生共振。再由于在反射时,纬向流变号而海面起伏不变号,由共振所引起的强迫的和反射波的纬向流之加强反映在海面起伏上则是相互消弱。与此同时,年周期的海面起伏振幅仍然较大,因此赤道中印度洋的海面起伏以年周期震荡为主。
研究还表明,赤道西印度洋半年周期为主的海面震荡的主要原因在于年周期反射发生变号。由于变号,赤道西印度洋年周期为主的风场与赤道凯尔文波的年周期震荡相互抵消,而半年周期的线性反射造成海面起伏在这一频率相互叠加,因此,赤道西印度洋的海面震荡以半年周期为主。
研究结果揭示,赤道印度洋的纬向流变化主要受罗斯贝波支配,观测到的由东向西的Wyitki射流的渐次季节逆转主要是随罗斯贝波的传播而发生的。 |