加利福尼亚附近海洋过程的独特性及其对PDO短周期的可能影响

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本文利用1958-2018年期间海表面温度异常(Sea Surface Temperature Anomaly,SSTA)和湍流热通量异常变化的关系,探讨了与太平洋年代际振荡(Pacific Decadal Oscillation,PDO)相关的年际和年代际时间尺度上在不同海域的海气相互作用特征。结果表明:在年际时间尺度,黑潮—亲潮延伸区(Kuroshio-Oyashio Extension,KOE)表现为显著大气强迫海洋,大气中主要是风速异常控制着湍流热通量异常,进而可能强迫出SSTA;赤道中东太平洋表现为显著海洋强迫大气,SST变化可能主要由海洋内部动力过程决定,SSTA控制着湍流热通量异常,进而可能加热/冷却大气。在年代际时间尺度,PDO北中心表现为大气主要通过风速调控湍流热通量异常,进而可能强迫出SSTA;加利福尼亚沿岸附近则表现为显著的海洋强迫大气,且该结论无论是在冬季还是夏季都稳定成立。进一步分析表明:加利福尼亚附近的海洋过程年代际周期约是12年左右,且它是PDO准12年振荡的关键区域之一,赤道中太平洋海水上翻和北太平洋东部副热带区域经向风应力的变化是PDO准12年振荡另外两个重要的环节。加利福尼亚附近的冷(暖)海温可对应其上有反气旋(气旋)型环流,以及北太平洋东部副热带为东北风(西南风)异常,北太平洋中部、赤道太平洋中部为显著的东风(西风)异常。这种可能由加利福尼亚附近的冷(暖)海温导致的风应力异常叠加在风应力气候场上,可能引起赤道中东太平洋至加利福尼亚沿岸SST出现冷(暖)异常,北太平洋中部出现SST暖(冷)异常。同时伴随有赤道西太平洋暖(冷)异常海水沿着温跃层东移上翻。
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