JGR:不同类型El Niño下北赤道流分叉点的特征及动力机制

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2020-02-24 09:08

北赤道流分叉点是描述西北太平洋地区流系的重要物理参数,其位置的改变对整个西北太平洋的气候有重要的影响,利用SODA2.2.4资料分析了北赤道流分叉点(North Equatorial Current Bifurcation ; NECB)在三类El Niño:传统型El Niño(canonical El Niño),I类中部型El Niño(Central Pacific El Niño I; CP-I El Niño)以及II类中部型El Niño(Central Pacific El Niño I; CP-II El Niño)发展年秋季的不同变化及动力机制。通过合成分析发现,在传统型El Niño以及CP-II型El Niño的发展年秋季,NECB显著北移(图1),同时菲律宾沿岸(在这里称为SSH-KR)出现显著的海表高度(Sea Surface Height; SSH)负异常;而在CP-I型El Niño的发展年秋季,NECB没有显著的变化(图1),相对应地SSH-KR也没有出现显著的SSH异常。SSH-KR的SSH负异常会在菲律宾沿岸生成一支南向的沿岸地转流,从而导致NECB北移。通过SODA数据以及简单的1.5层模式模拟发现,风遥强迫对于传统型El Niño和CP-II型El Niño发展年秋季NECB的北移起主要作用;而在CP-I型El Niño期间,风遥强迫与局地强迫的作用相互抵消,使得发展年秋季NECB的位置没有显著的变化。在传统型El Niño的春季以及夏季,12°-15°N; 150°-170°E区域存在显著的风应力旋度正异常,使得该区域出现SSH负异常,并通过罗斯贝波作用西传,经3-6个月的时间在秋季传至SSH-KR,导致NECB北移。两类CP型El Niño的夏季,12°-15°N; 140°-150°E区域存在显著的风应力旋度正异常,同样也会产生西传的SSH负异常信号,并沿着罗斯贝波路径西传。不同的是,CP-II型El Niño的发展年秋季,局地区域(12°-15°N; 127°-135°E)没有显著的风应力旋度异常,即SSH-KR主要受到遥强迫引起的西传SSH负异常信号影响,该负异常信号最终导致NECB北移;而CP-I型El Niño的发展年秋季,在局地区域出现了显著的风应力旋度正异常,其强迫出的SSH正异常与西传至此的SSH负异常信号相互抵消,使得SSH-KR没有显著的SSH异常产生,从而导致NECB没有出现显著变化。

中国科学院A类战略性先导科技专项“泛第三极环境变化与绿色丝绸之路建设”为该成果的第一标注项目。

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图1. NECB纬度异常在三类El Niño:传统型El Niño(红)、CP-I型El Niño(灰)以及CP-II型El Niño(蓝)期间的演变。(0)和(1)分别表示El Niño发展年和衰退年。黑色圆点表示异常值超过了95%的置信水平

论文信息:Wang, X., Tong, B., Wang, D.,& Yang, L. (2020). Variations of the North Equatorial Current Bifurcation and the SSH in the western Pacific associated with El Niño flavors. Journal of Geophysical Research: Oceans, 125, e2019JC015733. https://doi.org/10.1029/2019JC015733