北太平洋副热带模态水和副热带逆流的年代际变化及其对全球变暖的响应

【摘要】副热带模态水在气候变化中扮演着重要角色。为了揭示在年代际时间尺度上北太平洋副热带逆流和副热带模态水之间的对应关系，并预估两者在温室气体增加背景下可能的变化，本文使用来自国际耦合模式第5次比较计划（CMIP5）的系列气候模拟结果和预估试验结果，分析了北太平洋副热带模态水和副热带逆流的年代际自然变化及其对全球变暖的响应，提出了副热带逆流对气候变化的可能影响。通过模式结果与观测资料的对比，指出了目前气候模式对北太平洋副热带逆流和副热带模态水模拟中存在的问题。主要取得以下创新性成果：1.发现了代表北太平洋副热带逆流的多年代际自然变化的主要信号，该信号可以用北太平洋副热带中部海区(170°E-130°W,15-35°N)的海平面异常EOF第一模来表示，其变化周期约为50年；揭示了控制副热带逆流年代际变化的主要机制是在黑潮延伸体海域形成的副热带模态水的年代际变化：副热带模态水形成多（少）则副热带逆流强（弱）；提出了副热带逆流变化导致的混合层热平流效应变化对北太平洋SST的空间分布有一定的影响。2.揭示了全球变暖背景下由于海洋上层层结加强，黑潮延伸体海域冬季混合层变浅，潜沉率减少了100myr-1,副热带模态水核心密度变小约0.3kgm-3，厚度减少了150m,导致副热带逆流减弱了4cm/s。副热带逆流及其热平流效应的减弱进一步使副热带逆流所在海域海表温度的升温比周围海域要少近0.5°C，有利于北太平洋副热带海域海表温度对全球变暖响应的空间分布的非均匀性。发现全球变暖后，副热带逆流的年代际自然变化周期变小，振幅减弱。3.依据17个CMIP5模式的情景实验，证实了副热带模态水和副热带逆流在温室气体持续增长和达到稳定两个阶段中的变化趋势不同：在温室气体浓度持续增长阶段，副热带模态水和副热带逆流快速减弱；而当温室气体浓度稳定后，副热带模态水和副热带逆流则出现缓慢变强的现象，后者与次表层海洋（300-600米）在该阶段增暖有关。4.将气候模式结果与观测资料相比发现，气候模式中由于海洋模式对海洋涡旋模拟水平较低，副热带模态水形成过多且耗散弱，导致气候模式中的副热带逆流强度也偏强。通过涡分辨率海洋模式结果与气候模式结果的比对，发现海洋涡旋对副热带模态水潜沉和耗散都会有重要影响。
【作者】许丽晓；
【导师】刘秦玉；
【作者基本信息】中国海洋大学，物理海洋学，2014，博士
【关键词】副热带模态水；北太平洋副热带逆流；年代际变化；全球变暖；海洋涡旋；

【参考文献】
[1]许彦琛.供应链管理在制造型企业的问题与解决对策[D].上海外国语大学,工商管理,2013,硕士.
[2]王建.亲水性分子印迹聚合物用于水中硝基酚类污染物的选择性萃取及去除研究[D].华中科技大学,公共卫生,2013,硕士.
[3]谢妙妙.鸭疫里氏杆菌ECFs sigma基因缺失突变株的构建及其生物学特性研究[D].华中农业大学,预防兽医学,2014,硕士.
[4]李亮.GaN基太赫兹器件的新结构及材料生长研究[D].西安电子科技大学,微电子学与固体电子学,2014,博士.
[5]郭维杰.胱氨酸/谷氨酸反向转运体xCT在肝癌中的功能及其分子作用机制研究[D].复旦大学,病原生物学,2011,硕士.
[6]胡静.我国突发性海洋环境污染事件应急管理研究[D].广东海洋大学,行政管理,2013,硕士.
[7]徐广志.消失模铸渗灰铸铁及低合金钢表面性能的研究[D].吉林大学,材料加工工程,2013,硕士.
[8]魏道高,胡美玲,马倩,区颖刚.甘蔗切割器系统轴裂纹识别分析[J].华南农业大学学报,2014,03:1.
[9]夏领婕.当代大学生使用手机的现状及影响[D].华中科技大学,教育学原理,2013,硕士.
[10]邱胜根.数字图像处理技术在投影显示三色会聚中的应用研究[D].浙江大学,光学工程,2004,硕士.
[11]杨国文.保证若干法律问题研究[D].吉林大学,民商法学,2004,硕士.
[12]张自建,童家明.四辊程控装置技术鉴定会在沪召开[J].冶金自动化,1982,04:63.
[13]冯贞.800 A MeV~(28)Si与C靶核反应碎裂研究[D].山西师范大学,粒子物理与原子核物理,2014,硕士.
[14]贾辛.瘦素对肝星状细胞中PPARgamma表达的调控[D].南通大学,生物化学,2010,硕士.
[15]许明.大学生心理应激事件评定量表编制及相关分析研究[D].上海师范大学,发展与教育心理学,2004,硕士.
[16]张广明.水平井水力压裂数值模拟研究[D].中国科学技术大学,2010.
[17]刘慧敏.基于行动研究法的预科汉语听说训练教学与研究[D].华中师范大学,汉语国际教育,2014,硕士.
[18]张埔炽.城市房屋拆迁中存在的问题及对策研究[D].重庆大学,管理科学与工程,2014,硕士.
[19]徐赫阳.《文选·畋猎赋》六臣注研究[D].长春师范大学,中国古代文学,2013,硕士.
[20]李慧.大学生对当代中国主流文化的认同研究[D].湖南大学,思想政治教育,2013,硕士.
[21]马凤翔.石墨烯电催化性能的研究[D].南京大学,2013.
[22]陈舒.动态死亡率下的定期寿险可转换期权定价研究[D].厦门大学,金融学,2014,硕士.
[23]屈磊.Beta钛合金中332<113>孪生行为及孪晶在热处理时的演化[D].西安建筑科技大学,材料加工工程,2013,硕士.
[24]胡绘斌.预测复杂环境下电波传播特性的算法研究[D].国防科学技术大学,2006.
[25]杨新宇,郑守淇,曾明,朱利,魏恒义.面向网络业务流设计的时态路径约束关联规则算法[J].西安交通大学学报,2001,10:1029-1033.
[26]朱守俊,宋玉彬,赵晓欢,杨柏.自下而上碳化法制备荧光聚合物型碳点[A].中国化学会高分子学科委员会.2013年全国高分子学术论文报告会论文摘要集——主题F：功能高分子[C].中国化学会高分子学科委员会:,2013:1.
[27]张树君,马永强.基于回归森林的车载组合导航系统研究[J].软件,2014,10:122-125.
[28]吕安民,李成名,林宗坚.基于相关数学模型的关联规则应用研究[J].计算机科学,2002,05:104-106.
[29]孙彬.新型静电纺丝技术制备功能微纳米纤维及其应用[D].青岛大学,材料学,2014,博士.
[30]唐懿芳.基于聚类模式的数据清洗技术[D].广西师范大学,2003.
[31]范兆平.An Empirical Research into the Validity of Fluctuation Hypothesis for L2English Article Choice among Chinese High School EFL Learners[D].西安外国语大学,外国语言学及应用语言学,2014,硕士.
[32]王丽娟.直径为奇数的Bannai/Ito型勒纳德三元组的分类[D].河北师范大学,基础数学,2014,硕士.
[33]胡建峰.汽车车身三坐标测量与数据处理的研究[D].湖南大学,车辆工程,2011,硕士.
[34]安小君.机舱信息管理与集中监控报警系统软件的开发[D].武汉理工大学,轮机工程,2004,硕士.
[35]王静.中药两面针荧光成分的光谱性质及其分析方法研究[D].河北师范大学,分析化学,2013,硕士.
[36]曲博通.船名和舷号绘制中反透视变形的研究及应用[D].西南交通大学,软件工程,2014,硕士.
[37]阎洁.安全短信的传输研究与设计[D].北京交通大学,2014.
[38]徐林.远端创伤和缺血对心肌细胞膜ATP敏感性钾离子通道表达的影响[D].华中科技大学,麻醉学,2013,硕士.
[39]祝平.北海炼化生产计划与执行优化方法应用研究[D].清华大学,工业工程（专业学位）,2013,硕士.
[40]穆星星.桡骨远端骨折AO分型的手术与非手术治疗的临床疗效对比研究[D].云南中医学院,中西医结合临床（专业学位）,2012,硕士.
[41]顾昉,章荣华,陈卫平,李娜,胡海峰.浙江某高校大学生体质与健康状况[J].中国学校卫生,2012,05:584-585.
[42]魏修彬.重庆植烟土壤养分状况分析及合理施肥初探[D].河南农业大学,土壤学,2012,硕士.
[43]李哲.体外调节GJIC对兔成骨细胞成脂分化的影响[D].遵义医学院,外科学,2013,硕士.
[44]刘智雄.静电喷雾液滴粒径分布及真空蒸发冻结的研究[D].东北大学,化工过程机械,2009,硕士.
[45]王婷.Al_2O_3-Al-Si系材料的烧结及性能研究[D].郑州大学,材料学,2013,硕士.
[46]王新涛.创新型企业价值评估方法的选择及案例分析[D].河北工业大学,工商管理,2013,硕士.
[47]陈菲.小峪河金矿区沟道水、土、植被重金属污染研究[D].西安科技大学,环境工程,2013,硕士.
[48]赵升,贺明智,陈章勇,许建平.双频率控制LLC谐振变换器分析与设计[J].电力电子技术,2014,04:74-76.
[49]张岁.沥青拌和站用振动筛的动态仿真及参数优化[D].长安大学,机械制造及其自动化,2014,硕士.
[50]边国柱,赵国旺.在低信噪比VSP资料处理中应用随机噪声衰减技术[J].石油地球物理勘探,1990,04:500-505+516.