热带太平洋海域低频海平面异常信号研究

　　1　引言

　　1989年,White等[1]通过对1982/1983和1986/1987年ENSO事件的分析,发现在厄尔尼诺事件成熟的前一年,南北10°附近的西太平洋海域出现温度垂向平均的正异常,这些正异常信号是由风产生的斜压Rossby波沿南北纬10°~15°从中东太平洋西传而来的。Zhang和Levitus[2]、Mcphaden[3]认为西太平洋次表层海洋状态在ENSO期间起重要作用。李崇银[4]指出西太暖池次表层海温异常(SO-TA)的年际变化与ENSO的发生有密切关系,在暖池正(负) SOTA沿赤道东传的同时,有负(正)SO-TA沿10°N和10°S纬度带向西传播,从而构成SO-TA的循环。Chao等[5]用JEDAC的XBT资料分析温度距平信号沿温跃层面传播,发现强厄尔尼诺期间,温度距平信号在南北半球(0°~10°)都会构成闭合回路;弱厄尔尼诺期间,距平信号仅在(0°N~10°N)构成闭合回路;拉尼娜期间,距平信号在南北半球(0°~10°)也会构成闭合回路,但是北半球的信号比南半球的强。于卫东和乔方利[6]对400m以上的海洋热含量资料的分析结果与Chao等[5]的近似。巢纪平[7]分析了1997/1998年厄尔尼诺事件中温度距平极值曲面上的正负温度距平信号传播特征,指出热带太平洋流系在ENSO循环中可能有重要作用,整个最大正距平信号的传播轨迹形成一似“8”字的形状。陈锦年等[8]确认了热带太平洋气旋式“信号通道”的存在,认为西太暖池的异常信号到达太平洋东边界后在南半球的传播与北半球不同,南半球主要为向极传播,沿着南赤道流区的西传不明显。孟祥凤等[9]发现, ENSO信号主要在以赤道波导区、东边界、北太平洋纬向区域和西边界组成的回路中循环,但在南半球的传播不明显,斜压不稳定或正压不稳定造成了这种非对称性传播。乔方利和于卫东[10]发现ENSO信号在北半球存在一个明显的循环回路,赤道以南的循环回路不及赤道以北环路清晰,东太平洋的季节变化信号主要通过6°N,10°N和8°S附近的3个循环通道向西太平洋传播,拉尼娜信号主要沿5°N和7°S向西传。Lin等[11]利用上层热含量和混合层深度资料对1972/1973和1997/1998年的ENSO现象进行分析,发现异常信号沿赤道自中西太平洋向东传,沿赤道以北的路径自东向西传播;当时间尺度为年际变化时,上层热含量的距平信号与混合层深度的变化符合良好。

　　这些结果表明,无论从热力学参量,还是从动力学参量出发展开的研究,结论基本一致:在某些强厄尔尼诺时期,尤其是1997/1998的厄尔尼诺年,热带太平洋海域都存在着ENSO信号的循环回路。在其他年份,如1994/1995年的弱厄尔尼诺时期, ENSO信号的循环通道如何分布需进一步研究。本文将利用1992年11月—2007年5月的高度计资料研究热带太平洋海域年际变化的低频海平面异常信号,重点分析周期为24—42个月的海平面异常(SLA_2442)的演变过程及特征。