张玉红 作品数:17 被引量:49 H指数:4 供职机构: 中国科学院南海海洋研究所 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 中国科学院战略性先导科技专项 国家重点基础研究发展计划 更多>> 相关领域: 天文地球 更多>>
热带印度洋气候模态的海洋动力学机制 杜岩 黄刚 王东晓 郑小童 邱云 经志友 王鑫 胡开明 张玉红 程旭华 齐义泉 郑少军 该项目成果属于物理海洋学和气候变化研究领域。印度洋是中国海洋权益的重要海区之一,是“二十一世纪海上丝绸之路”战略实施的核心区域。深入研究和认识印度洋的海洋动力学特征和环境气候效应,不仅有助于满足中国对印度洋海上交通运输、...关键词:关键词:海洋动力学 热带印度洋 海洋表面盐度与海洋环流和气候变化的关系 被引量:4 2019年 依据Argo的海洋盐度观测及降水、蒸发、海面高度等数据分析了全球海洋表层盐度的平均态和低频变化特征及其与海洋环流和气候变化的关系,并结合前人成果对海洋盐度的研究进行了回顾和展望.蒸发减降水在最低阶上决定了海洋表层盐度的分布,海洋环流动力过程在大部分海域调整了海洋表层盐度的空间结构,并影响了海洋表层盐度的低频变率.全球变暖的情况下,海洋表层盐度表现为盐度高的地方会变得更高、盐度低的地方会变得更低,表征为整个水循环系统的加强.在最近20年全球变暖停滞期,海表盐度变化与全球变暖的趋势不同,更多地体现了对气候系统的年代际及多年代际振荡的响应,此阶段对应着Walker环流加强;西太平洋和东南印度洋海表盐度的反向变化揭示了跨海盆尺度海洋动力过程的重要性,海洋Rossby波和印尼贯穿流的共同作用使得东南印度洋海表盐度显著降低;在东南太平洋和北大西洋更多地体现了全球变暖下的海表盐度单调升高或降低的响应.期待未来的盐度卫星能够提供更高时空分辨率的盐度数据,这将和Argo观测一起,拓展我们在中尺度动力学、区域海洋学以及气候变化等方面的认知. 杜岩 张玉红 张玉红关键词:海洋环流 气候变化 热带大洋春季海气耦合模态及其与ENSO的关系 2023年 在北半球的春季,热带三大洋的海洋–大气系统年际变化会对同期太平洋厄尔尼诺–南方涛动(El Niño-Southern oscillation,ENSO)产生响应,同时也能通过区域海洋–大气耦合过程影响ENSO的发展。基于国际公开使用的海表温度资料和降水资料,通过联合正交经验分解方法分析,可以发现全球大洋春季存在两种显著的海气耦合模态。第一模态表现为:在热带中东太平洋,海表温度增暖、降水增多;在热带大西洋和热带印度洋,降水呈现经向偶极型分布以及跨赤道的海表温度梯度异常;即伴随ENSO在春季消亡期的空间型态,大西洋出现经向模态,印度洋出现反对称模态。第二模态表现为:太平洋经向海表温度和降水模态,即太平洋经向模态。回归分析结果表明,ENSO盛期的大气环流调整引起了热带大西洋和印度洋降水辐合带异常,并通过海面风场异常激发海盆内部的海洋–大气反馈,引起春季经向模态。进一步研究发现,冬、春季大西洋和印度洋热带辐合带分别位于赤道以北和以南,导致两个海盆经向模态的降水异常相对赤道呈反对称分布。在春季,太平洋经向模态的暖中心延伸到赤道上,引起西风异常,为后续El Niño的发展提供了有利条件。文章揭示了太平洋ENSO与春季热带三大洋经向模态之间的关系,这有助于更好地理解热带气候模态的季节性“足迹”的发展过程。 张玉红 张涟漪 杜岩基于航次观测和再分析资料的南海海表二氧化碳分压反演及变化机制分析 被引量:3 2022年 海表二氧化碳分压(pCO_(2))是指海洋表层水和大气之间的二氧化碳(CO_(2))交换处于动态平衡时CO_(2)的含量,是描述海-气CO_(2)交换的一个主要因子。本文利用2008—2014年覆盖南海大部分海域的海表pCO_(2)观测资料,结合现场海表温度和海表盐度以及卫星观测的叶绿素a数据,构建了基于多元线性回归方法的分区域反演模型。模型在水深浅于30m的区域均方根误差为5.3μatm,其余海区均方根误差为10.8μatm,与前人基于个别航次的有限区域反演结果的均方根误差相当。利用该模型公式和HYbrid Coordinate Ocean Model(HYCOM)再分析海表温、盐数据及MODIS-Aqua卫星观测的叶绿素a数据进行反演,得到了时空分辨率为5'×5'的2004—2016年的逐月南海海表pCO_(2)数据。该数据能较好地反映南海海表pCO_(2)在海表温度影响下,春夏高、秋冬低的季节变化特征,与前人基于航次观测的研究结果相似,表明反演模型具有较高的可信度。进一步分析发现,南海及邻近海域平均海表pCO_(2)具有显著的准十年振荡特征:2012年附近出现了极小值,之前表现为降低的趋势,之后略有升高的趋势。受海表pCO_(2)的影响,南海海盆平均海-气CO_(2)通量在2012年之前出现了显著降低的趋势,表明南海释放到大气中的CO_(2)减少,并在2007年之后的冬季出现了负值(从碳源变为碳汇),2012年之后变化较为平缓。热带太平洋年代际振荡引起的南海区域海表盐度变化是造成海表pCO_(2)及海-气CO_(2)通量准十年变化的主要原因。分区分析的结果表明,南海北部海表pCO_(2)变化最为显著,在南海海表pCO_(2)的季节和准十年变化中都起到非常重要的作用。 邱爽 叶海军 张玉红 唐世林阿拉伯海小暖池混合层盐度的年度变化(英文) 2018年 采用ECMWF的ORAS4盐度资料(1999—2009年)来研究阿拉伯海暖池区(ASMWP)混合层盐度的年际变化.基于ORAS4盐度的季节循环特征与观测资料高度一致,发现了ASMWP混合层盐度变化的异常高(低)盐度时期,即在2003、2005年的7—10月混合层盐度异常偏大,而2002年2—4月则有明显减弱.进一步研究发现,混合层盐度的强度和持续时间与ENSO和IOD有一定的关系,ASMWP混合层盐度异常在IOD负位向和ENSO负位相的时候偏高,反之亦然.最后,通过盐度收支分析发现,水平输运是导致ASMWP混合层盐度异常年际变化的主要因子. A.U.MARASINGHE 张玉红 王东晓 Tilak P.D.GAMAGE 黎大宁 姚景龙关键词:年际变化 混合层 基于卫星和Argo观测的阿拉伯海中北部海表盐度季节和年际变化(英文) 被引量:1 2018年 基于美国国家航天局(NASA)发射的水瓶座(Aquarius/SAC-D)卫星和欧洲航天局(ERA)发射的土壤湿度与海洋盐度(SMOS)卫星的观测资料,以及Argo海表盐度资料,重点分析了阿拉伯海中北部海表盐度的季节和年际变化.年平均情况下,Argo、Aquarius和SMOS表现出相似的海表盐度分布形态,均表现了阿拉伯海中北部高达36.5 psu的高盐特征.阿拉伯海中北部海表盐度在2—3月出现最低值,在4月之后快速升高,并在夏季西南季风的成熟阶段达到最高.阿拉伯海中北部海表盐度显著的季节变化与季风风场引起的大量蒸发和平流输送相关.夏季风期间,Ras al Hadd急流将来自阿曼湾的高盐水向东向南输送到阿拉伯海中北部海域,使海表盐度升高并达到最高值;冬季风期间,冬季风环流系统在印度半岛西侧海域形成向北的低盐水输送,造成阿拉伯海中北部海表盐度降低.该低盐水平流在冬季风后期能够影响到阿曼海.阿拉伯海中北部海表盐度年际变化主要与季风驱动的季风环流系统的变化相关,尤其是冬季风期间向北流动的印度西侧沿岸流的强弱与该区域海表盐度年际变化关系密切. W.N.D.S JAYARATHNA 杜岩 张玉红 张玉红关键词:季风 蒸发 基于HYCOM和遥感资料研究障碍层在促进台风海燕发展过程中的作用 被引量:1 2015年 台风海燕是历史上罕见的超强台风,本研究利用HYCOM再分析资料和卫星遥感资料数据,研究了热带西太平洋暖池区障碍层对台风海燕发展的促进作用。台风海燕在热带西北太平洋东部生成后向西移动,2013年11月3日到11月5日从热带低压发展为超强台风,此时经过的海域普遍存在深厚的障碍层。由于障碍层内暖水的存在,热带气旋引起的垂直混合作用和抽吸作用较难使温跃层的冷水进入混合层,海表面降温效应减弱。高的海表面温度通过潜热释放的方式持续提供能量给热带气旋,促进其强度提升。此外,在台风海燕过境时产生了大量降水,上层海洋层化加强,混合层变浅,又使得其路径及周边海域障碍层加厚。 陈俊尧 杜岩 张玉红关键词:HYCOM 遥感 障碍层 阿拉伯海东南海域盐度收支的季节变化 被引量:14 2009年 采用SODA海洋同化产品的月平均资料分析了阿拉伯海东南海域表层盐度的季节变化特征,发现局地海面淡水通量不能解释盐度的变化。两个典型区域的表层海水盐度收支分析表明,海洋的平流输送是造成阿拉伯海东南海域盐度冬季降低、夏季升高的主要原因,而淡水通量仅在夏季印度西侧沿岸区域造成盐度降低。冬季,东北季风环流将孟加拉湾北部的低盐水向西输送到阿拉伯海,然后向北输送,使表层海水盐度降低;夏季,西南季风环流把阿拉伯海西北部的高盐水向南、向东输送,使阿拉伯海东南海域盐度升高。受地理位置因素的影响,阿拉伯海东南海域表层盐度的变化冬季明显强于夏季。 张玉红 徐海明 杜岩 王东晓关键词:平流输送 全球海表流场多尺度结构观测卫星计划 被引量:1 2022年 全球海表流场多尺度结构观测卫星计划(Ocean Surface Current multiscale Observation Mission,OS-COM)首次提出海表流场、海面风场和海浪谱(简称“流–风–浪”)一体化探测的多普勒散射计(Doppler Scatterometer,DOPS)测量原理和系统体制。OSCOM采用Ka-Ku双频多波束圆锥扫描体制的真实孔径雷达,将实现超过1000 km观测刈幅、公里级分辨率的“流–风–浪”一体化卫星直接观测。OSCOM将突破海洋亚中尺度非平衡态动力学、海洋多尺度相互作用、海气耦合的研究瓶颈,支撑实现海洋系统科学、气候变化等理论研究的重大突破。未来,应用OSCOM海表流速观测的模式改进,将奠定海洋非平衡态过程数值模拟、同化和预报的动力学基础,实现海洋和海气耦合模式的重大改进。通过与多源数据融合,OSCOM海流观测的应用将为海洋生物地球化学循环、碳收支研究和国家重大任务提供支撑。OSCOM科学卫星的实施对于我国地球系统科学和卫星对地观测重大应用的突破有至关重要的意义,有望带动我国应用卫星的发展从追赶、并行走向领跑。 杜岩 董晓龙 蒋兴伟 蒋兴伟 朱迪 张玉红 吴炜 王祥鹏 赵章喆 徐星欧 唐世林 经志友 唐世林 经志友 李毅能关键词:科学卫星 印度洋热带环流圈热盐输运及其对区域气候模态的影响 被引量:8 2019年 受季风系统影响,热带印度洋的环流具有明显的季节变化,这在北印度洋尤其明显。但在气候平均态意义上,热带印度洋环流在赤道为东向流动,在赤道以南为西向流动,在东、西部边界分别向南、向北流动,从而与其他大洋类似,形成一个相对闭合的热带环流圈,称之为印度洋热带环流圈。立足于此环流圈,从环流热盐输运及其气候影响等方面,综述了相关的研究,讨论了印度洋热带环流系统与温盐分布和区域主要气候模态的关系。 杜岩 张涟漪 张玉红