北太平洋低位涡水的潜沉、输运及其对中纬度大气环流的影响研究

中纬度北太平洋海域作为副热带次表层低位涡水的主要形成区之一，晚冬时该海域上混合层内的低位涡水可以通过潜沉过程进入海洋温跃层并被温跃层环流输运到其它海域，从而影响海洋层结和海洋平流热输送，并在气候变化中起重要作用。本项目利用观测和数值模式研究，给出北太平洋内同时具有潜沉率年际变化显著和潜沉率极大值分布区性质的海域位置，及该海域内潜沉率的气候及其年际变率特征，利用拉格朗日追踪的方法给出这一显著变化海域冬季潜沉低位涡水的输运过程和路径，并在此基础上研究这一低位涡水量异常对于海洋层结和西边界海流的影响，分析北太平洋西边界海流向高纬热输送的改变及其对中纬度大气环流的影响。本项目的研究，对于理解北太平洋海气系统中年代际异常信号的产生、记忆和传播机制具有重要意义。

北太平洋中纬度晚冬潜沉的海洋上混合层的低位涡水可以进入海洋的温跃层，并被温跃层环流输运到其它海域，随后可能在气候变化中起重要作用。在我们的研究中通过对海洋观测同化资料的分析，给出了北太平洋潜沉率的气候态分布特征，证实了北太平洋副热带存在三个潜沉率的极大值海域，且其位置与三个北太平洋副热带模态水生成区一致，并采用IAP-LASG-LICOM1.0海洋环流模式证明了这一观测分析结论。研究了1970-1999年间海面风及净热通量的改变对北太平洋副热带海域三个模态水形成区逐年潜沉率的影响，揭示了在这三个海域控制潜沉率年际和年代际变化的机制，定量地确定了低位势涡度水从北太平洋中部输送到台湾以东的通道，研究了北太平洋次表层高盐水的分类与形成，讨论了低位势涡度水沿着该通道的输送在太平洋年代际变化中的作用(一种负反馈机制)。