北太平洋副热带西部模态水对南海次表层温盐流结构的影响研究

The formation of the mode water play an important role in connecting the atmosphere and ocean in the subtropical North Pacific. By the processes, the large-scale anomalous atmospheric signals can be recorded in the subsurface ocean and further transmitted to the low latitude region along with the moving of the mode water. This is an oceanic teleconnections between the mid-latitudes and tropics. Due to the limitations of ocean observation and simulation, most of the current studies only trace the subsurface anomalous signals formed by the mode water to the western boundary region. It is still lack a systematic study about the effect of the anomalous signals on the western boundary region. As we know, no one reports its effect on the South China Sea (SCS). According to the former studies, we will further study the transfer and dissipation of the North Pacific subtropical mode water (STMW) and the subsurface anomalous signals formed by the STMW through analyzing an eddy-resolving ocean general circulation (OFES) and Argo-profiling data. The first key point of this program is to investigate the interaction between the anomalous signals and the Kuroshio. Another one is to talk about if the anomalous signals can go through the Kuroshio and intrude into the SCS. The last one is to study the influence scope and strength of the anomalous signals to the SCS subsurface thermohaline and flow structure and the physical mechanism behind that.

北太平洋副热带模态水的生成过程承载着连接北太平洋副热带大气与海洋的重要作用，该过程将大气中的大尺度异常信号记录在海洋次表层，并通过模态水的迁移向低纬度海区输送，实现中低纬度海洋的遥相关影响。由于受到海洋观测和模拟技术的限制，目前的研究大多只是将模态水引起的异常信号追踪至西边界流区域，尚缺乏关于这些异常信号对西边界流区域的影响的系统性研究，更是鲜有工作讨论它们对南海的影响。本项目拟通过分析OFES涡分辨率海洋环流模式数据和ARGO浮标观测数据，进一步研究北太平洋副热带西部模态水及其引起的次表层异常信号的迁移和耗散情况。重点研究次表层异常信号在到达西边界流区域之后，与黑潮之间会产生怎样的相互作用。讨论这些异常信号能否穿过黑潮进入南中国海。研究这些异常信号影响南海次表层温盐流结构的范围、强度和机制如何。

北太平洋副热带模态水的生成过程承载着连接北太平洋副热带大气与海洋的重要作用，该过程将大气中的大尺度异常信号记录在海洋次表层，并通过模态水的迁移向低纬度海区输送，实现中低纬度海洋的遥相关影响。. 本项目主要研究内容包括：1）北太平洋副热带模态水的定义标准和示踪变量的选取以及模态水及次表层异常信号的追踪。2）黑潮延伸体区域，海表面风应力和海气净水通量等过程对于模态水生成变化的影响。3）在研究次表层异常信号对西边界流区域和南海的影响时产生的一些延伸问题：包括利用高度计资料推测跃层深度产品，和中国东部沿海海平面年代际变化受质量交换和密度变化两个方面的影响研究。. 本项目借助观测资料，确立了副热带模态水的合适的定义标准和示踪变量为位势密度24.5–25.4 kg m-3等值线之间的盐度异常。借助这个定义，将次表层模态水信号由潜沉区追踪至吕宋海峡以东海域。此外研究发现，次表层模态水的盐度异常与表层盐度变化息息相关，而表层的盐度异常是由净水通量变化控制的，也受到海表面风应力强迫的影响。最后，研究表明次表层模态水对于南中国海以及中国东部沿海陆架区影响很小。但是本项目还是对于利用两层约化重力模型，通过高度计资料推测模态水的信息，以及低盐模态水对中国东部沿海海平面变化的影响等方面的研究做了尝试。最终开发了南中国海利用高度计资料推测跃层深度的产品，并解释了控制中国东部沿海海平面年代际变化的物理机制。