索马里流系及在热带印度洋海温变化中的作用研究

索马里流系定义为由索马里流、索马里潜流、上升流和涡旋组成的环流系统。它与其它大洋西边界流相比有很多特殊性。本项目利用观测资料和数值模式，系统分析索马里流系不同时间尺度变化的基本规律与特征；研究各种物理过程在索马里流系变化中的作用；揭示索马里流系的季节内和年际变化的动力学机制；明确索马里流系在热带印度洋不同时间尺度海温变化中的作用。热带印度洋海温显著影响东亚季风和我国气候。因此这项研究不仅是大洋环流理论研究的需要，也有利于增进对海洋环流在气候中重要作用的认识，提高气候预测的准确率。

本项目从资料分析和数值模拟方面对索马里流系区域上层海流和海温结构及不同时间尺度的变化进行了全面系统的研究，并讨论其对热带印度洋海温的影响。通过研究，给出了索马里流系的水平结构、垂直结构和流量分布及其季节变化特征，揭示了索马里流系经向流三层结构的存在性及其出现的优势季节与区域；分析了索马里流及索马里潜流的强度、南方涡旋和大涡旋出现的时间、位置及强度的年际变化特点，并对大涡旋的变化机制进行了探讨，指出大气强迫、海洋Rossby波和海洋内部的斜压不稳定是引起大涡旋变化的主要原因；给出了索马里流系区域的海温结构及其季节变化特征，指出海温冷暖中心与海温标准差中心大致呈现互补分布的特点；在年际变化尺度上，索马里流系区域夏季的SST除了其它季节通常的全区一致型的变化外，还存在南北反位相的变化，且其北区的SST变化不能用蒸发或上升流的大小来解释，大涡旋可能在其中起重要作用；索马里流区域海温存在强的季节内变化信号并具有复杂的时空结构，且在较深的深度上海温以季节内变化为主；数值模式结果表明海面风场是索马里流系变化的主导因素，强的风场使索马里流系区上层海温降低下层升高，它与强的向下的穿越等密面的热通量有关；底摩擦的影响较小；索马里流系既可以通过水平平流影响周围区域的海温，也可通过波动的方式具有一定的远程效应。相关结果不仅增进了对索马里流系规律性及其在热带印度洋海温变化中作用的认识，也有利于提高气候预测的准确率。