北太平洋经向翻转环流的热盐输送研究

The North Pacific meridional overturning circulation （NPMOC）is all important thoroughfares for meridional mass and energy exchange over the North Pacific Ocean.The heat and salt transport of these cells have an important impact on the ocean circulation and the global climatic changes. Therefore, understanding the basic characteristics and variability of the NPMOC heat and salt transport is the base of research for the upper Pacific thermohaline structure variability and the global climatic changes,and also an urgent requirement of Chinese climate prediction and oceanic safegard.Through data analysis,theory research and model experiment,we will analyze heat and salt transport of the NPMOC, present the structure of the NPMOC heat and salt transport, expound the seasonal and interannual variability of the transport in each cell, and reveal their variability mechanisms, supplying the knowledge of the North Pacific ocean circulations and their effects on Chinese and even global climatic changes with an important scientific basis. Clearly, this proposal is a basic research work, having not only an important scientific significance, but also obvious practical values.

北太平洋经向翻转环流是北太平洋经向物质和能量交换的重要通道，其热量和盐量的输送与调整对大洋环流和全球气候变化都具有非常重要的作用。因此，认识北太平洋经向翻转环流热盐输送的基本特征和变化规律是深入研究北太平洋上层海洋热盐结构变异和全球气候变化的基础，也是我国短期气候预测和海洋安全保障的迫切需求。本项目拟利用资料分析、理论研究和数值模拟等多种方法，深入开展北太平洋经向翻转环流的热盐输送研究，揭示北太平洋经向翻转环流热盐输送的基本特征及其季节和年际变化规律，并阐明其变异机理，为认识北太平洋海洋环流对我国乃至全球气候变化的影响提供重要的科学依据。显然，本项目研究是一项基础性的研究工作，具有重要的理论意义和明显的应用价值。

北太平洋经向翻转环流热量和盐量的输送与调整对大洋环流和全球气候变化都具有非常重要的作用，是我国短期气候预测和海洋安全保障的迫切需求。本项目利用资料分析、理论研究和数值模拟等多种方法，深入开展了北太平洋经向翻转环流的热盐输送研究，揭示了北太平洋经向翻转环流热盐输送的基本特征及其季节、年际变化规律和变异机理。研究结果表明：北太平洋经向翻转环流拥有四个环流圈：热带环流圈( TC )、副热带环流圈(STC)、副极地环流圈(SPC)和热带深层环流圈(DTC)。其中，TC热盐输送最强，STC次之，第三为DTC，SPC最弱。四个环流圈的南北向热盐输送存在着不同的季节和年际变化。TC、DTC和SPC的南向热盐输送均比其北向热盐输送强，STC反之。机制分析表明：TC、STC 北向热量输送和SPC南向热量输送的季节变化主要是由局地纬向风应力、净热通量的季节振荡引起的；而局地温跃层环流和水温变化是造成TC、STC、DTC南向热输送和SPC北向热输送季节变化的主要原因。TC北向热输送的年际变化主要是由局地纬向风应力引起的，TC南向热输送和DTC、SPC北向热输送的年际变化是由局地温跃层环流的年际变化引起的，SPC南向热输送的年际变化主要是由局地水温变化引起的，而STC南向热输送的年际变化是由局地纬向风应力和局地温跃层环流的年际变化共同作用引起的，DTC南向热输送的年际变化是受局地温跃层环流和局地水温变化共同影响，而STC北向热输送的年际变化是由三者共同控制的。TC北向盐量输送和SPC南向盐量输送的季节变化主要是由局地纬向风应力的季节振荡引起的。淡水通量的季节振荡是造成TC、STC、SPC南向盐量输送、SPC北向盐量输送季节变化的主要原因，而STC北向盐量输送的季节变化是由局地纬向风应力和淡水通量的季节振荡共同产生的。TC、STC北向盐量输送和STC南向盐量输送的年际变化主要是由局地纬向风应力的年际变化引起的，而TC、DTC的南向盐量输送和STC北向盐量输送的年际变化主要是受淡水通量变化的影响。