北太平洋海面高度低频变化特征及其影响因素

为了解北太平洋海面高度年际、年代际变化特征及其影响,基于1961年1月至2010年12月的简单海洋资料同化(SODA)海面高度再分析资料,采用经验正交函数(EOF)、小波分析、交叉小波等方法研究北太平洋海面高度低频时空变化特征及其影响因素。结果表明:1961-2010年期间,北太平洋沿岸地区和副热带海域海面高度存在明显上升趋势,而中纬度太平洋存在下降趋势;海面高度EOF第一模态为年际变化,呈东西反位相分布;第二模态为年代际变化,以黑潮主轴(约30°N)为界,呈"跷跷板"式分布;海面高度异常与Nino3.4指数在热带太平洋和东太平洋呈正相关,在西太平洋为负相关,且相关性随纬度升高而减弱;海面高度异常与太平洋10年涛动(PDO)指数在大洋中纬度海域显著相关,热带中东太平洋海域二者为正相关;北太平洋海面高度年代际变化和年际变化的主要影响因素分别为PDO振荡、厄尔尼诺/南方涛动现象(ENSO)。     

黑潮弯曲时的北太平洋冬季海温异常对大气低频振荡的影响

利用中科院大气物理研究所开放实验室ＩＡＰ－ＡＧＣＭ（二层大气环流模式），针对黑潮弯曲时的北太平洋冬季表层海温（ＳＳＴ）异常进行八个月的数值积分试验。试验结果表明：黑潮弯曲时北太平洋冬季ＳＳＴ异常对大气低频振荡的影响具有明显的３０－６０ｄ振荡的特征；在北半球的３０－６０ｄ振荡，大部分地区为向西传播，在南半球则为向东传播；其经向传播较为复杂，在１２０℃剖面上以向南传播为主；热带地区受此ＳＳＴ异常的影响     

北及赤道东太平洋SST近半个世纪的长期变化

根据１９５１～１９９７年太平洋ＳＳＴ资料,计算分析了东赤道区太平洋区ＳＳＴ和北太平洋Ｅ１－Ｎｉｎｏ海温场的近４７年长期变化趋势,并运用距平累积曲线法、信噪比法和跃变参数法,分析给出二者变化过程中的转折年和跃变年。结果表明,这两者在开始时,虽有小段时期呈微小下降,但总的变化呈增暖趋势;其跃变年前者了生在１９８０年,后者在１９７７年;转折年都在１９５７年附近和１９９０年。此外,从季平均海温的ＥＯＦ１场     

副热带太平洋海温异常对赤道海洋的影响

利用完全耦合的气候模式进行敏感性试验, 定量研究副热带太平洋不同经度带的海表面温度异常(SSTA)对赤道太平洋的影响。研究发现, 赤道表层和温跃层海温对副热带太平洋(20°?30°N)西部、中部和东部SSTA的热力响应是相当的。 研究中强调大气?海洋耦合在副热带SSTA影响赤道温跃层过程中的决定性作用, 并提出一种间接的、较“海洋通道”机制更为快速的机制: 副热带SSTA引发局地大气的气旋性响应, 继而引起局地海洋内区的上升流和其面向赤道一侧海洋内区的下沉流, 该下沉流造成的局部温跃层暖异常向着赤道传播, 导致赤道温跃层增暖。     

北半球50hpa高度距平场与赤道东太平洋海温场关系的初步分析

本文以 EOF 方法为基础,对北半球50hpa 位势高度距平场与赤道东太平洋海温场之间的关系进行了分析指出,当前期冬季50hpa 高纬地区位势高度较常年偏高(低),中纬地区偏低(高)时,对应着赤道东太平洋地区当年5月及9～11月海温较常年偏低(高),而7月120W 以东大部分地区偏高(低),120W 以西大部分地区则偏低(高).并表明,前期冬季 50hpa位势高度距平场的变化对厄尔尼诺及反厄尔尼诺事件的发生有预报出示意义.交叉谱计算发现,赤道东太平洋海温场与50hpa 场在周期2～3.2年的频带上凝聚谱达最大.     

副热带太平洋海温异常对赤道海洋的影响

利用完全耦合的气候模式进行敏感性试验,定量研究副热带太平洋不同经度带的海表面温度异常(SSTA)对赤道太平洋的影响。研究发现,赤道表层和温跃层海温对副热带太平洋(20°—30°N)西部、中部和东部SSTA的热力响应是相当的。研究中强调大气海洋耦合在副热带SSTA影响赤道温跃层过程中的决定性作用,并提出一种间接的、较"海洋通道"机制更为快速的机制:副热带SSTA引发局地大气的气旋性响应,继而引起局地海洋内区的上升流和其面向赤道一侧海洋内区的下沉流,该下沉流造成的局部温跃层暖异常向着赤道传播,导致赤道温跃层增暖。     

赤道太平洋障碍层的年际演变及其与厄尔尼诺-南方涛动事件的关联

利用2004—2017年BOA_Argo网格数据集系统分析了赤道太平洋障碍层厚度的年际演变及其与厄尔尼诺-南方涛动(ENSO)事件的关联.在年平均意义上,热带太平洋障碍层在暖池区存在明显的年际变动,其厚度变化幅度可达15m以上.多变量经验正交函数分解的主模态表明:西太平洋暖池区降水与障碍层的异常场分布型态吻合,都呈现明显的东(正)西(负)反相位分布,降水的正(负)异常造成了障碍层的正(负)异常;且与ENSO事件高度相关(相关系数0.87),存在显著的2～4年的年际变化主周期信号.针对赤道太平洋障碍层的纬向迁移分析表明:对应于厄尔尼诺(拉尼娜)年,赤道太平洋偏厚的障碍层位置显著东(西)移,且与暖池东部边缘和海表盐度(SSS)锋的纬向迁移大致处于同一位相.在大多数情况下,较厚的障碍层局限于暖池的东部边缘内(170°W以西),位于SSS锋附近或偏西;SSS锋附近的障碍层可能归因于水平平流、强降水及开尔文波.在2015年9月至2016年2月期间,赤道中太平洋的SSS锋消失,对应着厚障碍层的消失,表明厚障碍层的位置与西太平洋暖池东部边缘内SSS锋的纬向位置密切相关.     

赤道东太平洋温度锋附近的混沌输运与混合

运用McCreary和Yu(1992)的非线性5／2层模式的积分流场，研究了混沌混合与输运对海水及要素浓度的输运和混合问题。模式结果显示混沌混合区主要分布于赤道东太平洋不稳定区及东、西边界附近，中西太平洋的大部分区域为非混沌区。释放在混沌区内的示踪团随时间的弥散过程要较非混沌区内的示踪团复杂的多。因多模态不稳定波动的共同作用，尤其是在赤道上经向运动最强的Yanai波的加入，使得赤道不稳定区的流体以混沌混合的方式均匀地弥散开，趋向于粗粒（coarse-grained)意义下的均匀化。并有大量释放于赤道东太平洋不稳定区的示踪质点越过赤道进入对面半球。背景辐射流的加入能将部分示踪点输送出混合区使其不加入均匀化过程，故最后混入另一半球的质点数少于半数。过赤道交换速率则主要由混沌混合的强度有关。     

赤道东太平洋弯曲急流区质点轨迹及混沌运动机制

利用运动学模型。研究了弯曲急流控制参数为定常和发生周期扰动时的流体质点运动轨迹以及混沌现象的产生机制，发现弯曲急流控制参数为定常时，流体质点的运动规则的周期运动；而控制参数发生扰动时，可以发生流体质点在不同特征区的穿行，流体质点的运动具有混沌特性，弯曲急流的相速，振幅发生周期扰动均可使流体质点的运动出现混沌特性，作者从运动学上对弯曲急流区的漂流浮标混沌特性给出了解释。     

热带太平洋海平面年际和年代际变化研究进展

回顾热带太平洋对海平面长期趋势有重要影响的海平面年际和年代际变化的相关研究,总结包括近期提出的中部型厄尔尼诺在内的2种类型厄尔尼诺对热带太平洋海平面年际变化的影响,揭示了热带太平洋海平面年代际变化与信风年代际变化之间的紧密联系。指出赤道信风的增强对近期热带太平洋海平面变化格局的形成有决定性作用,厄尔尼诺强度的减弱对这种格局有贡献,而拉尼娜的影响有待深入研究。研究资料的局限性导致年代际变化的定量研究成果较少,在研究海平面年际和年代际变化时应用的热通量评估模型有待改进。     

一种分析电力系统低频振荡中阻尼特征的新方法

根据电力系统中低频振荡的特点，本文从系统阻尼分类着手，提出了一个反映网络结构及运行工况对低频振荡影响的固有状态阻尼及固有状态阻尼系数矩阵的概念，并以此为基础得到一个分析与判断电力系统低频振荡中阻尼特征的新方法，最后，本文将此方法应用于某实际系统的分析计算中，并与常规的方法进行了比较，得到了令人满意的结果。     

电力系统低频振荡的分析

随着电力工业的迅猛发展，电力系统的规模越来越大，在获得皋高的可靠性和经济性的同时，大型互联电力系统的低频振荡严重危及了系统的安全运行，成为制约互联电网电能传输的瓶颈。随着电网规模的扩大和电力市场对经济性的追求．电力系统运行越来越趋于极限，有必要全面地认识这一问题。文中利用小波作为时频分析的最新工具，小波变换提高了分析的精度和可靠性。     

通信电源系统低频振荡的抑制

在柴油发电机组、整流器、蓄电池联合运行方式中，由于系统低频振荡的产生，影响通信 安全，甚至使整个系统无法正常供电，本文简要分析了通信电源系统低频振荡产生的原因，并地有效地抑制系统低频振荡提出了自己的看法和采取的措施。     

热带太平洋海平面高度季节内振荡的空间分布特征

根据三年卫星高度计（ＴＯＰＥＸ／ＰＯＳＥＩＤＯＮ）资料和涡分辨率的海洋环流（ＰＯＰ）模式模拟计算的海平面高度资料，利用功率谱和最大熵谱的方法，揭示了热带太平洋平面高度季节内振荡的空间分布特征。