南海海浪时空变率特征研究

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本文利用欧洲中尺度天气预报中心提供的高分辨率再分析数据集ERA-Interim资料中的风场和混合浪海浪场有效波高、波向数据,分析1979-2012年南海海浪场的时空变率特征,着重分析冬季(1979/80-2011/12年)的变化特征,并揭示了厄尔尼诺南方涛动(ENSO)影响南海冬季海浪的物理机制。结果表明:南海冬季有效波高的主导模态存在显著的年代际和年际变化特征,空间模态呈海盆一致模,异常中心位于吕宋海峡西侧。在年代际尺度上,有效波高从负位相转变为正位相主要受太平洋十年涛动(PDO)对东亚冬季风的调制作用影响;年代际尺度上,波高变率与前秋和同期的ENSO有很显著的负相关性。为了更好地探究南海海浪变率与ENSO的关系,我们进一步对大气环流做了相应分析,证明了ENSO通过南海冬季风和对流层底层的太平洋-东亚遥相关影响南海海浪。在EI Nino (La Nina)年,西太平洋被菲律宾海的异常反气旋(气旋)覆盖,削弱(增强)了东亚冬季风从而导致南海海浪异常偏低(偏高)。海浪数值模拟一直是海浪研究的重要方面,近年来已经发展到比较成熟的阶段。本论文最后利用第三代海浪数值模式(Wave Watch Ⅲ),以高精度QSCAT/NCEP混合风场为模式输入风场,模拟了2008年的南海海浪场。模式输出结果基本能反映南海海浪场的气候态特征。进一步分析模拟结果可知,输入风场的精度与模式模拟结果有密切的关系,风场精度的提高可以很大程度上改善模拟结果。
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