摘要
印度洋偶极子(IOD)是热带印度洋最强的年际变率信号，在IOD事件期间，热带印度洋的海表温度(SST)，海表盐度(SSS)和秋季的赤道潜流(EUC)都会出现异常。SSS和EUC异常不仅与SST异常共存，它们之间还会相互影响。由于IOD对全球气候有着非常重要的影响，近年来，关于SST，SSS以及EUC异常之间的相互联系以及相互影响的问题引起学者们的广泛关注。有些学者开始寻求一个可以用于描述SSS异常偶极子变率的指数，然而，他们定义的指数效果不佳。有些学者初步探讨了正IOD事件期间的盐度异常与EUC之间的关系，但是并未详细阐明它们之间的动力过程。 在本文中，我们首先利用高时空分辨率的区域海洋模式(ROMS)对1982年至2014年期间热带印度洋的三维温度、盐度和流场进行数值模拟。对模拟的热带印度洋秋季SSS进行经验正交函数(EOF)分解，我们发现热带印度洋存在一个盐度偶极子：赤道中心印度洋(CEIO：70°E-90°E,5°S-5°N)和苏门答腊-爪哇沿岸(SJC:100°E-110°E,13°S-3°S)的SSS存在显著异常，两个海域的SSS异常呈现出反位相的变化和高相关性。观测资料、再分析资料和模式的SSS合成分析结果进一步验证了这一发现。在此基础上，我们利用CEIO和SJC海域的SSS异常之差定义了一个新的SSS异常指数（SSSAI）。新的SSSAI解决了SSS异常自身变率的问题，寻找到SSS异常最为显著的海域，而且可以很好地刻画IOD负位相期间SSS异常偶极子的变率，能够准确地描述正、负IOD事件期间SSS异常的不对称性，还建立了IOD期间SSS异常与SST异常之间的内在联系。SSSAI与纬向模指数(DMI)之间存在强的相关性，SSSAI可以等价地替代DMI来表征IOD事件，新的SSSAI是截止目前最好的表征SSS偶极子信号的指数。通过进一步利用混合层盐度收支对盐度偶极子的形成机制进行动力诊断，我们发现，CEIO海域的盐度异常主要由于纬向流异常引起，而SJC海域的盐度异常则与海表净淡水通量异常密切相关。 我们对模式模拟的赤道印度洋高质量的盐度和纬向流剖面数据进行EOF分解和奇异值分解(SVD)，结果表明，EUC的流核位于80-160m之间，在所有年份的1-3月份，整个赤道印度洋都存在一支稳定的EUC。然而，只有在正IOD年份的夏秋季，EUC可以一直延伸到赤道东印度洋。在正IOD年份的秋季，间歇性EUC的向东延伸通常伴随着赤道中心印度洋强的海表盐度负异常。在此基础上，我们设计了一个盐度松弛的敏感性试验来探讨正IOD期间的盐度异常在加强EUC过程中的作用。赤道印度洋纬向动量收支平衡的诊断分析结果表明，压强梯度力在次表层纬向流的趋势项的变化中起着重要作用，而且垂向的动量平流项也起着次要作用。在正IOD事件期间，秋季次表层的EUC主要由向东的压强梯度力所驱动。敏感性试验的结果表明赤道中东印度洋的海表盐度异常对局地的密度负异常具有重要贡献。此外，本论文的结果还表明，海表盐度异常也可以通过加强赤道东印度洋的密度梯度和影响次表层的垂向动量平流来加强EUC。这对我们研究IOD的动力机制及其演变过程具有重要意义。
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