西北太平洋中尺度涡上的海气参数异常特征分析
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P732.6

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中国科学院泛三极先导项目“极端天气下的海浪模拟及安全分析”(D-8005-23-1118)


Analysis of air-sea parameter anomalies associated with mesoscale eddies in the Northwestern Pacific
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    摘要:

    海洋中尺度涡在物质输运、能量交换和气候变率调节等方面有至关重要的作用。为了理解西北太平洋海域活跃的中尺度涡过程,认识该海域中尺度涡对其上部海气参数的影响。本文基于卫星高度计和散射计资料,利用涡旋识别追踪和复合分析方法,对2006—2009年西北太平洋30 000+中尺度暖涡和冷涡上的海气参数异常特征进行研究。结果表明,暖涡(冷涡)上分别存在正(负)海温、海表风速、感热通量和潜热通量异常,正(负)异常极值分别为1.64(-1.58)℃、0.72(-0.58)m/s、19.60(-39.25)W/m2和40.98(-55.03)W/m2;暖涡(冷涡)引起的海表风速、感热通量和潜热通量异常与海温异常存在显著的线性耦合,最大线性耦合系数分别为0.49(0.50)m/(s·℃)、19.57(20.04)W/(m2·℃)和33.61(32.96)W/(m2·℃);暖涡(冷涡)上的海气参数异常及耦合特征存在区域性和季节性差异,主要受背景海温梯度和风速影响,通过调制垂向热输运效率,改变海表面粗糙度进而影响海气参数的异常。此外,Ekman抽吸、混合层调节及边界层稳定性等多个过程协同作用也是可能的影响机制,未来需通过高精度区域耦合模型量化各种影响机制的相对贡献。本研究可为中尺度涡海气耦合以及中尺度涡影响下的海气参数预报提供科学依据和参考。

    Abstract:

    Mesoscaleeddies play a pivotal role in oceanic material transport, energy exchange, and climate variability modulation. To understand their impacts on air-sea interactions in the Northwestern Pacific, this study analyzes satellite altimeter and scatterometer data (2006—2009) using eddy identification and composite analysis techniques, focusing on over 30 000 warm and cold eddies.Results demonstrate distinct air-sea parameter anomalies: warm (cold) eddies exhibit positive (negative) anomalies in sea surface temperature (SST, 1.64/-1.58 ℃), surface wind speed (0.72/-0.58 m/s), sensible heat flux (19.60/-39.25 W/m2), and latent heat flux (40.98/-55.03 W/m2); these atmospheric responses show strong linear coupling with SST anomalies, with maximum coefficients of 0.49/0.50 m/(s·℃) (wind), 19.57/20.04 W/(m2·℃) (sensible heat), and 33.61/32.96 W/(m2·℃) (latent heat). Regional and seasonal variations in anomalies are modulated by background SST gradients and wind fields through vertical heat transport efficiency and surface roughness modification; synergistic mechanisms involving Ekman pumping, mixed layer adjustment, and boundary layer stability further contribute to these patterns. This study underscores the need for eddy-resolving coupled models to quantify mechanistic contributions and provides critical insights for improving air-sea parameter forecasting in eddy-active regions.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

龙逢鑫,高郭平,苗侨龙,卞思进.西北太平洋中尺度涡上的海气参数异常特征分析[J].上海海洋大学学报,2026,35(1):305-323.
LONG Fengxin, GAO Guoping, MIAO Qiaolong, BIAN Sijin. Analysis of air-sea parameter anomalies associated with mesoscale eddies in the Northwestern Pacific[J]. Journal of Shanghai Ocean University,2026,35(1):305-323.

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  • 收稿日期:2025-03-27
  • 最后修改日期:2025-06-01
  • 录用日期:2025-06-04
  • 在线发布日期: 2026-01-08
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