北印度洋冬季和夏季洋流方向变化


北印度洋冬季和夏季洋流方向变化

今天要和大家分享的是全球变化背景下,南印度洋区域冬季和夏季洋流的变化 。研究南印度洋区域冬季和夏季洋流的变化是全球变暖背景下气候预测的重要内容之一,也是海洋环境预报和预测中的重要组成部分 。南印度洋区域冬季和夏季洋流整体呈现南下向东,且变化趋势与赤道太平洋地区一致 。那么,南南亚海水中的北印度洋海水温度偏高,夏季海水温度呈下降趋势,二者之间的变化是否也有共同之处呢?
一、研究背景
北极海冰、南极冰盖和格陵兰冰盖的消融是全球变暖的重要驱动因素之一 。近年来我国西太平洋海冰面积呈持续增长趋势,而格陵兰冰盖、印度洋暖池和西太平洋暖池均在不断萎缩中,受全球变暖影响越来越明显 。目前,海洋大气、海洋环流、海洋气候以及海洋生态系统模拟等领域正在发生激烈竞争,我国海洋研究工作者在这一领域也取得了一系列重要成果 。
二、北极海温及南印度洋海域温度情况
北极海温是指北极圈内大气海洋辐射对北极圈内海水温度的一种辐合和向下传播效应 。以海平面高度(0~2000 m)为横坐标,在全球变暖背景下,全球海温总体呈下降趋势,其中北极海温平均降幅为11.1℃,占全球海温总降幅的46.7% 。相比于中印度洋海域,在南印度洋海域表现为冬季海温与夏季海温之差增大,夏季海温与冬季海温之差减小,且两者之间呈相反关系.在这一点上,可以认为是北印度洋温度上升所致:(1)北极海温较高,夏季洋流向北流;(2)北极海温较低使得北印度洋洋流向南流;(3)南极冰架融化使得北印度洋洋流向北流;(4)南印度洋纬度较高(主要是印度半岛和澳大利亚西北部),夏季受拉尼娜事件影响较大,夏季洋流方向不明显;(5)海冰融化使得南极冰架融化使得南印度洋海冰面积减少约20%;(6)南极洲冰架融化使得南印度洋海域温度升高但幅度较小;(7)北极海温与南印度洋水温升高不显著一致 。
【北印度洋冬季和夏季洋流方向变化】
三、气候预测
基于对2016年全球变暖的预测结果,中国气象局国家气候中心对2016-2020年南印度洋地区进行了常规气候预测 。其中,2020年平均温度预测值与2012年平均温度相差4.6℃/10 a,平均降水预测值与2012年相比基本持平而略有增加(图3) 。根据气候预测结果对2016年到2020年春季、秋季和冬季,各季节的平均气温、平均降水预测值与2012年到2020年春季和冬季的平均温度、平均降水预测值进行比较,结果显示两个地区差异较大,差异幅度较大主要有:春季预测值明显高于2012年,秋季或冬季预测值明显高于2012年;夏季和冬季预期值明显高于2012年,夏季或冬季预测值明显高于2012年;夏季和冬季预测值差异较大,夏季与冬季预测值明显高于2012年,夏季或冬季预测值则明显低于2012年 。可以看出从近10年来看,气候变暖背景下夏季和冬季洋流趋势与冬季保持一致或有所下降(图3),但夏季和冬季洋流在过去10年中存在显著差异(图3-5) 。未来需要进一步加强对相关信息的挖掘,进一步完善南印度洋区域海洋气候预测业务模型和数值模拟预测模型及其评估结果,并对不同区域海洋环境开展针对性观测与评估活动(图3-6) 。(图3-7)可见冬季和春季温度预测值总体呈增加趋势(图3-8),但是夏季洋流和冬季温度预测值整体呈下降趋势 。
四、基于卫星遥感数据的夏季和冬季洋流
本文基于印度空间卫星数据(JEF)、美国国家海洋和大气管理局(NOAA)卫星数据(National Air Energy Data, NATO)、全球气候变化模式(Global Environment Regulation, GER)、 NSWORD数据@ RD NOAA和大气管理局(NOAA)数据,结合 NATO和 NOAA卫星监测数据及 NOAA Global Climate Regulation、 NATOOn-Climate Ratio Regulation和 NSWORD NOAA数据,研究了南印度洋区域(NCC)夏季和冬季洋流方向变化情况以及冬季/夏季洋流流向异常情况,分析夏季洋流变化与温度关系以及夏季与冬季洋流流向变化相一致,冬季洋流相对于夏季洋流更向东流入印度区域的特点 。计算结果表明:(1)夏季洋流自西向东自印度洋东部向印度洋西部流入南印度洋区域,并向东北方向移动(图3);随着季节变化而产生逆向流向(图4);夏季洋流方向发生逆转,冬季洋流向东流入印度区域(图5);冬季洋流较春季有所减弱(图6)等特征反映出夏季洋流相对于冬季洋流更趋向于向东流入印度区域(表1);夏季洋流偏左向右流出南印度洋区域(图7) 。”这与以往的研究结果相一致,冬季和夏季洋流发生逆转与全球变暖有一定密切关系(图8) 。作者简介:吴学群,中国气象局首席气象预报服务保障中心副主任、研究员,博士生导师;李秀成研究员,北京师范大学国家海洋和大气科学学院教授、博士生导师 。
五、结论
本文分析了南半球中印度洋的冬天和夏季洋流,研究结果表明:南印度洋冬季和夏季洋流具有明显不同于北半球其他地区海表温度显著升高的趋势,即冬季温度比夏季高;北半球中印度洋冬季海表温度呈显著降低的趋势(图3 a);冬季和夏季洋流具有相同的海表温度变异 。

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