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热带太平洋海洋叶绿素对SST的影响及其机理分析——基于ROMS的海洋物理-生态模式模拟 被引量:1
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作者 张雯哲 张荣华 +3 位作者 高川 田丰 于洋 王宏娜 《海洋与湖沼》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1368-1379,共12页
关于热带太平洋海洋叶绿素对海表面温度(sea surface temperature, SST)年平均场和年际变率的影响,学术界存在着广泛的争议,模拟结果表现出明显的模式依赖性;且对于季节变化上叶绿素如何影响SST的关注较少。为深入研究热带太平洋叶绿素... 关于热带太平洋海洋叶绿素对海表面温度(sea surface temperature, SST)年平均场和年际变率的影响,学术界存在着广泛的争议,模拟结果表现出明显的模式依赖性;且对于季节变化上叶绿素如何影响SST的关注较少。为深入研究热带太平洋叶绿素的气候效应,本文基于区域海洋模式系统(Regional Ocean Modeling System, ROMS)构建了海洋物理-生态耦合模式;通过在敏感性试验中设置不同的叶绿素浓度分布,分析了叶绿素对热带太平洋SST的年平均和季节变化的影响。结果表明,叶绿素会导致热带太平洋大部分区域SST升高,但赤道东太平洋区域SST降低。其中,前者由叶绿素的直接加热效应所引起:叶绿素的存在使得海洋表层吸收的短波辐射明显增多,更多的热量被保留在了混合层中,引起SST的升高;后者由动力冷却效应占主导:叶绿素使得混合层中吸收更多的短波辐射,导致穿透到混合层以下的短波辐射明显减少,所引起的热量垂向重新分配使得海水的层结增强、混合层变浅、上层海流辐散增强,进一步在赤道南北两侧产生异常向西的纬向流、赤道东太平洋的上升流增强,使得SST下降。但是这种冷却效应并未贯穿于全年,叶绿素对赤道东太平洋SST变化的影响呈现出明显的季节依赖性:在1~4月期间表现为SST增暖(即直接加热效应占主导作用);此后加热效应减弱,垂向冷平流的作用愈发强劲,间接动力冷却效应占主导。综合来看,叶绿素会使赤道东太平洋SST降低约0.5℃,并加强其季节变率。本文得到了叶绿素影响赤道东太平洋SST的两种不同的结果(变冷和变暖),这一发现为理解不同模式中叶绿素冷却或加热效应主导作用的差异提供了新的视角,为改进模式、合理表征叶绿素的影响提供了重要的科学依据。 展开更多
关键词 热带太平洋 叶绿素效应 季节依赖性 直接加热 间接冷却 海洋物理-生态耦合模式 区域海洋模式系统(ROMS)
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岩石地球化学大数据在板块构造演化研究中的应用
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作者 刘鹤 《岩石学报》 北大核心 2025年第12期4137-4148,共12页
板块构造驱动着地球表层与深部之间的物质和热量循环,并影响着地球宜居性的演化。板块构造的起始时代和演化过程等科学问题曾经是本世纪地球科学界争论不休的话题,不同学者所给出的结论一度趋于两个极端:许多学者的研究认为板块构造应... 板块构造驱动着地球表层与深部之间的物质和热量循环,并影响着地球宜居性的演化。板块构造的起始时代和演化过程等科学问题曾经是本世纪地球科学界争论不休的话题,不同学者所给出的结论一度趋于两个极端:许多学者的研究认为板块构造应启动于太古宙到古元古代之间的某个时期,甚至可以从冥古宙开始;部分学者则曾经坚持认为板块构造应开始于新元古代。然而,这一争论在近年来得到了一定程度的缓解:大部分学者开始接受新元古代以后才形成现代板块构造,更早时代出现的板块构造属于与现代样式不同的早期板块构造或古板块构造;越来越多的学者们意识到太古宙的俯冲作用仅在局部地区短暂地发生,与全球性板块构造格局的形成尚有差距,可能属于非板块构造体制向板块构造体制过渡阶段的产物。本文将梳理关于板块构造起始时间的相关论点,解释矛盾的由来以及近年来争论缓解的过程,在此基础上介绍作者使用岩石地球化学大数据方法在板块构造的形成与演化方面取得的进展,分析板块构造的形成和样式转变的时代,阐述早期板块构造和现代板块构造的开始对岩浆作用、岩石圈结构、地幔温度以及深部物质循环的全球性影响。 展开更多
关键词 板块构造 起始时代 样式转变 大数据 地球化学
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AMO与PDO对北太平洋副热带经向翻转环流年代际变异的协同作用
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作者 丁浩阳 刘洪伟 +1 位作者 庞重光 张子叶 《海洋与湖沼》 北大核心 2025年第4期781-791,共11页
北太平洋副热带经向翻转环流(subtropical cell,STC)作为连接北太平洋热带-副热带海域之间物质输送和能量交换的主要通道,其年代际变化在区域气候调节中起着重要作用。基于海洋和大气再分析数据,分析了STC的年代际变化特征,探讨了大西... 北太平洋副热带经向翻转环流(subtropical cell,STC)作为连接北太平洋热带-副热带海域之间物质输送和能量交换的主要通道,其年代际变化在区域气候调节中起着重要作用。基于海洋和大气再分析数据,分析了STC的年代际变化特征,探讨了大西洋多年代际振荡(Atlantic Multidecadal Oscillation,AMO)与太平洋年代际振荡(Pacific Decadal Oscillation,PDO)协同作用对STC的影响,并对其在2009~2050年间的变化趋势进行了预测。结果表明,STC的北向和南向输送都存在着显著的年代际变化,其主周期分别为20 a和34 a。AMO与PDO的协同作用对STC的影响主要是通过调控海面气压引起北太平洋风场的变动来实现的,STC的北向输送量在2009~2035年间将逐渐减少,而后则转为增多态势。这为我们了解并预测STC的长期变化趋势提供了新的视角和依据。 展开更多
关键词 副热带经向翻转环流 大西洋多年代际振荡 太平洋年代际振荡 年代际变异
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