西北太平洋的中尺度涡活跃,这些中尺度涡源源不断地向西传播,撞击吕宋-台湾岛以东的西边界强流黑潮,显著影响着黑潮流速和路径的同时,涡旋自身的三维结构也逐渐演变并最终消亡。目前对台湾岛以东中尺度涡在与黑潮相互作用时的演变过程...西北太平洋的中尺度涡活跃,这些中尺度涡源源不断地向西传播,撞击吕宋-台湾岛以东的西边界强流黑潮,显著影响着黑潮流速和路径的同时,涡旋自身的三维结构也逐渐演变并最终消亡。目前对台湾岛以东中尺度涡在与黑潮相互作用时的演变过程已有较多研究,但对吕宋岛以东中尺度涡的演变过程及其与前者的异同尚不清楚。本文基于1993~2019年的卫星高度计数据和1/10°×1/10°分辨率的OFES(ocean general circulation model for the earth simulator)模式数据,对源自太平洋内区的中尺度涡西传撞击吕宋岛和台湾岛以东黑潮时的涡旋三维结构的演变过程进行了对比分析。结果表明,台湾岛和吕宋岛以东的中尺度涡都存在接触、变形、拉伸、耗散4个阶段。平均来讲,台湾岛以东的中尺度涡强度较强,与黑潮相互作用的时间也较长。台湾岛(吕宋岛)以东的气旋涡和反气旋涡与黑潮相互作用的时间分别为39(33)和54(24)d,即气旋涡(反气旋涡)衰减较快。在水平方向上,中尺度涡撞击台湾岛以东黑潮后逐渐变成东北-西南方向倾斜的椭圆,而在撞击吕宋岛以东黑潮后,中尺度涡椭圆主要在南北方向上拉伸。在垂直方向上,台湾岛以东的气旋涡(反气旋涡)中心随深度向西南(西北)方向倾斜,且倾斜程度随时间逐渐减小,而吕宋岛以东中尺度涡的垂向倾斜不明显。此外,在这两个研究海区,气旋涡(反气旋涡)均会导致黑潮流速的减弱(增强),并且由于黑潮急流的阻挡作用,中尺度涡都会引起黑潮两侧的海表面高度和次表层温度呈现跷跷板式的变化。展开更多
印尼贯穿流连接热带太平洋和印度洋,对区域和全球气候系统至关重要,但在印尼贯穿流的长期变化研究中非常缺乏长时间序列。利用第六次国际耦合模式比较计划历史模拟数据对卷积神经网络深度学习模型进行训练和测试,基于海表面温度反演了...印尼贯穿流连接热带太平洋和印度洋,对区域和全球气候系统至关重要,但在印尼贯穿流的长期变化研究中非常缺乏长时间序列。利用第六次国际耦合模式比较计划历史模拟数据对卷积神经网络深度学习模型进行训练和测试,基于海表面温度反演了印尼贯穿流的体积输运。结果表明,该模型反演的印尼贯穿流可再现其总方差的80%左右。进而结合数据,首次构建了1870~2023年长达154 a的印尼贯穿流流量时间序列。通过与潜标观测数据对比发现,反演结果与国际努沙登拉层化和输运计划(the international Nusantara stratification and transport,INSTANT)、印尼贯穿流监测项目(monitoring Indonesian throughflow,MITF)观测数据的相关系数分别为0.56与0.69,验证了该时间序列的可靠性。使用梯度加权类激活映射(gradient-weighted class activation mapping,Grad-CAM)与注意力机制研究了该模型中影响印尼贯穿流反演技巧的敏感性区域。展开更多
文摘西北太平洋的中尺度涡活跃,这些中尺度涡源源不断地向西传播,撞击吕宋-台湾岛以东的西边界强流黑潮,显著影响着黑潮流速和路径的同时,涡旋自身的三维结构也逐渐演变并最终消亡。目前对台湾岛以东中尺度涡在与黑潮相互作用时的演变过程已有较多研究,但对吕宋岛以东中尺度涡的演变过程及其与前者的异同尚不清楚。本文基于1993~2019年的卫星高度计数据和1/10°×1/10°分辨率的OFES(ocean general circulation model for the earth simulator)模式数据,对源自太平洋内区的中尺度涡西传撞击吕宋岛和台湾岛以东黑潮时的涡旋三维结构的演变过程进行了对比分析。结果表明,台湾岛和吕宋岛以东的中尺度涡都存在接触、变形、拉伸、耗散4个阶段。平均来讲,台湾岛以东的中尺度涡强度较强,与黑潮相互作用的时间也较长。台湾岛(吕宋岛)以东的气旋涡和反气旋涡与黑潮相互作用的时间分别为39(33)和54(24)d,即气旋涡(反气旋涡)衰减较快。在水平方向上,中尺度涡撞击台湾岛以东黑潮后逐渐变成东北-西南方向倾斜的椭圆,而在撞击吕宋岛以东黑潮后,中尺度涡椭圆主要在南北方向上拉伸。在垂直方向上,台湾岛以东的气旋涡(反气旋涡)中心随深度向西南(西北)方向倾斜,且倾斜程度随时间逐渐减小,而吕宋岛以东中尺度涡的垂向倾斜不明显。此外,在这两个研究海区,气旋涡(反气旋涡)均会导致黑潮流速的减弱(增强),并且由于黑潮急流的阻挡作用,中尺度涡都会引起黑潮两侧的海表面高度和次表层温度呈现跷跷板式的变化。
文摘印尼贯穿流连接热带太平洋和印度洋,对区域和全球气候系统至关重要,但在印尼贯穿流的长期变化研究中非常缺乏长时间序列。利用第六次国际耦合模式比较计划历史模拟数据对卷积神经网络深度学习模型进行训练和测试,基于海表面温度反演了印尼贯穿流的体积输运。结果表明,该模型反演的印尼贯穿流可再现其总方差的80%左右。进而结合数据,首次构建了1870~2023年长达154 a的印尼贯穿流流量时间序列。通过与潜标观测数据对比发现,反演结果与国际努沙登拉层化和输运计划(the international Nusantara stratification and transport,INSTANT)、印尼贯穿流监测项目(monitoring Indonesian throughflow,MITF)观测数据的相关系数分别为0.56与0.69,验证了该时间序列的可靠性。使用梯度加权类激活映射(gradient-weighted class activation mapping,Grad-CAM)与注意力机制研究了该模型中影响印尼贯穿流反演技巧的敏感性区域。
