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图4.118层厚度调整以应对风应力扰动,在图4.117中描述。他是原始层厚度沿东部边界。曲线贴上他沿着东部边界表示层厚度的变化;hWW西部边界层厚度的变化和在赤道;hsw最大层厚度的变化沿副热带环流的西部边界;和hw最大层厚度变化的西部边界近极的环流。
由线贴上hW描绘在图4.118 b。在一个单独的计算,模型是迫于强势Ekman抽运率在亚热带盆地。为了应对这样的异常强迫,副热带环流的温跃层内部向下移动。另一方面,温跃层向上的赤道环流和亚寒带环流,以弥补在副热带环流向下运动。
第三,风应力扰动在赤道。我们选择的参数,这将导致在赤道风应力为零(图4.117 e)。再次,这种扰动导致赤道旋转,泵送率下降和向下运动亚热带和亚寒带盆地(图4.118摄氏度)。
he0 > 550,较低的层绝缘的海气相互作用。假设水质量平衡的源和汇的底层在短期内不会改变10 - 20年,较低的层的总量应保持不变。自海洋的总量保持不变,上层水的总量保持不变。
在这种假设下,风应力扰动的近极的环流,副热带环流或赤道环流可能导致整个盆地温跃层的垂直位移。根据原始层厚度沿东部边界,垂直位移的5 - 20米。如果一个非常薄的上层选择沿着东部边界,说100,由于这种防御的调整变化可以20多万。
这垂直运动的温跃层是由于inter-gyre沟通。背离了传统的生产方式的研究风力循环在每个盆地隔离,对整个盆地水质量守恒意味着风应力的变化的动态结果个体盆地可能导致全球变温层的变化。这样一个全球变化必将引起新的动力学与温跃层的耦合与其他组件的海洋环流。
作为一个例子,在中纬度风应力的变化会导致重大变化沿着赤道温跃层的深度,这反过来又会改变性质的厄尔尼诺-南方涛动(ENSO)循环。
上面的讨论是基于一个简单的低引力模型,在上部和下部之间的密度差层被认为是统一的防御。这种假设是一个理想化的总值。如果一个等密度的表面被选为接口,这个接口之上和之下的水之间的密度差异变化很大从赤道盆地的近极的盆地。为了包括这样一个防御密度变化,地球引力模型可以转化为所谓的广义低引力模型(如黄,1991 b)。减少重力在新的模型是现在水平坐标的函数,和上面层厚度可以稍微修改计算方程:
g“(X, 0) e g”(X, 0) J
g’(X, 0)是减少重力,可计算的模型,也可以是指定的数据。水的总量在上层ff dAI-ge - h2 + 2 f *, dx
平行于风应力扰动的情况,热扰动产生的变化减少了重力在盆地的一个区域。在年代际时间尺度,下层的水的总量保持不变。因此,上层水的体积保持不变。为简单起见,我们假定减少重力在平静的状态只取决于纬度,即。g, g ' = ' (0)。使用体积守恒约束和假设一个小扰动,得到如果dA rr f XXeP - Sg (X, 0) J d X他她——= X, / - - - - dA (4.553)
e e啊(X, 0)环流g 2 (0) h (X, 0) y J
黑索今h2 + gn0)
和Sg (X, 0)的改变减少重力whereh (X, 0) =指定。
这种调整的机制是非常相似,由于风应力异常。例如,如果亚热带海洋冷却下来,上层密度增加,所以g’(X, 0) < 0。根据Eqn。(4.553),她< 0,即。、冷却会导致一个向上运动的温跃层整个盆地。我们回想一下,冷却导致较小的上部和下部层之间的密度差。根据地球引力模型,整个界面小密度差产生更深的温跃层在给定的纬度。因此,冷却像埃克曼泵的增加。自冷却/加热的影响很相似,由于风应力异常,我们不显示相应的数值例子。
温跃层重置罗斯比波的第一组
温跃层重置罗斯比波的第一组
赤道温跃层开尔文波
原来的位置主要温跃层
图4所示。ii9素描的调整subtropical-equatorial Ekman抽运率的减少引起的海洋亚热带盆地内部。
赤道温跃层开尔文波
初始位置的主要温跃层
图4所示。ii9素描的调整subtropical-equatorial Ekman抽运率的减少引起的海洋亚热带盆地内部。
总之,风应力异常和局部地区的热异常会导致全球调整的温跃层。作为一个例子,强大的埃克曼泵或冷却亚热带盆地力量向下运动的温跃层亚热带盆地。由于水的总量质量是守恒的,这导致全球向上位移温跃层的整个盆地。温跃层的全球调整将在海洋与其他进程,产生复杂的气候变化。raybet雷竞技最新
上面的计算都是基于模型的平衡态。在时间依赖模型,扰动传播波的形式穿过整个盆地。特别是,罗斯比波和开尔文波设置最终的解决方案中扮演很重要的角色。示意图如图4所示。ii9, Ekman抽运率的降低在亚热带盆地兴奋向西斜压罗斯比波。这个时候沿着东部边界的层厚度保持不变;然而,温跃层罗斯比波通过后向上移动。罗斯比波到达西部边界,开尔文波兴奋,朝赤道方向的信号。由于质量守恒定律的约束,开尔文波必须携带一个下降的信号到达赤道和沿着赤道波导向东移动。在东部边界赤道开尔文波沿着东部边界分割,并将向极。 As the waves pass through, the温跃层深度沿东部边界增加。沿着东部边界开尔文波逐渐失去它的能量散发着西罗斯比波。解决方案的最后阶段将建立在这波循环重复几次和其他海洋中物理过程,如耗散,也应该发挥一些作用。中纬度风应力扰动之间的连接和赤道温跃层和表面温度异常可以详细探索使用数值模型(科林格et al ., 2002)。
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