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上层海洋对2016年连续台风莎莉嘉和海马的响应过程

张翰   2019-12-02

       近日,我室张翰助理研究员在国际知名期刊Remote Sensing上发表了上层海洋对2016年连续台风莎莉嘉和海马的响应过程的研究成果。2次台风均被我们放置在南海北部的锚系浮标阵列所捕获。

       卫星数据显示,风(云和降水)偏向台风路径的右(左)侧。莎莉嘉和海马分别冷却海表约4°C和2°C,升高海表盐度约1.2和0.6 psu。最大的海表冷却出现在两个台风之后的一天时间。站位2处于莎莉嘉路径的左侧和海马的右侧,两个连续台风引起最大混合层流月80 cm/s,流场谱出现一个弱的两倍惯性周期频率(2f)的信号。莎莉嘉能增加混合层深度,冷却海表,增暖次表层约1°C,海马则继续将次表层暖水推至更深的海洋,引起1.8°C的暖异常。莎莉嘉和海马连续增加了上层160m内的热容量异常至约50m°C和100m°C。模式模拟显示混合和水平输运引起海表冷却,混合和下沉流导致次表层增暖,而下沉流则增暖更深的海洋。这意味着莎莉嘉和海马连续将暖水推至更深的海洋并影响海洋内部的热量收支。上层海洋盐度响应类似温度响应,除了两个台风引起的降水会淡化海表并引起盐度减少,将次表层正的盐度异常变为负的。本研究对我们深入认识海洋对台风的响应过程有一定的指导意义。

 

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图1. 美国(橙色)、日本(棕色)和中国(黑色)最佳路径资料中台风莎莉嘉和海马的路径及其每6小时一次的位置。文字框指向的为国际时00:00时的位置,标明了中国资料中的的日期、最大风速和中心气压。红色的点为站位位置,并标注了站位号。背景的彩图为地形。

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图2. 站位2处温度(a)、温度异常(d)以及它们的净值(b, e)。台风之前(黑)、莎莉嘉之后(蓝)和海马之后(红)的平均温度(c)和平均温度异常(f)。子图(a,b,d,e)中的黑线为混合层深度,即距离海表0.5°C温差的深度,虚线为15°C等温线深度。子图(g,h)为站位2处累积海表热通量(黑线),0-160m的热异常(红线)以及这两者之和(蓝线)。垂向棕色的虚线为莎莉嘉和海马离站位最近的时候。

 

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图3. 只考虑混合作用(a)、莎莉嘉之后(b)和海马之后(c)站位2处垂向温度剖面的变化,虚线为台风来之前,实线为台风来之后。b和c图中点线为只考虑混合作用的温度剖面,c图中点虚线为莎莉嘉之后的温度剖面。蓝色阴影表示冷异常,红色阴影表示暖异常。

 

论文信息:Zhang, H.; Liu, X.; Wu, R.; Liu, F.; Yu, L.; Shang, X.; Qi, Y.; Wang, Y.; Song, X.; Xie, X., et al. Ocean Response to Successive Typhoons Sarika and Haima (2016) Based on Data Acquired via Multiple Satellites and Moored Array. Remote Sensing, 2019, 11(20), 2360. https://doi.org/10.3390/rs11202360