西太平洋暖池热盐结构温度场的时空变化

秦思思，张启龙，尹宝树

（1.国家海洋环境预中心 国家海洋局海洋灾害预报技术研究重点实验室，北京 100081；2.中国科学院海洋研究所 中国科学院海洋环流与波动重点实验室，山东 青岛 266071；3.青岛海洋科学与技术国家实验室 海洋动力过程与气候功能实验室，山东 青岛 266237）

西太平洋暖池热盐结构温度场的时空变化

秦思思1，张启龙2，3，尹宝树2，3

（1.国家海洋环境预中心 国家海洋局海洋灾害预报技术研究重点实验室，北京 100081；2.中国科学院海洋研究所 中国科学院海洋环流与波动重点实验室，山东 青岛 266071；3.青岛海洋科学与技术国家实验室 海洋动力过程与气候功能实验室，山东 青岛 266237）

基于1950-2011年间热带太平洋月平均温盐度资料，以28°C等温线作为暖池的定义标准，分别计算了暖池区（20°N-15°S，120°E-140°W）各网格点混合层、障碍层和深层的平均温度，从而构成了暖池热盐结构的温度场。据此，运用EOF分析法研究了暖池混合层、障碍层和深层温度距平场的时空变化特征，并探讨了纬向风、纬向流和海面净热通量等要素对这3层温度场主要模态的影响。结果表明，第一模态揭示了暖池中东部3层温度都具有显著的年际变化和长期变化趋势，并在1985年前后经历了一次气候跃变，而第二模态则基本反映了暖池西部3层温度皆存在着明显的年际变化和长期变化趋势，并在1995年前后经历了一次气候跃变。暖池混合层（包括障碍层）温度场前两个模态的年际振荡主要是由纬向风和南赤道流（SEC）共同引起的，而暖池深层温度场前两个模态的年际振荡则是由SEC和赤道潜流（EUC）共同调制的。

西太平洋暖池；热盐结构；时空变化；ENSO

西太平洋暖池（简称暖池。下同）是全球大洋中最大的暖水团（SST≥28℃）和淡水池（SSS≤35），也是一个对流强、风小、降水丰富的海域。丰富的降水使得暖池海域的盐跃层浅于温跃层，因而形成了障碍层，而障碍层的存在使得暖池具有独特的热盐结构。就其温、盐度的垂向分布特征而言，如果以28℃等温线作为暖池的定义标准，那么暖池大致呈现为3层结构，即混合层、障碍层和深层（Qin et al，2015）。其中，混合层（即密度均匀层）是海洋与大气相互作用的边界层，在海洋与大气之间的动量、能量和物质交换过程中起着至关重要的作用（Boyer et al，2015）；障碍层系指混合层与同温层间具有明显的盐度梯度的水层（Lukas et al，1991），它能够阻碍太阳辐射通量的下传和下层冷水的上翻，并将风应力的作用限制在较薄的混合层内；暖池深层则为暖池障碍层与暖池底部间的水层，它的变化将直接影响到暖池障碍层的厚度及其热盐状况。已有研究表明，障碍层不仅有助于暖池的海表水温升高，而且还有利于暖池表层暖水的快速纬向运动 （Maes et al，1997；Vialard et al，1998b），而暖池暖水的这种快速纬向运动在ENSO的形成与发展过程中起着极为重要的作用 （Fu et al，1986；Picaut et al，1996；Maes et al，2002；Maes et al，2001；张启龙等，2004，2008）。因此，关于暖池障碍层的变化特征和形成机制已引起了人们的重视与关注，并对其进行了较深入的研究（Maes et al，2002，2005；Vialard et al，1998a；liu et al，2009；姜良红等，2012）。最近，秦思思等（2015）分析了暖池热盐结构的基本特征和季节变化，并对暖池热盐结构厚度场和盐度场的时空变化与机制进行了较为系统的研究。研究发现，暖池混合层、障碍层和深层的厚度和温盐度都存在着明显的季节变化，而且3层的厚度场和盐度场皆有年际尺度的时空振荡（秦思思等，2016）。其中，厚度场的年际振荡主要是由赤道海域的纬向风、南赤道流、海面净热通量和降水共同引起的，而盐度场的年际振荡则是由纬向风、南赤道流和降水共同导致的（秦思思等，2016）。但应指出的是，有关暖池温度场的研究却相对较少，而且主要集中在表层。张启龙等（2001）基于1950-1998年间的月平均海表温度（SST）资料研究了暖池海域SST场的时空变化并指出，暖池海域SST场存在着年（主周期为1 a）、年际（主周期为准两年和4.5 a）和年代际变化（主周期为10 a）3个主要模态，而且暖池SST场的年际变化具有明显的区域性，全域大致以160°E为界分为东、西两部分，其中东、西部的SST在变幅、相位和周期方面皆存在着明显的差异（张启龙等，2001；Zhang et al，2001）。

综上所述可知，虽然对暖池海表温度场的时空变化已有一些研究，但有关暖池混合层、障碍层和深层温度场的时空特征却鲜有研究，迄今尚未见到相关报道。因此，开展暖池热盐结构温度场的时空变化和机制研究，无论对加深了解暖池的结构特征和变异机制，从而提高暖池的模拟水平，还是对促进ENSO的预报研究都具有重要的科学意义和实践意义。为此，本文利用1950-2011年间的月平均温度资料，研究了暖池混合层、障碍层和深层温度场的时空变化特征及其与ENSO的联系，并探讨了纬向风应力、海流和海面热通量对各层温度场年际变化的影响，以期为全面认识暖池的结构特征与变异机理提供重要的参考依据。

1 资料和分析方法

1.1资料说明

全球海洋月平均温盐度资料取自于日本气象厅1950-2011年间的客观分析资料集（Ishii et al，2003,2006）。该资料的水平分辨率为1°×1°（经度×纬度），垂向上共有24层（0、10、20、30、50、75、100、125、150、200、250、300、400、500、600、700、800、900、1 000、1 100、1 200、1 300、1 400和1 500 m）。本文使用了1950-2011年间暖池区（20°N-15°S，120°E-140°W）的温盐度资料。为了得到暖池热盐结构的温度场，将该区0～200 m间的温盐度值线性内插为垂向间隔为1 m的温盐度数据。

月平均海面风应力和纬向流速资料选用了美国马里兰大学提供的2.1.6版本SODA（Simple Ocean Data Assimilation）数据。该资料的覆盖范围为0°-360°E、60°S-60°N，水平分辨率为0.5°×0.5°（经度×纬度），垂向共40层，时间序列为1958年1月-2008年12月 （Carton et al,2008）。由于暖池混合层、障碍层和深层的最大深度分别为30 m、90 m和120 m（Qin et al，2015），因此本文仅选用了5 m、50 m和100 m层的纬向流速数据。

月平均净热通量数据来源于伍兹霍尔海洋研究所（WHOI）OAFlux（Objectively Analyzed air-sea Flux） Project（Yu et al，2008），该资料的水平分辨率为1°×1°（经度×纬度），时间序列为1984-2009年。

ENSO指数来自于美国国家海洋大气局（http：//www.esrl.noaa.gov/data/climateindices/list）。其中，Niño3和Niño4指数分别是Niño3（5°S-5°N，150°W-90°W）和Niño4（5°S-5°N，160°E-150°W）区SST异常平均值，时间序列为1950年1月-2011年12月。由于Niño3和Niño4指数可以分别有效地检测东部型（EP）和中部型（CP）ENSO（El Niño-South Oscillation）事件 （曹璐等，2013；袁媛等，2012），因此本文使用这两个指数来讨论温度场与不同类型ENSO间的关系。

1.2分析方法

Qin等（2015）在计算暖池同温层和混合层深度时使用了阈值法，并对不同的温度阈值 （ΔT= -0.2℃、-0.4℃、-0.5℃和-0.8℃） 进行了对比分析。他们认为，利用月平均温盐资料计算暖池混合层和障碍层厚度时，选用ΔT=-0.4℃较为合适。于是，本文利用该方法计算了1950-2011年间暖池区（20°N-15°S,120°E-140°W）各网格点的混合层、障碍层和深层的平均温度，从而得到了3层的温度场。

本文采用经验正交函数（EOF）分解法分析各温度场的时空变化，利用功率谱分析法估计各温度场主要模态的变化周期，并运用相关分析法探讨各温度场主要模态的变异机理。

2 暖池混合层、障碍层和深层温度场的时空特征

为了研究暖池热盐结构温度场年际尺度的时空变化，本文首先对暖池混合层、障碍层和深层温度距平场进行了13个月滑动平均的butter滤波处理，然后分别对这3层温度距平场进行了EOF分解。结果表明，3层温度距平场前两个模态的方差贡献皆较大（两模态的方差贡献在62%～67%之间），是各温度场的两个主要模态。因此，本文着重分析前两个模态的时空特征。

2.1混合层温度场的时空特征

暖池混合层温度场第一模态的方差贡献为39.5%，它揭示了150°E以东海域是暖池混合层温度场变异的关键区，其高值中心 （>0.05） 位于 4.5°S、179.5°E附近（图1a）。该模态除了有2～4 a的年际变化外，还存在着显著的线性递增趋势，特别在1980年代中期以后这种现象尤为明显（图1b），这与暖池的增暖趋势相一致（Cravatte et al,2009）。滑动平均的t检验结果表明，在1985年的t统计值（7.426）远超过了0.001的信度（3.922）检验。这意味着该模态在1985年前后经历了一次气候跃变。实际上，暖池强度在1976-1986年前后就表现出了年代际突变特征，即由1976年前的冷暖池转变为1986年后的热暖池（邱东晓 等，2007）。而暖池的年代际突变可能与太平洋 10 a涛动（PDO）现象有关，因为PDO在1947-1976年间处于冷位相，而在1977年至20世纪90年代中期则为暖位相。当PDO以暖位相形式出现时，北美大陆附近海面的水温将异常升高，而北太平洋的水温却异常降低（Mantua et al,2002）。与此同时，太平洋高空气流由美洲和亚洲两大陆向太平洋中部移动。当PDO以冷位相形式出现时，情况刚好相反。显然，PDO的暖（冷）位相有利于暖池的增暖（变冷）。因此，在跃变前，暖池中东部的温度处于偏低期，而在跃变后则变为偏高期。由于在跃变前、后，时间系数滞后Niño4指数1个月时两者间的关系最密切，其时的相关系数分别为0.88和0.90（超过了99%的显著性检验），因此可以认为，暖池混合层温度的年际变化与中部型ENSO有密切的联系。也就是说，在El Niño（La Niña）事件发生1个月后，暖池中东部的混合层温度将显著升高（降低）。

图1 暖池混合层温度场第一模态 (a)及其时间系数 (b)实线和虚线分别为时间系数的年际和年代际变化

图2 暖池混合层温度场第二模态（a）及其时间系数（b）实线和虚线分别为时间系数的年际和年代际变化

暖池混合层温度场第二模态的方差贡献为27.0%，其空间分布（图2a）与第一模态（图1a）有所不同，全域大致可以位于175°E附近的零等值线为界分为东、西两部分。其中，当时间系数为正时，西部为负异常，高值中心（<-0.04）位于赤道的145°E附近，而东部则为正异常，高值中心（>0.02）见于7°S、165°W附近。由于西部的变幅明显大于东部，因此可以认为，暖池西部是混合层温度场变异的关键区。该模态除了有4～6a的年际变化外，还存在着明显的线性递减趋势，特别在1990年代中期以后这种现象尤为明显（图2b）。由于在1995年时间系数的t统计值（-10.064）远超过了0.001的信度（3.922）检验，因此可以认为，该模态在1995年前后经历了一次气候跃变，较第一模态落后了约10 a，这可能与PDO在20世纪90年代中期后转为冷位相有关。在跃变前，暖池东（西）部的温度处于偏高（低）期，而在跃变后则变为偏低（高）期。时滞相关分析表明，在跃变后时间系数与Niño3指数间的关系（其同期相关系数为0.86）较跃变前更密切（其同期相关系数为0.51，超过了99%的显著性检验）。这意味着，暖池西部混合层温度的年际变化主要与东部型ENSO相联系，特别在跃变之后两者间的联系更密切。在El Niño（La Niña）事件发生时，暖池西部的混合层温度将显著降低（升高）。

2.2障碍层温度场的时空特征

暖池障碍层温度场第一模态的方差贡献为38.6%。与混合层温度场第一模态的空间分布类似，障碍层温度场第一模态的空间分布也揭示了150°E以东海域是暖池障碍层温度场变异的关键区，其核心区（>0.05）位于5°S、175°E附近（图略）。而且，该模态也存在着与混合层温度场第一模态相同的年际变化、线性递增趋势和气候跃变时间。时滞相关分析结果也显示，在跃变前、后，时间系数在滞后Niño4指数1个月时两者间的关系最密切，其时的相关系数分别为0.87和0.88，都超过了99%的显著性检验。由此可见，暖池中东部障碍层温度的年际变化也与中部型ENSO相联系。在El Niño（La Niña）事件发生1个月后，暖池中东部的障碍层温度将显著升高（降低）。

暖池障碍层温度场第二模态的方差贡献为27.7%，其空间分布与混合层温度场第二模态非常相似（图略）。而且，该模态也存在着与混合层温度场第二模态相同的年际变化、线性递减趋势和气候跃变时间（图略）。从时滞相关分析结果可知，在跃变前、后时间系数与Niño3指数间的同期关系最密切，其时的相关系数分别为0.51和0.85，都超过了99%的显著性检验。这表明，暖池西部障碍层温度的年际变化也与东部型ENSO相联系，特别在跃变后两者间的联系更密切。在El Niño（La Niña）事件发生时，暖池西部的障碍层温度将显著降低（升高）。

2.3暖池深层温度场的时空特征

暖池深层温度场第一模态的方差贡献为38.2%。与暖池混合层温度场第一模态的空间分布略为不同，暖池深层温度场的第一模态呈现为全域同位相变化特征，其高值中心 （>0.06） 位于 4.5°S、166.5°E处（图3a），较混合层温度变异中心西移了约13个经度。而且，该模态的时间系数具有2～ 6 a的年际变化和线性递增趋势（图3b），并在1985年前后经历了一次气候跃变。这也与PDO现象有关。从时滞相关分析结果可以看到，在跃变前（后），时间系数在滞后Niño4指数3（2）个月时两者间的关系最密切，其时的相关系数为0.60（0.55），超过了99%的显著性检验。这表明，暖池深层温度的年际变化也与中部型ENSO有较密切的联系。在El Niño（La Niña）事件发生2～3个月后，暖池深层温度将明显升高（降低）。

暖池深层温度场第二模态的方差贡献为24.5%，其空间分布（图4a）与混合层温度场第二模态（图2a）类似，也揭示了暖池东、西部深层温度呈反位相的变化特征。其中，西部的高值中心（<-0.06）位于4°N、142°E附近，而东部的高值中心（>0.06）则见于5°S、175°W附近。显然，这两个区域皆应是暖池深层温度变异的关键区。而且，该模态存在着2～4 a的年际变化和线性递减趋势（图4b），并在1995年前后经历了一次气候跃变，这也与PDO现象有关。在跃变前，暖池东（西）部的深层温度基本处于偏高（低）期，而在跃变后则变为偏低（高）期。时滞相关分析表明，在跃变前（后），时间系数在滞后Niño3（Niño4）指数2（0）个月时两者间的关系最密切，其时的相关系数为0.57（0.83），超过了99%的显著性检验。这意味着，该模态在不同时期与不同类型的ENSO相联系，特别在跃变后其与中部型ENSO的联系更密切，这主要与暖池东部深层温度在跃变前后与ENSO间的关系不同有关。由相关分析结果可知，暖池东部深层温度在跃变前后分别与东部型（R= 0.60）和中部型ENSO（R=0.85）的关系较密切，而暖池西部在跃变前后皆与东部型ENSO相联系。在El Niño（La Niña）事件期间，暖池东部的深层温度将显著升高（降低），而西部的深层温度则将显著降低（升高）。

图3 暖池深层温度场第一模态（a）及其时间系数（b）实线和虚线分别为时间系数的年际和年代际变化

图4 深层温度场第二模态（a）及其时间系数（b）实线和虚线分别为时间系数的年际和年代际变化

为了进一步了解暖池热盐结构温度场主要模态之间的相互关系，对各层温度场主要模态进行了时滞相关分析。结果表明，暖池混合层与障碍层温度场第一模态时间系数间的关系非常密切，其同期相关系数高达0.996，而暖池障碍层与深层温度场第一模态间的关系也较密切，其同期相关系数为0.84；暖池混合层和障碍层温度场第二模态间的关系也非常密切，其同期相关系数高达0.996，而暖池障碍层与深层温度场第二模态间的关系也较密切，其同期相关系数为0.83。

3 暖池热盐结构温度场第一模态的年际变异机理

从前面的分析可知，暖池混合层和障碍层温度场第一模态皆存在着非常一致的年际振荡和长期变化趋势，并在1985年前后经历了一次气候跃变。这说明，它们的年际变异机理应该是相同的。可是，暖池深层温度场第一模态的空间结构却与混合层温度场有所不同，这意味着其变异机理可能有别于混合层温度。因此，本节分别探讨暖池混合层和深层温度场第一模态的年际变异机理。

3.1混合层温度场第一模态的年际变异机理

由于暖池区的垂向运动较弱，而且暖池三维结构的年际变化主要是由热带太平洋的纬向风异常、赤道Kelvin波和Rossby波引起的纬向流异常与Ekman输送共同导致的（秦思思等，2015），因此本文重点分析纬向风、纬向流和海面净热通量对混合层温度变化的影响。分别对暖池混合层温度场第一模态时间系数在1985年前后与暖池区的海面纬向风应力、5 m层纬向流和海面净热通量进行了超前和滞后相关分析。结果表明，当时间系数滞后纬向风1-2个月、纬向流2个月和净热通量0个月时，它们间的关系最密切（图5）。但应指出的是，由于1985年前的海面净热通量资料较少，本文仅探讨了1986年以后热通量与时间系数间的相关情况。如图5所示，在跃变后，纬向风与时间系数间的高相关区（R≥0.6）位于暖池中部的赤道区（7.5°N-5°S，140°E-170°W） （图5a），纬向流与时间系数间的高相关区（R≥0.4）主要位于赤道附近的南赤道流（SEC）区（图5b），而时间系数与净热通量间的高相关区（R≤-0.6）则位于赤道中东部海域（图5c），这些相关系数皆超过了99%的显著性检验。需要说明的是，在跃变后纬向风与时间系数间的高相关区较跃变前西移了约15个经度。由于净热通量与时间系数间的关系是同期的，因此可以认为，暖池混合层温度场第一模态的年际变化主要是由纬向风和SEC共同引起的。具体讲来，当暖池上空盛行东（西）风时，这对应于中部型La Niña（El Niño）事件，SEC随之增强（减弱甚至转向东流），迫使大量的暖水由东（西）向西（东）流，因而使得暖池东部的暖水减少（增多），于是暖池中东部的混合层温度随之降低（升高）。

3.2深层温度场第一模态的年际变异机理

图5 跃变后混合层温度场第一模态时间系数与纬向风（a）、纬向流（b）和海面净热通量（c）间的相关场

由于障碍层阻碍了太阳辐射通量的下传，并将风应力的作用限制在混合层内，因此这里重点探讨纬向流对暖池深层温度场年际变化的影响。分别对暖池深层温度场第一模态时间系数在跃变前后与暖池区100 m层纬向流进行了超前和滞后相关分析。结果表明，在跃变前后时间系数在滞后纬向流1个月时两者间的关系最密切（图6）。其中，在跃变前纬向流与时间系数间的高相关区（R≥0.4）主要位于SEC区（图6a），而在跃变后高相关区分别出现在SEC区（R≥0.4）和赤道潜流（EUC）区（R≤-0.4）（图6b），这些相关系数皆超过了99%的显著性检验。因此可以认为，暖池深层温度场第一模态的年际振荡主要是由SEC和EUC共同引起的，特别在跃变后EUC的作用明显增大。具体讲来，当西向的SEC增强（减弱甚至转向东流）时，东向的EUC增强（减弱甚至消失），这对应于中部型 La Niña（El Niño） 事件 （Johnson et al, 2002），因而从赤道两侧进入暖池的低温水增多（减少），而从赤道东流的暖水也增多（减少），于是暖池的暖水减少（增多），因而深层温度将降低（升高）。

图6 跃变前（a）、后（b）深层温度场第一模态时间系数与100 m层纬向流间的相关场

4 暖池热盐结构温度场第二模态的年际变异机理

由于暖池混合层和障碍层温度场的第二模态存在着非常一致的年际振荡，并在1995年前后发生了一次气候跃变，因此可以认为，它们的年际变异机理应是相同的。但是，暖池深层温度场第二模态的空间结构却与混合层温度场第二模态略有不同，这意味着它们的变异机理可能也并不完全一致。因此，本文重点探讨暖池混合层和深层温度场第二模态的变异机理。

4.1混合层温度场第二模态的年际变异机理

同样，分别对该模态时间系数在跃变前后与暖池区纬向风、5 m层纬向流和海面净热通量进行了超前和滞后相关分析。结果表明，在跃变前（后），当时间系数滞后纬向风1（1）个月、纬向流1（1）个月和净热通量0（0）个月时，它们间的关系最密切（图7。因篇幅所限，图7中未给出跃变前的相关场）。纬向风与时间系数间的高相关区（R≥ 0.6）皆位于暖池中东部的赤道海域（图7a），纬向流与时间系数间的高相关区（R≥0.6）主要位于赤道附近的SEC区（图7b），而净热通量与时间系数间的高相关区（R≤-0.6）则位于165°E以东的赤道海域（图7c）。这些相关系数皆超过了99%的显著性检验。值得注意的是，在跃变后纬向风与时间系数间的关系更密切（R≥0.8），而且高相关区向西扩展至暖池的西北部。由于净热通量与时间系数间的关系是同期的，因此可以认为，暖池混合层温度场第二模态的年际变化也是由纬向风和SEC共同引起的，特别在跃变后纬向风的作用明显增大。具体讲来，当暖池上空盛行东（西）风时，这对应于东部型La Niña（El Niño）事件，SEC随之增强（减弱甚至转为东向流），于是有更多（少）的暖水由东（西）向西（东）输送，使得暖池西部的暖水增多（减少），于是混合层温度随之升高（降低）。

4.2深层温度场第二模态的年际变异机理

图7 跃变后混合层温度场第二模态时间系数与纬向风（a）、纬向流（b）和净热通量（c）间的相关场

由暖池深层温度场第二模态时间系数与100 m层纬向流的时滞相关分析结果可知，在跃变前（后）时间系数在滞后纬向流1（1）个时两者间的关系最密切（图8）。其中，在跃变前，纬向流与时间系数间的高相关区（R≥0.4）主要位于SEC区（图8a），而在跃变后，除了正的高相关区仍然出现在SEC区外，在赤道中东部的EUC区还出现了一负高相关区（R≤-0.6） （图8b）。这些相关系数皆超过了99%的显著性检验。由此可以认为，暖池深层温度场第二模态的年际振荡主要是由SEC和EUC共同引起的，特别在跃变后EUC的作用明显增大。当SEC增强（减弱甚至转向东流）时，这对应于中部或东部型La Niña（El Niño）事件，有更多的暖水在暖池西部辐合（辐散），而当EUC增强（减弱）时，则有更多（少）的暖水东流，这有助于暖池西部的暖水增多（减少）、东部的暖水减少（增多），于是暖池西部的深层温度将升高（降低），而东部的深层温度则降低（升高）。

图8 跃变前（a）、后（b）暖池深层温度场第二模态时间系数与纬向流间的相关场

5 结论

1）暖池混合层和障碍层温度场第一模态皆有2～4 a的年际变化和线性递增趋势，并在1985年前后经历了一次气候跃变，在跃变前暖池中东部的温度处于偏低期，而在跃变后则变为偏高期，而且该模态还与中部型ENSO有较密切的联系。暖池混合层和障碍层温度场第二模态都有4～6 a的年际变化和线性递减趋势，并在1995年前后经历了一次气候跃变，在跃变前暖池西部的温度处于偏低期，而在跃变后则变为偏高期，但该模态与东部型ENSO相联系。

2）暖池深层温度场第一模态揭示了全域具有同位相变异特征，其年际变化、长期变化趋势和气候跃变时间皆与混合层温度场第一模态相同，也与中部型ENSO相联系。暖池深层温度场第二模态表明了全域具有纬向的反位相变异特征，它具有2-4 a的年际变化和线性递减趋势，并在1995年前后经历了一次气候跃变，在跃变前暖池东（西）部的温度处于偏高（低）期，而在跃变后则变为偏（高）期，但在跃变前（后）该模态与东（中）部型ENSO相联系。

3）暖池混合层（包括障碍层）温度场第一、二模态的年际变化皆是由纬向风和SEC共同引起的，而暖池深层温度场第一、二模态的年际变化则是由SEC和EUC共同导致的，在跃变后EUC的作用明显增大。

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（本文编辑:袁泽轶）

Spatial and temporal variability in temperature fields of the western Pacific warm pool thermohaline structure

QIN Si-si1,ZHANG Qi-long2,3,YIN Bao-shu2,3

（1.Key Laboratory of Research on Marine Hazards Forecasting,National Marine Environmental Forecasting Center,Beijing 100081,China; 2.Key Laboratory of Ocean Circulation and Waves,Institute of Oceanology,Chinese Academy of Sciences,Qingdao 266071,China; 3.Laboratory for Ocean and Climate Dynamics,Qingdao National Laboratory for Marine Science and Technology,Qingdao 266237,China）

Based on the monthly temperature and salinity data during 1950-2011,the averaged temperature fields in mixed layer(ML),barrier layer(BL)and deep layer(DL)of the western Pacific warm pool(WPWP)area(20°N-15°S, 120°E-140°W） are calculated using 28℃isotherm as the boundary of the WPWP.The spatial and temporal variability of temperature anomaly fields in the ML,BL and DL is analyzed using an empirical orthogonal function(EOF)analysis method,respectively.In addition,the influences of the zonal wind stress,zonal currents and sea surface heat fluxes in the WPWP on the first two modes of these anomaly fields are also examined,respectively.The analysis results show that the first mode suggests that the temperature fields at three layers in the WPWP all have strong interannual variability and long-term trend and undertake a regime shift before and after 1985,while the second mode indicates that the temperature fields at three layers in the westernWPWP all have strong interannual variability and long-term trend and undertake a regime shift before and after 1995.The further analysis also indicates that the interannual variability in the first two modes of ML(including BL)temperature anomaly field is primarily controlled by zonal winds and South Equatorial Current(SEC),while the interannual variability in the first two modes of DL temperature anomaly field is mainly affected by SEC and Equatorial Undercurrent.

western Pacific warm pool;thermohaline structure;spatial and temporal variability;ENSO

P731.27

A

1001-6932（2017）01-0027-10

10.11840/j.issn.1001-6392.2017.01.004

2015-12-21；

2016-02-04

国家重点基础研究发展计划（2012CB417402）。

秦思思（1990-），女，博士研究生，主要从事大洋环流与海气相互作用研究，电子邮箱：qinsi.happyfamily@163.com。

张启龙（1954-），男，研究员。电子邮箱：qlzhang@qdio.ac.cn。