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热带气旋冷尾流下近惯性波引起温跃层长时间增暖(二)

2023-07-31 10:13 作者:年少如花  | 我要投稿

这一部分仍然是intro

遥感估测热带气旋对海洋热吸收(海洋热含量的总时间变率)范围在0.15到0.60PW(见buedi对主要研究和方法的综述)。然而这个热量能在海洋中停留的时间是几个月还是几年还饱受争议。Jansen假设热带气旋引起的暖异常停留在它们最先出现的位置,估测70%的热带气旋向下混合的热量会在当年局地冬季混合层加深的情况下被释放回到大气中。然而,热带气旋冷尾迹附近海表面高度表征的steric扩张表明热带气旋引起的海洋热含量异常大部分能在冬季持续。up to this point, 仍然不清楚哪种机制能够帮助冬季混合层下方的暖异常传送,进而维持热带气旋对海洋热含量的贡献。

热带气旋对温跃层湍流耗散率以及resulting的向下热通量的持久的影响使得次表层暖异常在热带气旋过境几个星期之后加深进而远离冬季温跃层的深度。快速移动热带气旋引起的近惯性振荡可以增强温跃层混合,也许能够(帮助解释)这种效应。Cuyper等使用印度洋上一个热带风暴过境之后的moored(忘了,潜标?)速度和层结数据表征向下热通量以及有关的增暖速率(与向下热通量的垂向梯度有关)。他们的分析只考虑了上层100m深度,依赖于fine-scale混合参数化方案,得到向下热通量的最大值出现在近惯性震荡的切变层,近惯性波包络正下方的增暖速率约等于是每天0.015℃。类似地,其他研究间接表明热带气旋产生的近惯性振荡的存在以及对温跃层混合的影响,持续的湍流微结构观测对热带气旋增强湍流耗散率和向下热传输的时空约束,进而了解与冬季混合层下方excess热量的维持有关的机制是必要的。

了解热带气旋在什么时候、什么地点、怎样驱动海洋混合对全面了解热带气旋对海洋热含量的贡献和subsequent对气候的影响是必需的。在此,我们比较了3个主要热带气旋在热带气旋过境前后的温跃层湍流耗散率以及向下热传输。我们的分析证实了至少300m深度下持续到热带气旋过境三周后(我们观测的所有垂直和时间尺度上)的温跃层湍流耗散率以及向下热传输被热带气旋生成的近惯性振荡的增强。这种延长的混合将季节性温跃层和永久性温跃层之间的热量(向下)传输,进而加深热带气旋引起的暖异常的深度下限(reach)和可以预见的在海洋中的滞留时间。近表层数据也包括了热带气旋过境之后增强的向下?热传输,表明海表热吸收的增强。最后,我们推导了一个温跃层近惯性波活动和湍流耗散率的empirical线性关系,并且用它来表征热带气旋冷尾迹中近惯性波驱动混合导致的温跃层增暖的区域重要性


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