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熱帶氣旋冷尾流下近慣性波引起溫躍層長時間增暖(二)

2023-07-31 10:13 作者:年少如花  | 我要投稿

這一部分仍然是intro

遙感估測熱帶氣旋對海洋熱吸收(海洋熱含量的總時間變率)范圍在0.15到0.60PW(見buedi對主要研究和方法的綜述)。然而這個熱量能在海洋中停留的時間是幾個月還是幾年還飽受爭議。Jansen假設熱帶氣旋引起的暖異常停留在它們最先出現的位置,估測70%的熱帶氣旋向下混合的熱量會在當年局地冬季混合層加深的情況下被釋放回到大氣中。然而,熱帶氣旋冷尾跡附近海表面高度表征的steric擴張表明熱帶氣旋引起的海洋熱含量異常大部分能在冬季持續(xù)。up to this point, 仍然不清楚哪種機制能夠幫助冬季混合層下方的暖異常傳送,進而維持熱帶氣旋對海洋熱含量的貢獻。

熱帶氣旋對溫躍層湍流耗散率以及resulting的向下熱通量的持久的影響使得次表層暖異常在熱帶氣旋過境幾個星期之后加深進而遠離冬季溫躍層的深度。快速移動熱帶氣旋引起的近慣性振蕩可以增強溫躍層混合,也許能夠(幫助解釋)這種效應。Cuyper等使用印度洋上一個熱帶風暴過境之后的moored(忘了,潛標?)速度和層結數據表征向下熱通量以及有關的增暖速率(與向下熱通量的垂向梯度有關)。他們的分析只考慮了上層100m深度,依賴于fine-scale混合參數化方案,得到向下熱通量的最大值出現在近慣性震蕩的切變層,近慣性波包絡正下方的增暖速率約等于是每天0.015℃。類似地,其他研究間接表明熱帶氣旋產生的近慣性振蕩的存在以及對溫躍層混合的影響,持續(xù)的湍流微結構觀測對熱帶氣旋增強湍流耗散率和向下熱傳輸的時空約束,進而了解與冬季混合層下方excess熱量的維持有關的機制是必要的。

了解熱帶氣旋在什么時候、什么地點、怎樣驅動海洋混合對全面了解熱帶氣旋對海洋熱含量的貢獻和subsequent對氣候的影響是必需的。在此,我們比較了3個主要熱帶氣旋在熱帶氣旋過境前后的溫躍層湍流耗散率以及向下熱傳輸。我們的分析證實了至少300m深度下持續(xù)到熱帶氣旋過境三周后(我們觀測的所有垂直和時間尺度上)的溫躍層湍流耗散率以及向下熱傳輸被熱帶氣旋生成的近慣性振蕩的增強。這種延長的混合將季節(jié)性溫躍層和永久性溫躍層之間的熱量(向下)傳輸,進而加深熱帶氣旋引起的暖異常的深度下限(reach)和可以預見的在海洋中的滯留時間。近表層數據也包括了熱帶氣旋過境之后增強的向下?熱傳輸,表明海表熱吸收的增強。最后,我們推導了一個溫躍層近慣性波活動和湍流耗散率的empirical線性關系,并且用它來表征熱帶氣旋冷尾跡中近慣性波驅動混合導致的溫躍層增暖的區(qū)域重要性


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