30°N两侧东海海平面的低频变化及其与ENSO的关系

　　1　引言

　　东海连通南海和黄海,跨越30°N的大气辐散带,处于海陆过渡带东亚季风气候区。夏季盛行东南风,冬季盛行西北风,从沿岸径流注入较多淡水,故引起其海平面变化的原因有很多,如气压、风、海流、降水、径流等。近年来,随着海平面上升研究的发展,前人对东海海平面的变化及变化原因做了许多有益的探讨[1-4],认为ENSO(厄尔尼诺和南方涛动———ElNin~o, SouthernOscillation)是引起东海海平面低频变化的主要原因。

　　本文利用176个月(1992年10月—2007年5月)的高度计资料,以30°N辐散带为界将东海分为两个海域,分析东海海平面的变化趋势,重点讨论其低频变化规律及其与ENSO的关系,并对其影响东海海平面可能的物理机制进行分析。

　　2　数据来源和处理

　　海平面异常数据来源于法国国家空间研究中心(CNES)AVISO数据中心提供的联合多颗测高卫星确定的网格化融合数据MSLA/AVISO,数据时间为1992年10月—2007年5月,时间间隔为7天,其网格为1/3°×1/3°墨卡托投影,平均参考面采用同一网格点内从1993年1月—1999年12月共7年时间段的SLA平均值,纬度范围为63°S~63°N。因数据已进行了仪器误差和相应的地球物理影响因素改正,并且融合了多个高度计的观测结果,所以可以分辨1/3°×1/3°尺度的海平面变化,在全球的大部分区域,其单点精度可达几厘米[5]。

　　数据使用前,预先剔除了同一地理位置的平均值。由于不同纬度数据点的密集程度不同,在计算区域平均海平面时,进行纬度位置加权因子订正,以避免人为夸大中高纬度海平面变化的影响。订正公式为[6]：

式中,hk代表第k个时间点的区域平均海平面, i、j

　　风应力资料(包括经向风应力和纬向风应力)取自马里兰大学数据中心提供的SODA(Simple O-cean Data Assimilation),即简单海洋数据同化数据集。SODA数据集的水平分辨率是0. 5°×0. 5°,水下数据垂向分40层(5 ~5 374 m),时间跨度1958—2005年。在SODA数据集内,纬向风应力和经向风应力变量分别用taux、tauy表示。其中1958—2001年纬向、经向风应力数据由欧洲中尺度天气预报中心ERA40再分析数据提供,而2001—2007年则由QuikSCAT高度计再分析数据提供。采用1992年10月—2005年11月的风应力数据,取距平值后进行了周期为2~7年的低通滤波。

　　南方涛动指数SOI由NOAA(NationalOceanicand Atmospheric Administration)气候诊断中心资料库提供。南方涛动指数SOI(Southern Oscillation In-dex)由太平洋塔希提岛海平面和印度洋达尔文岛海平面之间气压差获得,它代表ENSO现象的大气效应。