System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种诊断北极气旋过境导致北冰洋欧亚盆地次表层海温异常的方法技术_技高网

一种诊断北极气旋过境导致北冰洋欧亚盆地次表层海温异常的方法技术

技术编号:45045697 阅读:1 留言:0更新日期:2025-04-22 17:32
本发明专利技术公开了一种诊断北极气旋致使北冰洋欧亚盆地次表层海温异常的方法,属于海温异常诊断技术领域。该方法提出了一套系统的诊断步骤:(1)获取气压数据,通过气旋检测算法跟踪北极气旋路径及强度;(2)获取北极气旋过境期间的风速、海冰密集度、海水温度、盐度数据;(3)考虑海冰的效应,计算北极气旋对欧亚北冰洋的影响深度;(4)计算欧亚北冰洋的冷盐跃层深度;(5)比较气旋影响深度与冷盐跃层深度的差异;(6)当北极气旋影响深度大于冷盐跃层深度时,判定发生次表层海水异常升温现象。本发明专利技术充分考虑了北冰洋欧亚盆地独特的海洋层结和海冰的影响,为科学评估北冰洋欧亚盆地对北极气旋的响应提供了诊断方法,具有显著的科学价值和实际应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及海温异常诊断,具体为一种诊断北极气旋过境导致北冰洋欧亚盆地次表层海温异常的方法


技术介绍

1、近年来,北极的升温速度显著快于全球平均水平,北极海冰快速消融其中一个关键驱动因素是大西洋暖水的大量涌入,这一现象被称为“大西洋化”。在北冰洋欧亚盆地,“大西洋化”表现为上层海洋层化减弱和中层暖水热量释放增加,导致海冰融化进一步加速。欧亚北冰洋具有独特的海洋层结,由表层海冰、冷淡水层及底部较暖较咸的大西洋水组成,这种层化依赖于密度差异稳定存在,较低盐度的淡水因浮力较强覆盖于暖水之上,并形成陡峭的冷盐跃层(cold halocline layer, chl),有效隔绝了大西洋暖水对海冰的直接热量威胁。

2、欧亚北冰洋这种稳定的层化结构在强北极气旋过境时可能会被打破。北极气旋带来的强风和动力扰动可削弱chl的稳定性,甚至使大西洋暖水突破跃层上涌,导致次表层海温异常升高。这种现象不仅会显著加速海冰消融,还可能改变局地海洋热量分布和物质循环。然而目前缺乏一种诊断北极气旋过境对北冰洋欧亚盆地次表层海温异常的方法。


技术实现思路

1、本专利技术的目的是为了提供一种新的诊断北极气旋期间北冰洋欧亚盆地次表层海温异常的方法,能够解决北极气旋影响深度与海洋层结特征缺乏系统耦合的问题,具有理论和实际的意义。

2、为了实现上述目的,本专利技术采用如下技术方案,诊断北极气旋致使欧亚北冰洋次表层的海温异常,包括如下步骤:

3、(1) 获取气压数据,使用气旋检测算法识别北极气旋的强度、移动路径;

4、(2) 收集北极气旋过境期间的风速、海冰密集度、海水温度、盐度数据,并进行质量控制与空间插值;

5、(3) 结合埃克曼深度理论,计算考虑海冰情况下的北极气旋通过期间对海洋水体的影响深度,公式如下:

6、                    (1)

7、式中,de代表北极气旋的影响深度,sic为海冰密集度,θ为地理纬度,vmax代表最大海表面风速;

8、(4) 根据温度、盐度数据,将北冰洋欧亚盆地冷盐跃层的深度定义为温度引起的密度梯度与盐度引起的密度梯度之比等于0.05的位置,公式如下:

9、                         (2)

10、式中,r代表温度与盐度的梯度比值,α为是热膨胀系数,θ为海水温度,β为盐度收缩系数,s为盐海水度,z为海水深度;

11、(5) 比较北极气旋影响深度与冷盐跃层深度,诊断北极气旋导致的次表层海水温度异常事件。

12、本专利技术所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现,以上所述的诊断北极气旋过境导致北冰洋欧亚盆地次表层海温异常的方法中,所述步骤五中,当气旋影响深度大于冷盐跃层深度时,判定冷盐跃层以下的暖水上涌,次表层发生异常升温。

13、进一步的,所述气压和风速数据可由欧洲中期天气预报中心era5再分析产品获得(https://www.ecmwf.int/en/forecasts/dataset/ecmwf-reanalysis-v5),海冰密集度、海水温度、盐度数据可由哥白尼海洋环境监测服务中心(https://marine.copernicus.eu/)获得。

14、上述技术方案可以得到以下有益效果:

15、该方法是一种新的诊断北冰洋欧亚盆地次表层海温异常的方法。本专利技术特别考虑了海冰覆盖和欧亚北冰洋独特海洋层结的影响,这使得在北极气旋影响期间,能够更准确地评估次表层海温的异常响应,为相关气候变化和海洋环境预测提供重要参考。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种诊断北极气旋过境导致北冰洋欧亚盆地次表层海温异常的方法,其特征在于,包括以下步骤,

2.根据权利要求1所述的一种诊断北极气旋过境导致北冰洋欧亚盆地次表层海温异常的方法,其特征在于:北冰洋欧亚盆地的独特海洋层结,其底部受大西洋暖水的影响,有较高的热量。

3.根据权利要求1所述的一种诊断北极气旋过境导致北冰洋欧亚盆地次表层海温异常的方法,其特征在于:步骤(3)中考虑北极海冰覆盖的情况下的北极气旋影响深度。

4.根据权利要求1所述的一种诊断北极气旋过境导致北冰洋欧亚盆地次表层海温异常的方法,其特征在于:步骤(4)中冷盐跃层深度计算采用温度与盐度的梯度比值等于0.05计算。

5.根据权利要求1所述的一种诊断北极气旋过境导致北冰洋欧亚盆地次表层海温异常的方法,其特征在于:步骤(5)中异常升温现象的判定依据为,当北极气旋影响深度大于冷盐跃层深度时,次表层发生异常升温。

【技术特征摘要】

1.一种诊断北极气旋过境导致北冰洋欧亚盆地次表层海温异常的方法,其特征在于,包括以下步骤,

2.根据权利要求1所述的一种诊断北极气旋过境导致北冰洋欧亚盆地次表层海温异常的方法,其特征在于:北冰洋欧亚盆地的独特海洋层结,其底部受大西洋暖水的影响,有较高的热量。

3.根据权利要求1所述的一种诊断北极气旋过境导致北冰洋欧亚盆地次表层海温异常的方法,其特征在于:步骤(3)中考虑北极海冰覆盖的情...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘昱君闫军辉邵亚婷
申请(专利权)人:信阳师范大学
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1