太平洋海表溫度的變化規律研究

萬杰　劉宗林　王啟翔

摘 要：本實驗通過得到的太平洋海表溫度①的距平以及逐月、年的分布規律，用一定的科學方法對其數據進行處理。找到厄爾尼諾現象②發生的時間，并對具體時間進行更細致的劃分。研究厄爾尼諾現象是為了減少和預防大規模的異常性氣候③變化給人類帶來的經濟損失。通過對厄爾尼諾年出現時海表溫度的規律以及出現時海表溫度的變化規律進行分析。以期達到對厄爾尼諾現象的了解和熟悉以致掌控。

關鍵詞：太平洋 海表溫度 厄爾尼諾現象

中圖分類號：P732 文獻標識碼：A 文章編號：1003-9082（2018）06-0-01

引言

近30年以來，全球范圍內發生了多次厄爾尼諾現象，對許多地區造成了嚴重的傷害，對人類生存環境和社會經濟等產生了巨大的影響，海洋氣候活動的規律性也隨之發生了改變。海洋約占地球表面積的2/3，是地球控制系統的主要控制因素，在氣候變化中扮演著重要的角色，海洋熱含量的確定和海洋與大氣之間垂直方向的熱通量的觀測對于認識全球氣候變暖和氣候變化是至關重要的。海水的熱容量相當于大氣的熱容量的1000倍，海水溫度的微小變化都會對大氣溫度、大氣環流、天氣形勢和氣候帶來非常大的影響，地球氣候在很大程度上取決于海洋氣候，以及海洋與大氣之間的相互作用。

一、實驗過程

1.數據的收集

登錄美國航天局網站，選取并下載2002年7月至2015年5月赤道東太平洋（0°—10°s，180°—90°w）的白天海表溫度。

2.數據的整理

將2002年7月至2015年5月這155個月的溫度制成表格，并分別計算出2002年至2015年每年的年平均溫度與一月至十二月每個月的月平均溫度。最后處理得到上文中的表格。

3.數據的分析

首先將155個月每個月的海表溫度制作成折線圖形式，可形象看出2002年7月至2015年5月這段時間內溫度的變化情況。接下來，將每個月的月平均溫度制作成折線圖，用來分析赤道東太平洋海表溫度逐月變化規律。最后，將每年的年平均溫度制作成折線圖，用來分析赤道東太平洋海表溫度逐年的變化規律。其中，逐月逐年的變化規律分析結果在上文中已經闡述。

4.實測結果的運用

整個實驗的目的是用來分析厄爾尼諾現象，完成該部分實驗后，根據逐月逐年的普遍分布規律與異常分布規律，認為有可能受厄爾尼諾現象影響。同時，將處理后的數據運用到第二部分的厄爾尼諾的分析與處理。

二、研究內容與數據分析

逐月：總體來講在分析各月份的平均溫度時，發現赤道東太平洋海表溫度基本穩定在26℃至28℃之間，從10月至次年4月溫度穩步上升，從5月至9月溫度穩步下降.分別在4月與9月達到最高溫與最低溫。另外某些年份溫度波動比一般年份要劇烈的多。

逐年：02至06年，07至08年，12至14年的海表平均溫度相對穩定變化不大，從單月來看溫度變化也較為平滑。而06至07 年，08至12年，14至15年間每年的年平均溫度變化較為劇烈，從單月來看溫度變化較大。

三、實驗結果及結論

實驗結果對比：

厄爾尼諾記錄為：2002-2003 2004-2005 2006-2007 2009-2010 2014-2015

根據上述實驗所得厄爾尼諾年份為：2002-2003 2007-2008 2009-2010 2010-2011 2011-2012

四、實驗誤差分析

1.官方所得厄爾尼諾是根據19世紀末期開始記錄的太平洋海表溫度數據，而我們實驗來源的美國航天局所提供的數據只追溯到2002年，所以在分析厄爾尼諾現象時，尤其是需要用到數據的平均值和標準差，這對實驗的結果存在一定的影響。

2.在處理數據時，某些方面存在保留3位小數的近似，對最后的結果會產生一些影響，但經過對比，該方面引起的誤差對結果影響不是很大。

參考文獻

[1]Serreze MC，Barry RG.The Artic climate system：Cambridge University Press；2014.

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[3]Renwick JA.Southern Hemisphere circulation and relations with sea ice and sea surface temperature.Journal of Climate.2002；15（21）：3058-68.