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Water mass characteristics in the western North Pacific based on a streamfunction projection

Science China Earth Sciences 2015年第11期58卷 2067-2077页

作者： MA Xiao SUN Che Institute of Oceanology Chinese Academy of Sciences College of Earth Sciences University of Chinese Academy of Sciences

A streamfunction projection method called gravest empirical mode(GEM) is applied to the hydrographic section at 137°E to filter out eddy noises in the western North Pacific and derive quantitative ensemble-average water mass properties in the North Equatorial Current region. The GEM fields capture more than 80% of total property variances in the thermocline layer. The core layer structures of key water masses, including the North Pacific Tropical Water(NPTW) and the North Pacific Intermediate Water(NPIW), are examined with a definition of water mass boundary based on property gradient. It shows that a tongue of maximal root-mean-square(RMS) residual exists in the upper half of NPIW for all water properties. These subsurface RMS tongues appear to be close to sharp property gradients. It is the first time a GEM diagnosis is applied to nutrient data, which reveals a drastic difference of N/P reaction rate ratio above and below the maximal-nutrient core at 1250 m. Additionally, a GEM velocity reconstruction successfully produces the North Equatorial Undercurrent(NEUC), demonstrating the stable thermal-wind nature of this newly-discovered current.

关键词： streamfunction projection gravest empirical mode water masses western North Pacific

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