Ningaloo Niño（NN）是东南印度洋（SEIO）年际时间尺度上最主要的气候变率模态，对该区域的天气和气候变化产生强烈作用，并对珊瑚生态系统和渔业资源造成显著影响。深入研究NN的温盐变异机制具有重要的科学价值和现实意义。

本文首先采用高分辨率（3～12 km）区域海洋环流模拟系统ROMS研究了由NN引起的海表面温度（SST）变化机制。在高质量边界条件和大气资料驱动下，模式能较好地模拟1993-2016年期间的八次NN事件及其主要时空特征。为了定量评估各种物理过程对SST增暖的贡献，本文开展了一系列模式敏感性实验。实验结果表明，在大多数NN事件中，表面潜热通量是控制SST演变的最主要过程，其贡献>60%；而印尼贯穿流（ITF）和局地风场强迫的贡献均在10%-20%之间，它们的作用是次要的。潜热通量的减少是驱动SST增暖的主要原因，它主要是由该区域气温的升高所导致（贡献占潜热通量绝大部分），而气温的升高则来源于异常北风携带的低纬度暖湿空气。NN成熟阶段时，高SST会导致潜热通量的增加，导致暖异常进入衰减阶段。这些研究明确解释了调控NN海温演变的关键物理过程。

本研究发现，NN能够引起大尺度海洋盐度异常。在NN成熟阶段，SEIO区域表现出大范围的海表盐度（SSS）降低，振幅达0.15–0.20 psu。ROMS敏感性实验结果表明，SEIO区域SSS的降低主要是由NN期间局地降水量增加（>50%）和ITF淡水输送增强（>40%）共同造成的；其它过程如局地风场和蒸发的影响是次要的，总贡献<10%。其中，ITF的加强能增加印度洋东边界向南的淡水平流，这对引起澳大利亚西海岸附近强烈的盐度降低（> 0.20 psu）至关重要。由于ITF的重要调制作用，SEIO的SSS与厄尔尼诺-南方涛动（ENSO）指数如Niño-3、Niño-4和Niño-3.4指数的相关性分别为0.57、0.77和0.70，普遍高于SST与ENSO的相关性（-0.27, -0.42和-0.35），这也反映了NN海温和盐度变异机理的差异。通过开展人为抑制盐度变化的理想性实验，探讨了盐度变异对NN增暖的反馈作用。结果表明，盐度变异对SEIO区域的上层海洋层结影响有限，因此对海温变化的影响较小。

ROMS模拟中还显示出NN暖异常中显著的中尺度结构，并被卫星微波观测资料所证实。因此，本文开展了高、低分辨率模式试验的对比分析，研究了海洋中尺度过程对NN事件的作用。结果表明，在卫星观测和高分辨率（~3 km）海洋模拟中，来源于ITF的暖信号可以通过大量中尺度涡旋的形式从东边界向西传播。由于涡旋传播慢、强耗明显，很少能将变化能量传播到离岸较远的区域，故暖信号主要局限在沿岸附近。但在粗分辨率（~100 km）海洋模式，由于无法分辨中尺度涡，变化能量主要以长罗斯贝波形式迅速西传，耗散较弱，因此更多能量输运到大洋内部，低估了沿岸暖信号。涡旋的重要性还在于引起局部增暖“热斑”、促进海表潜热释放和中尺度海-气相互作用，这些过程是粗分辨率模式中无法体现的。进而，通过多成员集合模拟，证实了由海洋内部不稳定产生的涡旋对SST和SSS异常空间分布的显著影响，并评估了其对NN可预报性的影响。根据计算的信噪比，澳大利亚西海岸附近的变化具有较高的可预报性，SEIO内区的变化可预报性较低。这些结果指出了中尺度涡旋对NN的模式模拟的重要性。

综上所述，本文系统阐明了SEIO区域NN的温度和盐度变异机理，并揭示了中尺度涡旋对NN的重要作用。研究结果不仅有助于我们对NN机理的深入理解和认识，也有助于加强对NN的预测能力。