收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

穿透性太阳辐射和盐度作用对混合层深度的影响

刘志亮  
【摘要】:海洋上混合层的动力和热力过程对整个海洋和大气的运动都有着至关重要的作用,它们决定了大气和整个海洋之间的质量、动量、热量的交换。总的说来,人们对海洋上混合层的热力结构的认识已经颇为深入,但是对混合层内的许多动力过程,以及这些动力过程和热力过程的相互耦合尚缺乏深入的了解。而且,还存在许多问题是人们以前所长期忽视的,如穿透性太阳辐射、盐度效应等在上层海洋动力、热力过程中的作用。对这些问题认识的欠缺,无疑会对海洋上层动力和热力结构的整体认识、数值模拟造成一定的偏差。 本论文在前人研究工作的基础上,利用一维Kraus-Turner海洋混合层模式,对穿透性太阳辐射、盐度效应在海洋混合层发展过程中对混合层深度的影响进行了研究和探讨。本文研究的基本思路是:采用Murtugudde等(1996)提出的描述穿透性太阳辐射的经验公式,代入一维Kraus-Turner海洋混合层模式,研究穿透性太阳辐射对混合层深度的影响;并在此基础上,加入盐度守恒方程,讨论盐度效应在混合层发展过程中对混合层深度的作用。另外,论文对海洋中“次表层海温反升”现象的有关问题也进行了讨论。 ●穿透性太阳辐射对混合层深度的影响 论文采用Murtugudde等单e指数形式的描述太阳穿透性短波辐射的经验公式,将其代入Kraus-Turner一维时变混合层物理模型,得到混合层深度的控制方程。通过数值试验,本文以太平洋赤道、北纬30°、北纬50°海区为例,研究了在不同热状况和不同风速下,穿透性太阳辐射对混合层深度的影响。结果表明:考虑穿透性太阳辐射计算的混合层深度比忽略穿透性太阳辐射的计算结果要深(两者之差最大可达35m);穿透性太阳辐射对混合层深度的影响程度受风速和海表净短波辐射共同控制,当两者同时满足一定条件时,穿透性太阳辐射对混合层深度的影响比较显著(比如,穿透性太阳辐射对混合层深度影响超过20m的区域一般处于低风速(U_(10)<10m/s),且短波辐射处于40~200 W/m~2范围内)。 穿透性太阳辐射对混合层深度的影响随风速和太阳净短波辐射的变化也表现出较强的规律性。在较高风速时(U_(10)>10m/s),穿透性太阳辐射对混合层深度的影响随净短波辐射的增加而增大;在低风速时(U_(10)<10m/s),情况有所不同: 穿透性太阳辐射和盐度作用对混合层深度的影响 穿透性辐射对混合层深度的影响随净短波辐射的增加先增大后减小,当净短波辐 射大于一定值时,反而会抑制穿透性太阳辐射的作用。当净短波辐射较强时,穿 透性太阳辐射对混合层深度的影响随风速增加先增大后减小;当海面净短波辐射 较小时,穿透性太阳辐射对混合层深度的影响随风速的增加而单调减小。 本文还利用推导的考虑穿透性太阳辐射的混合层发展方程,用20 N,95“W 站点的观测资料(TAO一TRITON资料)对该站点的混合层深度进行了计算,并 与未考虑穿透性太阳辐射的计算方法进行了对比。结果表明,考虑穿透性太阳辐 射的影响,而非单纯的表面加热和冷却过程,能更加细致的刻画混合层深度的短 周期变化。计算结果比未考虑穿透性太阳辐射的计算方法在很大程度上减小了计 算误差,这对改善模式计算的准确性和稳定性都有显著的意义。 .盐度作用对混合层深度的影响 论文在考虑穿透性太阳辐射的基础上,加入混合层盐度守恒方程,推导了考 虑盐度作用时的混合层深度发展方程。然后用数学分析的方法,讨论了在计算过 程中,当混合层处于不同的发展阶段时,影响混合层深度的盐度效应因子。并通 过几组数值试验,讨论了盐度作用在不同的外部条件时对混合层深度的影响。 数值试验的结果显示,若不考虑海面降雨蒸发过程时,盐度作用对混合层深 度的影响有以下特点:当混合层处于Detrainlnent阶段时,盐度对混合层深度的 影响很小,完全可以忽略;当混合层处于Entr~ent阶段时,盐度对混合层深 度的影响较大,且混合层越发展,盐度作用对混合层深度的影响越大。 而且,盐度作用对混合层深度的影响与海洋上层的盐度垂向分布密切相关。 当混合层内海水盐度小于混合层底的海水盐度时,盐度作用会使混合层变浅;反 之,则会使混合层变深。盐度作用对混合层深度的影响也随风速和海表净短波辐 射的变化而变化。当海表净短波辐射一定时,盐度作用对混合层深度的影响随风 速增加而增大;当风速一定时,盐度作用对混合层深度的影响随海表净短波辐射 的增加而减小。 海面降雨蒸发过程引起的盐度变化,对混合层深度也有不同程度的影响。强 烈的降雨过程可以引起混合层内动能产生函数迅速减小,混合层深度在较短的时 间迅速变浅,发生剧烈变化。而蒸发过程则对混合层深度的影响相对较弱,几乎 可以忽略。 穿透性太阳辐射和盐度作用对混合层深度的影响 次表层海水温度反升现象与海洋上层的盐度作用密切相关。本文最后加入次 表层海水温度、盐度控制方程,通过相应的数值试验,讨论了次表层温度反升现 象的产生和消亡过程,并对次表层温度反升现象对混合层深度和混合层内温度结 构的影响进行了初步的探讨。数值试验结果显示:当次表层海水温度高于混合层 内海水温度后,混合层加深速率


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 谢华伟;;加里曼丹岛西北侧低盐水季节变化及机理分析[J];海洋学研究;2011年02期
2 林坚;;日铁等离子焊机电源的解析[J];科技信息;2011年19期
3 刘成彦;;基于MOM4模式的太平洋区域环流模式的模拟评估与分析[J];中国海洋大学学报(自然科学版);2011年09期
4 祖丙迪;;用物理的眼睛看交通[J];发明与创新(中学时代);2011年Z1期
5 张正仓;;一起新装热水锅炉水冷壁管爆管事故的原因分析和预防措施[J];甘肃科技;2011年11期
6 胡春明;童剑飞;余朝举;;利用中子共振谱实现动态系统内部的温度测量[J];核电子学与探测技术;2011年06期
7 梁静;;突发新闻事件应急报道高时效性解决方案[J];科技信息;2011年15期
8 宋崧;王学田;邓甲昊;;被动毫米波成像系统的发展状况及其关键技术[J];科技导报;2011年19期
9 邱金斗;张永梅;;移动势阱下一维自旋链上量子态的传输[J];量子光学学报;2011年03期
10 刘明尧;柯孟龙;周祖德;谭跃刚;梁安;;裂纹尖端应力强度因子的有限元计算方法分析[J];武汉理工大学学报;2011年06期
11 初洪娜;;关于太赫兹通信技术的综合分析探讨[J];硅谷;2011年14期
12 ;[J];;年期
13 ;[J];;年期
14 ;[J];;年期
15 ;[J];;年期
16 ;[J];;年期
17 ;[J];;年期
18 ;[J];;年期
19 ;[J];;年期
20 ;[J];;年期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 刘玲玲;黄瑞新;王凡;;混合层的日循环和扰动对潜沉、浮露的影响[A];“海洋动力过程与天气、气候变化”联合学术年会论文摘要集[C];2009年
2 李静;;局部麻醉下行穿透性角膜移植手术的护理[A];中华医学会第十二届全国眼科学术大会论文汇编[C];2007年
3 张健;禹亮;;电视胸腔镜在穿透性胸腹联合伤中的应用[A];中华医学会第六次全国胸心血管外科学术会议论文集(胸外科分册)[C];2006年
4 王奕;;穿透性肝损伤50例诊治分析[A];第十一次全国急诊医学学术会议暨中华医学会急诊医学分会成立二十周年庆典论文汇编[C];2006年
5 蒋小平;;海洋热力状态对热带气旋强度的影响[A];全国中尺度气象学术研讨会摘要文集[C];2008年
6 孙成学;刘秦玉;贾英来;;南海混合层深度的季节变化及年际变化特征[A];中国海洋湖沼学会水文气象分会、中国海洋湖沼学会潮汐及海平面专业委员会、中国海洋湖沼学会计算海洋物理专业委员会、山东(暨青岛市)海洋湖沼学会2007年学术研讨会论文摘要集[C];2007年
7 周甦芳;沈建华;杨胜龙;;混合层深度与中西太平洋黄鳍金枪鱼围网渔场的关系研究[A];中国海洋湖沼学会水文气象分会、中国海洋湖沼学会潮汐及海平面专业委员会、中国海洋湖沼学会计算海洋物理专业委员会、山东(暨青岛市)海洋湖沼学会2007年学术研讨会论文摘要集[C];2007年
8 孙成学;刘秦玉;贾英来;;南海混合层深度的季节变化及年际变化特征[A];中国海洋湖沼学会第九次全国会员代表大会暨学术研讨会论文摘要汇编[C];2007年
9 刘莉;王丽强;刘钰凤;张延红;;临时人工角膜下玻璃体视网膜手术联合穿透性角膜移植手术的护理[A];全国五官科护理学术交流暨专题讲座会议论文汇编[C];2008年
10 张光锋;李兴国;娄国伟;;3mm波段被动毫米波成像研究[A];2007年全国微波毫米波会议论文集(下册)[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 刘志亮;穿透性太阳辐射和盐度作用对混合层深度的影响[D];中国海洋大学;2004年
2 张亚丽;黄土坡面土壤氮磷等化学物质径流迁移与混合层深度研究[D];西安理工大学;2007年
3 崔红;南海对于台风伊布都响应的数值研究[D];中国科学院研究生院(海洋研究所);2009年
4 胡海波;北太平洋低位势涡度水的潜沉和向台湾以东的输运[D];中国海洋大学;2008年
5 魏建伟;西菲律宾海有机悬浮颗粒分布变化及其光衰减研究[D];中国科学院研究生院(海洋研究所);2005年
6 严世荣;穿膜肽携带的目的蛋白穿膜效应的研究[D];华中科技大学;2006年
7 张艳伟;南海陆架坡风致混合及长期混合观测方法研究[D];中国海洋大学;2009年
8 邓健;中尺度海—气—浪耦合模式系统的研究及应用[D];武汉理工大学;2007年
9 徐玲玲;风场等外部强迫对东中国海海洋物理环境的影响[D];中国海洋大学;2008年
10 潘爱军;北太平洋副热带模态水及其形成机制研究[D];中国海洋大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李鸿;穿透性角膜移植术后角膜内皮细胞的动态变化[D];重庆医科大学;2002年
2 石永芳;全球海浪与混合层深度的变化及相关性分析[D];国家海洋局第一海洋研究所;2012年
3 肖琼;穿透性角膜移植的内皮细胞变异研究[D];暨南大学;2002年
4 翟方国;黄海和东海障碍层研究[D];中国海洋大学;2009年
5 王旭飞;穿透性角膜移植术后角膜屈光状态[D];吉林大学;2005年
6 章征;氧氟沙星、环丙沙星和妥布霉素人眼局部滴眼的前房穿透性研究[D];浙江大学;2003年
7 王金梅;角膜移植治疗中重度眼化学伤并发症的疗效分析[D];吉林大学;2004年
8 周瑾;IL-1ra对大鼠高危角膜移植物细胞因子IL-1β、TNF-α表达的影响及其与免疫排斥[D];第一军医大学;2004年
9 吴劲松;热气流穿透PE/PP非织造尿布材料工艺及性能研究[D];东华大学;2009年
10 孙友庆;南太平洋潜沉率的年际、年代际变化及其对热带太平洋的影响[D];中国海洋大学;2007年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 唐诗全;攀钢-耐磨耐冲击部件制造方法获发明专利[N];中国冶金报;2008年
2 唐诗全;攀钢“一种耐磨耐冲击部件的制造方法”获得发明专利权[N];世界金属导报;2008年
3 本报记者 晓惑;雾灯更换指南[N];当代汽车报;2006年
4 王融国;钢瓶漏气照样出厂 用户险遭灭顶之灾[N];中国质量报;2007年
5 胡增伦;中药洗浴祛“银屑”[N];农村医药报(汉);2006年
6 张开逊;回望人类发明之路[N];大众科技报;2005年
7 艾西;你好,女同志[N];长春日报;2005年
8 江绍;“压价”长宜放眼量[N];中国医药报;2006年
9 小文;我国新型高强聚焦超声刀将应用于临床[N];医药经济报;2006年
10 谢瑞波;连豆迎来久违的反抽[N];期货日报;2005年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978