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《中国海洋大学》 2004年
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南海北部陆架区域的海洋锋及锋面涡旋研究

王磊  
【摘要】:海洋锋的研究是物理海洋学研究中的一个重要内容。卫星遥感资料显示,空间尺度为十到几十公里的涡旋在世界海洋表面是十分普遍的现象,这种尺度的运动近来被认为是上层海洋中最主要的动力学过程之一,逐渐受到更多学者的关注。 利用7年(1993-1999)月平均的SST卫星遥感资料,分析了南海北部陆架区域海洋表层温度锋在一年中的逐月变化特征,表明南海北部陆架海洋表层温度锋存在明显的季节内变化。结合风场的卫星遥感资料,分析了东北季风对南海北部陆架温度锋的影响,表明东北季风风速的增加有利于温度锋强度的增强。通过对黑潮南海流套入侵较强的99年2月与黑潮南海流套入侵较弱的98年2月的SST卫星遥感资料的对比分析,考察了黑潮南海流套的入侵对南海北部陆架温度锋的影响,结果表明黑潮流套的较强入侵能够增加陆架温度锋的强度,对温度锋的走向也会产生一定的影响。 利用2004年冬季南海北部海洋调查资料对南海北部陆架海洋锋进行分析。结果表明气象状况是影响南海北部陆架海洋锋的一个重要因素。气象状况的短期变化(1-3天)可以引起海洋锋产生相应的短期变化,如锋面位置移动、强度变化等。南海北部陆架海洋锋区域存在混合增密效应,估算的由混合增密效应引起的垂向下降流速最大值约为6.48m/day。由于混合增密效应和锋面不稳定性,在南海北部陆架锋区可以形成各种侵入结构。对观测到的侵入层在双扩散作用下的持续时间进行估算的结果为40-60小时。 利用分析不稳定的线性谱方法,对陆架海洋锋的不稳定性进行研究。给定具有理想背景密度场和背景流速场的理想陆架海洋锋,对此海洋锋的不稳定性特征进行分析,并且考察了海底地形、背景密度场和流速场对陆架海洋锋的不稳定性的影响。利用海洋调查的实测密度资料,对南海北部陆架海洋锋进行不稳定性分析,结果表明最不稳定模态的空间尺度为5-10km,时间尺度约1天,表明在此区域5.10km的扰动是最容易产生和发展的。不稳定的产生主要是斜压不稳定的作用,正压不稳定成分较弱。当不存在流速剪切时,扰动发生在锋面的靠外海一侧;而当存在流速剪切时,扰动发生在锋面的靠沿岸一侧。当风速很小或者很大 时,区域内的流速剪切可能很小,在这种情况下“暖丝”结构更可能出现;而更 多的情况下,区域内的流速存在剪切,在这种情况下“冷丝”结构更可能出现。 “冷丝”和“暖丝”现象可能不仅仅发生于海洋表层,其最先出现的区域可能是 在表层以下的水体,然后又逐渐影响到表层水体。 在对前人关于次中尺度涡旋的研究成果进行总结的基础上,对南海北部陆架 海洋锋区域的各种涡旋现象进行了初步的分析和讨论。对于南海北部1999年冬 季观测到的“猫眼”式涡旋结构,其产生可能与黑潮流套的较强入侵有较大的关 系,黑潮流套的入侵促使了强的水平流速剪切的产生,引起了“猫眼”式涡旋结 构的出现。对于卫星图片观测到的其它涡旋现象,其形成原因可能是在斜压不稳 定作用下,“冷丝”结构逐渐发展产生扭曲旋转而形成涡旋结构。对于出海观测 到的因混合增密效应而形成的底层侵入水体,由于其与周围水体具有明显不同的 温盐特性,有可能在局地形成冷、暖涡结构。
【学位授予单位】:中国海洋大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:P732

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【引证文献】
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