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《中国海洋大学》 2009年
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西北太平洋环流及其与南海水交换研究

谢玲玲  
【摘要】: 西北太平洋是赤道太平洋和亚热带太平洋之间物质和热量交换的活跃区域,对全球气候变化起着重要作用。南海是西北太平洋最大的边缘海,两者之间的水交换不仅对南海的环流与热收支有重要作用,而且对西北太平洋的环流和生态也有很大影响。因此,对西北太平洋环流及其与南海水交换的研究具有重要的科学意义。本文在前人研究的基础上,主要利用2005年10-11月和2008年8-9月现场强化观测获得的高分辨率、大深度的CTD温盐资料和LADCP流速资料,对西北太平洋环流及南海与西北太平洋之间的水交换,尤其是对前人研究中还比较缺乏的中层及深层的环流结构和流态路径,进行了细致的分析研究,发现了一些新现象。 在2005年观测期间,西北太平洋的北赤道流(NEC)在菲律宾沿岸大约12°N的表层分叉为北向的黑潮(Kuroshio)和南向的棉兰老流(MC);NEC分叉点的纬度随着深度增加迅速北移,在1000米处移到20°N,但在1000米以下直到2000米分叉点的纬度几乎没有变化;吕宋潜流(LUC)在21°N的黑潮下面就已出现,沿吕宋岛沿岸向南流动中流速逐渐增强但深度变浅,在12°N左右LUC的上边界露出水面,一部分离开岸边向东流向海洋内区,另一部分与棉老岛流汇合继续向南流去;棉兰老流在棉兰老岛近岸可以达到2000米深度,深层的棉老岛流与跃层以下的气旋式环流有关;棉兰老潜流(MUC)在到达棉老岛沿岸后逐渐向东北方向偏移,最后在130°E,10°-12N之间汇入北赤道流下的东向潜流;与棉老岛潜流的流径相对应,来自南太平洋的南极中层水(AAIW)在北半球并没有直接沿着西边界向北入侵,而是转向东北,最远在130°E延伸到10°N。 结合2005年10月在吕宋海峡附近的流场结构和水团分布,第一次发现在吕宋海峡的中层(26.8-27.3σθ)大约500-900米深度上存在一个反气旋涡。这个反气旋涡的存在使得从吕宋海峡北部向东流出的盐度较高(34.4S34.5 psu)的南海中层水(SCSIW)有一半被带向吕宋海峡南部,然后又向西流回南海;而另外一部分从海峡北部净流出的SCSIW向东也只能延伸到122oE,然后被黑潮带向北。吕宋海峡的中层涡旋降低了西北太平洋与南海中层水交换的效率。 利用2008年在吕宋海峡的密集观测,本文第一次给出了太平洋与南海深层水交换的具体路径以及深层水交换较为准确的定量结果。结果显示:太平洋深层水越过巴士海峡口的海槛,沿着巴士海峡通道主轴流向吕宋海沟,在吕宋海沟内经过比较复杂的环流,最后深层水都从吕宋海沟南端深水通道流出,由吕宋岛附近的深水开口流向南海海盆;在海峡通道中的深层流平均流速超过0.15 m s-1,最大流速可达0.3 m s-1,流速的垂向剖面具有明显的底边界层结构,即在深层流速先随深度增大,在离底百米左右处达到最大值,然后向海底迅速减小为零;通过巴士海峡的深层水(27.64σθ)的水体通量为1.14 Sv,在吕宋海沟南端水体通量为1.44 Sv,在通向南海的开口处水体通量则为2.3 Sv;吕宋海沟西侧墙壁水深超过2000米的缺口处,存在东南向深层流,将大约0.1 Sv深层水从南海带入吕宋海沟。从西北太平洋经巴士海峡到吕宋海沟,深层水的密度及其垂向层结依次减弱,由此产生的水平压力梯度力是驱动深层流动的主要动力。同时,地形也是影响深层流场的重要因素。深层水在越过巴士海峡东端海槛时会发生水动力控制现象,该过程对巴士海峡深层流的流态以及深层水交换起到重要作用。
【学位授予单位】:中国海洋大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:P731.27

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【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 翟方国;热带西太平洋环流变异及动力学有关问题的研究[D];中国科学院研究生院(海洋研究所);2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 顾明;海—气动量通量及海洋大气边界层湍流特征分析[D];中国海洋大学;2010年
2 王雪竹;南海中层水、中层环流及其与西北太平洋中层水交换研究[D];中国海洋大学;2010年
3 杨春辉;南海中层水的年际变化研究[D];中国海洋大学;2011年
4 王刚;棉兰老潜流时空变化特征的初步分析[D];中国海洋大学;2011年
5 王晓玮;南海和西北太平洋的跨等密度面和沿等密度面混合研究[D];中国海洋大学;2011年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国重要会议论文全文数据库 前6条
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3 柴扉;薛惠洁;侍茂崇;;南海北陆架区3个典型反气旋涡水文特征及演变规律[A];中国海洋学文集——南海海流数值计算及中尺度特征研究[C];2001年
4 薛惠洁;柴扉;侍茂崇;;吕宋海峡水平通量计算[A];中国海洋学文集——南海海流数值计算及中尺度特征研究[C];2001年
5 许建平;潘玉球;柴扉;刘增宏;朱伯康;;1998年春夏季南海若干重要水文特征及其形成机制分析[A];中国海洋学文集——南海海流数值计算及中尺度特征研究[C];2001年
6 蒋小平;钟中;;环台湾岛海域冬季海况的模拟研究[A];中国气象学会2005年年会论文集[C];2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 宋军;水交换模型的理论方法及应用研究[D];中国海洋大学;2010年
2 刘娜;东中国海热通量及热收支变化研究[D];中国海洋大学;2010年
3 刘洋;南海次表层、中层水团结构及其运动学特征的研究[D];中国海洋大学;2010年
4 陈更新;南海中尺度涡的时空特征研究[D];中国科学院研究生院(海洋研究所);2010年
5 孟庆佳;西太平洋北赤道流分叉的年际变化及其海洋与大气耦合响应特征[D];中国科学院研究生院(海洋研究所);2010年
6 杨德周;东海陆架黑潮入侵及生态响应数值模拟研究[D];中国科学院研究生院(海洋研究所);2011年
7 吕海滨;南海东北部内波的X波段雷达监测方法及数值模拟研究[D];中国科学院研究生院(海洋研究所);2011年
8 康霖;北太平洋低纬度西边界流的时空特征及其与ENSO循环的联系[D];中国科学院研究生院(海洋研究所);2011年
9 黄杰;南海北部陆坡区沉积矿物学记录及其构造和古环境意义[D];中国科学院研究生院(海洋研究所);2011年
10 刘玉龙;太平洋北赤道流输运及分叉线变化特征[D];中国海洋大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 赵杰;吕宋海峡东侧海区中尺度涡旋的统计特征及对黑潮平均流的影响初探[D];中国海洋大学;2010年
2 张冲;南海北部浮游生态系统对台风过程响应的模拟研究及影响因子的探讨[D];中国海洋大学;2010年
3 王雪竹;南海中层水、中层环流及其与西北太平洋中层水交换研究[D];中国海洋大学;2010年
4 李欢;吕宋海峡M_2内潮生成与传播数值模拟研究[D];中国海洋大学;2010年
5 安佰正;南海今生颗石藻分布及相关浮游植物群落研究[D];中国科学院研究生院(海洋研究所);2010年
6 杨春辉;南海中层水的年际变化研究[D];中国海洋大学;2011年
7 王刚;棉兰老潜流时空变化特征的初步分析[D];中国海洋大学;2011年
8 王晓玮;南海和西北太平洋的跨等密度面和沿等密度面混合研究[D];中国海洋大学;2011年
9 赵倩;北冰洋双扩散阶梯结构与无双扩散海域的特殊物理过程[D];中国海洋大学;2011年
10 王雯;厄尔尼诺—南方涛动海气振子耦合模型的定性研究[D];安徽师范大学;2011年
【同被引文献】
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中国博士学位论文全文数据库 前6条
1 孟庆佳;西太平洋北赤道流分叉的年际变化及其海洋与大气耦合响应特征[D];中国科学院研究生院(海洋研究所);2010年
2 康霖;北太平洋低纬度西边界流的时空特征及其与ENSO循环的联系[D];中国科学院研究生院(海洋研究所);2011年
3 王庆业;热带西太平洋环流动力结构分析与模拟[D];中国科学院研究生院(海洋研究所);2006年
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6 杨庆轩;吕宋海峡通量及南海混合研究[D];中国海洋大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 王雪竹;南海中层水、中层环流及其与西北太平洋中层水交换研究[D];中国海洋大学;2010年
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5 薛宇欢;渤海夏季海气通量船基系统观测研究[D];中国海洋大学;2009年
【二级引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 杨春辉;南海中层水的年际变化研究[D];中国海洋大学;2011年
【二级参考文献】
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1 管秉贤;;南海暖流——广东外海一支冬季逆风流动的海流[J];海洋与湖沼;1978年02期
2 管秉贤;南海北部冬季水温垂直结构的重要特征[J];海洋与湖沼;1981年04期
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4 王韶霞,刘秦玉,徐启春;热带东印度洋-西太平洋海域OLR季节内振荡空间分布特征[J];海洋与湖沼;2000年01期
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6 熊学军;胡筱敏;于非;矫玉田;;投放式声学多普勒海流剖面仪的盲区优化和数据处理误差控制[J];海洋技术;2006年01期
7 郭心顺;杨庆轩;康建军;田纪伟;;LADCP数据处理方法的探讨及其对应软件包的使用[J];海洋技术;2006年04期
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9 李薇,刘秦玉,杨海军;吕宋海峡海洋环流的基本特征[J];青岛海洋大学学报(自然科学版);1998年03期
10 黄企洲;巴士海峡黑潮流速和流量的变化[J];热带海洋;1983年01期
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1 沈育疆,胡定明,梅丽明,何国平;南海潮汐数值计算[J];海洋湖沼通报;1985年01期
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3 翟丽,方国洪,王凯;南海风生正压环流动力机制的数值研究[J];海洋与湖沼;2004年04期
4 李凤岐,李磊,王秀芹,刘长乐;1998年夏、冬季南海的水团及其与太平洋的水交换[J];青岛海洋大学学报(自然科学版);2002年03期
5 韩舞鹰,林洪瑛;南海的水通量[J];海洋通报;1992年02期
6 刘秦玉,杨海军,李薇,刘倬腾;吕宋海峡纬向海流及质量输送[J];海洋学报(中文版);2000年02期
7 鲍献文;鞠霞;吴德星;;吕宋海峡120°E断面水交换特征[J];中国海洋大学学报(自然科学版);2009年01期
8 陈飞;杜岩;王东晓;施平;毛华斌;陈荣裕;陈举;;2008年8—9月份吕宋海峡西南侧锚定ADCP的斜压海流观测[J];热带海洋学报;2009年04期
9 王国忠,吕炳全,全松青,张健;一个大陆坡环礁—南海华光珊瑚环礁的沉积相模式及其演化趋势[J];同济大学学报(自然科学版);1988年02期
10 沈繁銮,李海华,官军;南海地震活动中的时空有序现象[J];中国地震;1993年03期
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7 记者 罗茜;“中国海监84”船入列南海总队[N];中国海洋报;2011年
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9 顾奇志;南海十大措施打造知识产权强区[N];中国知识产权报;2004年
10 本报记者 王雪飞 李春旭;南海寨里增收忙[N];云南日报;2006年
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1 谢玲玲;西北太平洋环流及其与南海水交换研究[D];中国海洋大学;2009年
2 赵伟;吕宋海峡水交换的季节性变化研究[D];中国科学院研究生院(海洋研究所);2007年
3 荣增瑞;长江羽流混合与扩散过程和南海海平面低频变化研究[D];中国海洋大学;2009年
4 李小宝;大型海湾水交换高效计算方法研究[D];天津大学;2011年
5 许东峰;西北太平洋环流及其对我国近海环流的影响[D];中国科学院海洋研究所;2000年
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7 刘洋;南海次表层、中层水团结构及其运动学特征的研究[D];中国海洋大学;2010年
8 王桂华;南海中尺度涡的运动规律探讨[D];中国海洋大学;2004年
9 王永刚;全球环流对东南亚边缘海环流影响的数值研究[D];中国科学院研究生院(海洋研究所);2004年
10 贾英来;吕宋海峡黑潮形变的时空分布特征和形成机制[D];青岛海洋大学;2002年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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2 乔芬;中菲南海争端及对策研究[D];河北师范大学;2010年
3 邵关;南海上层环流季节变化[D];中国海洋大学;2005年
4 赵杰;吕宋海峡东侧海区中尺度涡旋的统计特征及对黑潮平均流的影响初探[D];中国海洋大学;2010年
5 周冠华;基于ComGIS的南海地理信息系统的设计与开发[D];中国海洋大学;2003年
6 梁广建;南海潮汐数值预报[D];中国海洋大学;2004年
7 陈湘青;南海中小企业品牌创建研究[D];广东工业大学;2003年
8 何磊;海湾水交换数值模拟方法研究[D];天津大学;2004年
9 赵双飞;GIS技术支持下的县级土地利用数据库建库研究[D];湖南师范大学;2004年
10 李欢;吕宋海峡M_2内潮生成与传播数值模拟研究[D];中国海洋大学;2010年
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