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《中国科学院海洋研究所》 2000年
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西北太平洋环流及其对我国近海环流的影响

许东峰  
【摘要】: 本论文介绍了MOM2.0模式的差分格式以及开边界情形的改进, 较好地模拟了西北太平洋环流的季节变化和黄海冷水团环流结构。 第三章计算了北太平洋环流的季节变化,模式先从年平均温盐场 开始积分,积分8a后基本上达到动力平衡态,再以月平均海表面条 件积分4a后达到季节平衡态。结果表明:1)PN断面黑潮流量冬季 为29.0×10~6m~3/s(SV),夏季为32.2×10~6m~3/s(SV),这与Sverdrup 关系相反,这主要是由于风应力涡度零线随季节变化而导致北赤道流 在菲律宾以东的分叉线春夏季偏南而秋冬季偏北。2)由于层化影响, 东海黑潮夏季较冬季表层流速明显地强化。3)在台湾以东,黑潮明 显地分为黑潮主流与东分支,主流穿过苏澳海脊进入东海,然后经吐 噶喇海峡进入日本以南海域,东分支则流向琉球群岛以东海域,然后 也进入日本以南海域与前一个分支相汇合。4)与网格相关的 Smagorinsky方案要比采用常数更能反映中尺度结构。 第四章采用1997年7月的水文资料,计算了西北太平洋21.875 °N~35.125°N、120.875°E~137.125°E范围的环流,主要结果 如下:在此期间,1)黑潮在台湾以东并不存在东分支流向琉球群岛 以东海域;2)东海黑潮的流量约为30×10~6m~3/s(SV),日本以南黑潮 流量最大约为70×10~6m~3/s(SV);3)在21.875°N~25°N之间大 约有15×10~6m~3/s(SV)的流量向西流去。速度分布与流函数分布均 表明这一支向西的海流大约在冲绳岛西南分为3支,主要分支转向东 北沿冲绳岛以东海域向东北流去;4)琉球海流主要来自上述西向海 流。 第五章通过理论分析及数值模拟研究了底边界混合和地形热累积 效应对黄海夏季斜压结构的影响。黄海的垂向混合系数为 10~100cm~2/s。结果表明:1)不同强度的潮混合,导致黄海冷水团 的温度分布完全不同,较强的潮混合造成了海底附近直立型温度分 布。黄海的热传导特征时间尺度为几天。2)黄海冷水团的水平环流 9 在垂直方向上分为两层,上层为气旋式环流,其流速较强而厚度较厚, 下层为反气旋式环流,流速较弱而厚度较簿(约10。20m人 二者的 相对强弱与底边界混合的强弱关系不大。垂向积分环流则为气旋式 的。3)黄海冷水团环流受温度分布影响,而后者受环流的平流效应 的影响则较小。 论文的主要创新有三点: 1.发现 PN断面黑潮流量的夏季略强于冬季的原因主要是因 为风应力涡度零线随季节变化而导致北赤道流在菲律宾以东的 分叉线春夏季偏南而秋冬季偏北。从动力学上阐述了PN断面 黑潮流量季节变化的机制。 2.在 1997年 7月黑潮在台湾以东并不存在东分支流向琉球 + 群岛以东海域:在21.875“*~25“N之间大约有15x10_Vs 的流量向西流去。速度分布与流函数分布均表明这一支向西的 海流大约在冲绳岛西南分为3支,主要分支转向东北沿冲绳岛 以东海域向东北流去:琉球海流在此期间主要来自上述西向海 流。 3.不同强度的潮混合,导致黄海冷水团的温度分布完全不 同,较强的潮混髓成了海底附近直立型温度分布。黄海的热 传导特征时间尺度为几天:黄海冷水团的水平环流在垂直方向 上分为两层,上层为气旋式环流,其流速较强而厚度较厚,下, 层为反气旋式环流,流速较弱而厚度较薄哟 10~20m),二者 的相对强弱与底边界混合的强弱关系不大。垂向积分环流则为 气旋式的。黄海冷水团环流受温度分布影响,而后者受环流的 平流效应的影响则较小。
【学位授予单位】:中国科学院海洋研究所
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2000
【分类号】:P731.27

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