南海风生环流动力机制的数值研究

【摘要】： 本文用ECOM-si模式，10’×10’水平分辨率，垂向20个σ层，由H/R(1983)气候学月平均风应力场和开边界流量驱动，模拟了南海风生环流的季节变化，并针对南海冬夏季风生正压环流的动力机制进行了数值实验。实验中考虑以下动力因子对南海冬夏季环流的影响：1)地形，2)风应力旋度，3)β效应，4)惯性效应，5)开边界流量驱动。模拟结果给出了南海环流的基本特征：西边界流、南海暖流、冬季(夏季)海盆尺度的气旋(反气旋)式环流。春秋转换季节的流场分别为向夏季、冬季过度类型。冬季南海暖流的一个基本驱动机制是南海北部负的风应力旋度。模拟得到的流函数表明海盆尺度气候平均意义下的南海上层海洋动力是Sverdrup平衡。冬夏季海面高度呈反相分布。海面高度的季节变化揭示了南海环流与季风的密切关系。海面高度距平分布表明冬夏季为动力上活跃的季节。数值实验表明，陆坡地形使得海盆尺度冬季(夏季)气旋(反气旋)式流圈中心限制在深海区，南海北部陆架的存在大大削弱了南海暖流的强度；冬(夏)季气旋(反气旋)式环流主要是由风应力旋度引起的；风应力旋度使得夏季南海海盆的西北部为一气旋涡，西南部为一反气旋涡，因此在12°N附近形成了一支朝东的离岸输送；β效应在南海环流的西边界强化作用至关重要；惯性效应对南海环流的整体结构无明显影响，但使得台湾西南的流套变弱；开边界流量对南海流函数分布有重要影响，特别对南海北部陆坡边界流和西边界流有重要贡献。