多因素对海洋上混合层深度影响的数值模拟

【摘要】： 海洋上混合层深度(MLD)是刻画海洋上混合层的一个非常重要的物理参量,MLD的准确确定对人们了解上层海洋动力学、热力学等具有重要的科学意义和实用价值。本文概述了影响MLD的几个主要因素,介绍了MLD的定义方法和主要的两类混合层模型。利用2001年月平均资料,分析了中国南海海表风应力、净热通量、蒸发、降雨及蒸降差的时、空分布变化规律。采用国外先进的MITgcm模式及考虑了非局地作用影响的KPP垂直混合模型,通过改变模式的上边界强迫条件,进行了海表风应力、海表净热通量、蒸降差对MLD影响的敏感性分析,结果表明MLD对海表风应力变化最为敏感。 通过网格嵌套方法,采用MITgcm模式及分辨率为1/4°×1/4°的强迫场资料对南海进行数值模拟,分析了海表温度、盐度、流场及混合层深度的时、空分布特征变化规律,探讨了海表风应力、净热通量、蒸降差对海洋上混合层深度的影响。通过模拟结果与实测资料的比较,同时也表明MITgcm模式应用于中国南海区域范围的MLD数值模拟研究是可行的。 基于考虑了地转和均匀背景流场影响的两层流体界面内波频散关系模型,得到一种新的利用SAR遥感图像反演混合层深度的方法。利用该方法对南海北部SAR内波图像进行了MLD的实例反演研究,并和时空同步的CTD资料进行了对比,结果表明考虑地转和均匀背景流场影响的MLD反演算法更为合理,为更准确地利用SAR图像遥感反演混合层深度奠定了基础。