收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于卫星高度计的南极绕极流的流函数空间分析

张林林  
【摘要】: 南极绕极流(ACC)是全球气候变化研究的热点区域之一。由于观测资料缺乏,目前关于绕极流的研究还相当薄弱。本文结合卫星遥感数据和水文数据,采用一种新的流函数空间投影方法研究了澳大利亚以南的强流区域,针对亚南极锋(SAF)的可能分支现象给出确定性的描述,并研究了绕极流平均流结构和强度的季节和年际变化规律;在Sun Watts(2001)工作基础上,将地转经验模态方法拓展到以海表高度表征的流函数空间,利用该方法研究了南极中层水的中尺度变化,提出锋面波传播影响南极中层水生成演化的新观点。具体成果如下: 利用澳大利亚以南绕极流连续两年的实测资料对AVISO提供的卫星高度计绝对动力地形数据ADT进行了验证,结果表明ADT能够反映该区域绕极流的中尺度现象。利用ADT数据对流函数空间中绕极流的平均流结构进行了研究,发现速率最大值并不对应于一个固定的海表高度值,其受地形影响很大。ACC平均流结构在SR3断面上下游不同,而且表现出明显的季节和年际变化。这说明用速度场定义亚南极锋存在空间和时间局限性,而澳大利亚学者提出的亚南极锋的双分支结构并不是一个稳定可靠的绕极流特征;在季节变异方面,SR3区域的绕极流平均路径变化较小,而在下游变化较大。SR3区域绕极流的强度具有半年周期的变化,在3月和8月份较强,但这种半年信号只是局部现象,在SR3上下游具有不同的季节变化规律,其空间差异反映了地形对绕极流季节变化的显著影响;在年际变化方面,SR3区域绕极流在2000年达到最强,1997年最弱,其信号比季节信号要强。上下游强度的年际变化基本和SR3一致,只是在极值出现的年份上有所差别。本文还探讨了绕极流强度年际变化的动力机制,认为大气西风环流在1998年的增强可能通过斜压调整过程导致了绕极流在2000年前后的增强。 在Sun Watts(2001)提出的地转经验模态的基础上,本论文利用卫星高度计数据和水文数据构建了基于海表高度的地转经验模态场(H-GEM),能够表征绕极流区域超过95%的实际温盐变化。与实测资料的比较发现,基于Argo数据的H-GEM场是通过卫星高度计反演绕极流三维结构的一种有效方法。论文进一步在流函数空间中对SR3断面水文数据进行了EOF分析,结果表明SR3区域南极中层水的变化和亚南极锋的锋面波传播有关。本文定义SR3断面上亚南极锋的方向角为锋面波指数,当锋面波指数为正时,对应着较多的中层水跨越亚南极锋,而锋面波指数为负时,对应着较少的中层水跨越亚南极锋。对锋面波指数的谱分析表明,锋面波有约为130天的周期。利用高度计资料计算的锋面波相速度为4cm/s,波长为450km。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 董昌明,袁业立;南大洋环流动力学研究动态[J];黄渤海海洋;1994年04期
2 张庆华,刘娜,潘增第;南极绕极流线性理论的一个摄动解[J];海洋科学进展;2003年04期
3 周琴,赵进平,何宜军;南极绕极波研究综述[J];地球科学进展;2004年05期
4 张文霞;孟祥凤;;南极绕极流区中尺度涡动动能年际变化和转换机制[J];极地研究;2011年01期
5 郑少军;史久新;;南极普里兹湾邻近海域海冰生消发展特征分析[J];中国海洋大学学报(自然科学版);2011年Z2期
6 张子占;陆洋;许厚泽;陈红霞;;联合卫星重力和卫星测高确定南极绕极流[J];极地研究;2008年01期
7 巢纪平;李耀锟;;南极绕极流及经圈翻转流的双平衡态理论[J];中国科学:地球科学;2011年11期
8 肖庆农,张颖,李微;锋面波发展演变与气旋形成的数值研究[J];大气科学;1995年04期
9 陈锦年,褚健婷,许兰英;ENSO循环过程与南极海冰变化[J];水科学进展;2004年01期
10 史久新,乐肯堂,尹宝树,崔秉昊;南极绕极流的经向输运[J];海洋科学集刊;2003年00期
11 郑沛楠;吴德星;陈学恩;韩树宗;陆泽廷;;基于HYCOM的风生大洋环流模拟及季节变化分析[J];中国海洋大学学报(自然科学版);2009年01期
12 乐肯堂,史久新,于康玲,陈锦年;普里兹湾区水团和环流时空变化的若干问题[J];海洋科学集刊;1998年00期
13 董兆乾;国际协调南大洋多学科研究的新动向——关于参加SCAR南大洋研讨会的情况报告[J];极地研究;2003年04期
14 杨阳;周伟东;董丹鹏;;大洋环流的诊断计算[J];海洋通报;2007年06期
15 乐肯堂,史久新;南极普里兹湾区环流与混合的研究[J];海洋科学集刊;1997年01期
16 李明;刘骥平;张占海;张林;;利用南大洋漂流浮标数据评估AMSR-E SST[J];海洋学报(中文版);2010年06期
17 蒲书箴;董兆乾;于卫东;卢燕;项宝强;;南印度洋绕极深层水的性质和空间分布以及南极绕极流的作用[J];海洋科学进展;2007年01期
18 李宜振;赵进平;;南极绕极波的行波与驻波共存系统分析[J];极地研究;2007年01期
19 马浩;张作为;;理想化南极融冰方案的海洋边界条件初探[J];海洋科学;2011年01期
20 程旭华;齐义泉;;基于卫星高度计观测的全球中尺度涡的分布和传播特征[J];海洋科学进展;2008年04期
中国重要会议论文全文数据库 前3条
1 史久新;乐肯堂;崔秉昊;;南极绕极流的经向输运[A];中国科学院海洋科学青年学术研讨会暨2001年海洋湖沼科学青年学者论坛论文摘要集[C];2001年
2 张庆华;马艳;曲媛媛;;南极普里兹湾冰间湖成因的动力学解释[A];第二十届全国水动力学研讨会文集[C];2007年
3 徐驰;尚晓东;黄瑞新;;全球中尺度涡旋能量生成率/耗散率的估算[A];第八届全国实验流体力学学术会议论文集[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前6条
1 张林林;基于卫星高度计的南极绕极流的流函数空间分析[D];中国科学院研究生院(海洋研究所);2009年
2 史久新;南大洋印度扇形区南极绕极流和南极沿岸流的相互作用研究[D];中国科学院海洋研究所;2000年
3 张艳慧;热带西太平洋次表层水和中层水分布特征及其年代变化[D];中国科学院研究生院(海洋研究所);2008年
4 张晓爽;波浪对海洋上混合层温度变化的影响研究[D];中国海洋大学;2012年
5 马浩;南大洋风应力和淡水通量在全球海—气耦合系统中的作用[D];中国海洋大学;2011年
6 李威;台湾以东黑潮锋的数值研究[D];中国海洋大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 周琴;用Topex/Poseidon卫星高度计研究南极绕极流海面高度变化[D];中国科学院研究生院(海洋研究所);2002年
2 宋军;浮力对Langmuir环流的影响[D];中国科学院研究生院(海洋研究所);2008年
3 李宜振;南极绕极波的传播系统研究[D];中国海洋大学;2007年
4 康建军;南大洋内潮与混合研究[D];中国海洋大学;2007年
5 潘丰;基于卫星高度计的黑潮及其延伸体低频变化的研究[D];国家海洋环境预报研究中心;2012年
6 刘书明;利用卫星SAR图像研究黄渤海大气边界层波动[D];国家海洋局第一海洋研究所;2010年
7 杜佳;热带风暴“海马”的数值模拟及其变性阶段的结构演变特征[D];南京信息工程大学;2012年
8 邵秋丽;地形和淡水通量的改变对热盐环流的影响研究[D];国家海洋局第一海洋研究所;2012年
9 魏萌;基于Argo资料的全球海温多时间尺度变化研究[D];中国海洋大学;2012年
10 王海霞;360ka以来西太平洋暖池核心区古环境演化[D];中国科学院研究生院(海洋研究所);2011年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978