源区黑潮季节变异及其动力机制的数值研究

【摘要】： 黑潮是太平洋区域的一支强劲的西边界流,在流经吕宋海峡时,流态发生显著变化。黑潮具有高温、高盐、高流速的特征,它的季节变化和年际变化对我国近海的环流结构和温盐分布起到了决定性的作用。 由于吕宋海峡现场观测资料的匮乏,关于源区黑潮的季节性变化和动力机制,众说纷纭。本文在前人研究的基础上,应用POM模型的POM2K版本,构建了一个以太平洋海盆为研究区域的三维斜压模型,模型采用正交曲线网格,在中国海区域进行加密并较好的拟合了岸线。 模式的结果较好的再现了东中国海和南海的主要流系及其季节性变化特征,如黑潮、台湾暖流、对马暖流等。东中国海的几处关键断面流量同实测资料具有较高的一致性,表明模式具有较高的可信度,之后讨论了南海海表面高度异常及其与卫星高度计的比较,结果再次验证了模式的可信度。 接着本文探讨了北赤道流分岔位置季节性的变化对源区黑潮流量的影响,结果表明,秋冬季节北赤道流分岔的位置较靠北,源区黑潮流量较大,而春夏季节北赤道流分岔位置较靠南,黑潮流量较小。 在此基础上,进行了几组数值实验,来研究源区黑潮的动力机制,结果显示,风应力的季节性变化是造成吕宋海峡净流量季节变化的主要驱动力,也是造成上层流场季节变化的主要因素;非线性作用对吕宋海峡的净流量的季节变化无多大贡献,但对上层流场的影响显著;黑潮在吕宋海峡处的强斜压性常年存在,吕宋海峡的净流量和上层流场对斜压梯度力的计算方案较敏感。