MITgcm模式在中国近海环流研究中的应用

发布时间：2020-05-22 18:04

【摘要】： 为了研究中国近海环流及其与外海大洋环流之间的相互作用,本文基于MITgcm建立了一个变网格全球大洋环流模式。模式在南海和渤、黄、东海及日本海为高分辨率(1/6°),在全球其他区域为低分辨率(2°)。与TOPEX/POSEIDON卫星高度计资料和黑潮的测流资料比较表明,模拟结果与观测结果符合良好。 利用模拟结果计算了通过中国近海各开边界的体积、热、盐输运量的各月和全年平均值。所得结果与已有的基于观测所得的体积输运估计值有良好的一致性。东海黑潮的体积和热盐输运值分别为23.27Sv,1.96PW和805.49Gg/s。其中西表岛至冲绳水道的输运量只占总量的2.6%。结果显示南海为太平洋-印度洋贯穿流的重要通道。热平衡计算表明,大气从渤、黄、东海获得净热通量,其值为0.02PW,南海地区则是海洋从大气中吸收热量,值约为0.03PW。 利用模拟结果研究了渤、黄、东海的环流结构及其季节变化。黑潮得到了较好的再现。黑潮主要通过台湾至西表岛水道进入东海,在吐噶喇海峡流出东海。其流量具有明显的季节变化,夏季最大,冬季最小。台湾-对马-津轻暖流系统得到了良好的再现。台湾暖流主要来源于台湾海峡海流和黑潮入侵,并具有季节变化。其中台湾海峡来水在其中占据了主要地位。对马暖流存在三个来源,分别为台湾暖流、济州岛西侧黄海水和黑潮。它们的贡献随季节变化各有不同。台湾暖流所占部分在冬、秋季贡献较弱,且主要集中在次表层,在夏季较强。济州岛西侧黄海水部分则在冬季最强,夏季较不明显。黄海夏季环流的模拟结果与观测有一定出入,说明如何将MITgcm模式更好的利用在黄海环流的模拟中还需进一步的探索。 基于模拟结果讨论了南海的环流结构及其季节变化。结果表明:全年均有太平洋水通过吕宋海峡进入南海,夏季表层的入侵较弱。南海北部附近全年都存在气旋式流圈。夏季南海南部反气旋式流圈、越南离岸流和冬季的南海南部气旋流圈都得到了很好的再现。垂直结构上,中层环流与上层环流结构并不相同,甚至出现相反的情况。
【图文】：

魏泽勋等[12]

岸低盐水团对诸如风应力之类的外界强迫反应更为敏感。风应力、潮流和台湾暖流等通过影响沿岸低盐水团而间接影响冬季东中国海沿岸上升流，在其生成上起次要作用（图1.2）。Lü et al.[60](2006)利用浪潮耦合模式具体研究了长江口上升流的生成机制，其采用的垂向混合参数化方案在研究中起到了关键的作用。模式结果显示长江口上升流是由各种因素共同作用而产生的。长江冲淡水、台湾暖流、潮流和风场强迫都对长江口的上升流的形成和维持有影响。图1.2 (a)模式得到的标准结果 (b)去掉长江冲淡水之后的结果 图中等值线为10m层上升流的流速（10－5ms－1）黑潮作为北太平洋的强西边界流，对我国近海环流具有重要的影响。近年来，数值模拟已成为黑潮研究的一个重要手段。采用的主要方法有：(1)拉格朗日环流理论[33,61]，(2)改进逆方法和改进动力计算方法[32，，62]，(3)三维诊断、半诊断及预报模式[63，64]
【学位授予单位】：国家海洋局第一海洋研究所
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：P731.27

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本文编号：2676384