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大洋中尺度涡旋与源区黑潮的相互作用研究

发布时间:2020-06-06 04:09
【摘要】: 黑潮是西北太平洋一支高温、高盐、高流速的西边界流,它起源于菲律宾以东海域,沿吕宋岛、台湾东岸、东海大陆架外缘流动,并穿越吐噶喇海峡返回太平洋。其中吕宋岛至台湾岛这段西边界流命名为源区黑潮。源区黑潮在流经吕宋海峡以东时,由于失去岸界支撑会发生形变,并通过吕宋海峡与南海环流体系进行质量、动量和能量的交换,并影响着南海的环流特征。因此研究黑潮通过吕宋海峡入侵南海的关键动力过程和机制,对我们国家的军事、生产、环境等具有十分重大的意义,一直是国内外海洋学家关注的焦点。 本文利用高度计资料和涡旋精度的高分辨率数值模式(OFES)输出结果分析了南海东北部和吕宋海峡东侧海域的上层环流特征,并独立建立1.5层浅水约化重力模式下的理想模型,分析了黑潮从吕宋海峡入侵南海的非线性特征和西传的大洋中尺度涡旋与黑潮在吕宋海峡处的相互作用。 对高度计资料和模式结果资料分析的结果表明季风是影响南海北部上层环流的主要因素,黑潮以各种方式入侵南海也是影响南海北部环流特征的重要组成部分。通过数值模拟,我们得到在不同的参数下,黑潮入侵南海会存在稳定态、分叉、周期解等非线性特征,对应着黑潮南海流套、分离流环、无入侵等多种流态。通过讨论大洋中尺度涡旋与黑潮在吕宋海峡处的相互作用,发现涡旋在西传遇到黑潮后基本局地耗散或随黑潮继续向北移动,但当黑潮较弱时,涡旋可能将大洋中的能量通过吕宋海峡传入南海。
【图文】:

西北太平洋,吕宋海峡,黑潮,源区


图 1-1 西北太平洋及南海地形图西边界流命名为源区黑潮(the beginning of Kuroshio)。源区黑潮在流经吕宋海峡以东时,由于失去岸界支撑会发生形变,并通过吕宋海峡与南海水进行水交换。因此,源区黑潮通过吕宋海峡与南海环流的相互作用对南海北部环流及其变异有着十分重要的影响。源区黑潮通过吕宋海峡与南海环流体系进行着质量、动量和能量的交换,并影响着南海北部的环流特征。因此研究黑潮通过吕宋海峡入侵南海的关键动力过程和机制,对我们国家的军事、生产、环境等具有十分重大的意义,因此一直是国内外海洋学家关注的焦点。通过近数十年的研究,对于该海域的环流特征已取得了许多进展,但也仍存在许多争议的问题。

示意图,西边界流,流态,豁口


图 3-13 不同参数域下西边界流通过豁口时的流态示意图3.3.4 讨论分析通过上述分析我们发现在线性模式下,西边界流只有呈套状入侵整个海盆一种流态,而在非线性模式中,则可能出现西边界流套状入侵整个海盆、不入侵、流套状入侵并甩涡三种流态并伴随三种流态间相互转换的突变过程。我们知道源区黑潮海域由于流速快,水平剪切强,是一强非线性海域,因而我们认为非线性效应是黑潮在吕宋海峡处发生形变并存在多种流态的主要原因。通过分析我们认为黑潮强度的改变会影响到其入侵南海的流态,当黑潮强度较弱时,对应着模式中以套状流入侵整个海盆,此时可能会出现黑潮南海分支,而当黑潮很强时,由于惯性其可能不会沿吕宋海峡入侵南海,而当黑潮的强度介于很强或很弱之间时,,则可能出现黑潮南海分支、流套并分离流环或无黑潮入侵
【学位授予单位】:中国科学院研究生院(海洋研究所)
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:P731.27

【参考文献】

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本文编号:2699142

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