吕宋海峡内潮的季节变化特征及其对黑潮和台风的响应研究

IOCAS-IR > 海洋环流与波动重点实验室

	吕宋海峡内潮的季节变化特征及其对黑潮和台风的响应研究
	方泳
学位类型	博士
导师	侯一筠
	2014-05
学位授予单位	中国科学院研究生院
学位授予地点	北京
学位专业	物理海洋学
关键词	内潮近惯性波黑潮台风相干运动
其他摘要	作为海洋混合的主要能源，内潮对营养物质的输运、污染物的扩散、热盐环流的维持、海洋生产率和全球气候变化等都有着重要的影响。本文基于潜标资料和数值模式相结合的方式探讨了吕宋海峡区内潮及台风过境期间近惯性震荡的时空变化特征，着重分析了内潮在不同季节相干运动的变化特征及非相干运动对黑潮和台风的响应研究。本研究得到的主要结论如下： 1. 基于2008年9月至2009年7月的潜标资料，分析了吕宋海峡西南上层480米内潮的时空变化特征。季节平均的背景流分析发现，冬季为较强的西北向流，其余三个季节均为较弱的东北向流。谱分析发现，全日、半日与惯性频率能量较强，且总体顺时针能量大于逆时针能量。深度平均的全日内潮动能呈现明显的季节变化特征，冬季最强，夏季次之，春、秋季最弱。但是，半日内潮相对较弱且无明显的季节变化特征，在冬季仅为全日内潮能量的三分之一左右。除春季第二模态占优外，其余三个季节的全日内潮均为第一模态占优，而半日内潮呈现了变化的多模态结构。 2. 在保留正压潮的情况下，得到了潮相干运动部分和内潮非相干运动部分的变化特征。通过调和分析发现，吕宋海峡潮相干运动明显占优（72.3％），并在深度上呈“S”型变化。在不同的季节，潮运动的稳定性也不尽相同，夏季最为稳定，秋、春季次之，冬季最为活跃。与半日潮（63％）相比，全日潮更为稳定（78.6％），且夏季达到95％，最弱的冬季也有77％。就动能而言，相干运动的季节性变化与天文潮一致，而非相干运动只会出现在某些特殊的时间段。无论全日潮还是半日潮，黑潮的入侵都增强了两者的能量，并主要体现在非相干运动部分。 3. 利用Dual模型风场建立台风“黑格比”输入场，模拟研究了台风对内潮的影响。通过吕宋海峡西南点的分析发现，台风对内潮有一定的减弱作用，并引起了强烈的非相干运动。通过分离全日和半日内潮发现，台风只引起了半日内潮的非相干运动，对全日内潮的影响很小。此外，半日内潮的非相关部分由内潮源地传来，而台风对内潮的传播没有影响。东沙群岛附近的分析结果则有所不同，主要体现在半日内潮部分。与无台风情况想比，台风过境后导致大潮峰值延后两天左右，而且存在两个非相干运动的峰值，其中，后一个峰值区是由吕宋海峡西南点传播而来，并再次证明了台风对内潮的传播没有影响；而前一个峰值区由附近产生的内潮传播而来。 4. 通过ROMS模式得到了吕宋海峡内潮的能量转化机制及其大小潮与季节性变化特征。正压潮通过吕宋海峡进入南海，在海脊附近产生了强大的内潮，并向东传入太平洋，向西传入南海。通过计算内潮能流通量发现，大潮期是小潮期的4倍左右，而耗散则是8-10倍。无论大小潮，西传能流总是大于东传能流。此外，吕宋海峡内潮能流通量也呈现季节性变化特征，夏季最强，春、秋季次之，冬季最弱，而正压潮的损失正好相反。 5. 通过分析台风引起的近惯性震荡发现，吕宋海峡西南近惯性波的位相上传，则能量呈现下传的趋势，速度大约33 m/day，持续时间大约十天，最大的垂向剪切发生在混合层底部。模拟结果都与观测结果一致，且完整地重现了整个近惯性事件，包括上混合层的时空特征。
语种	中文
文献类型	学位论文
条目标识符	http://ir.qdio.ac.cn/handle/337002/18060
专题	海洋环流与波动重点实验室
推荐引用方式 GB/T 7714	方泳. 吕宋海峡内潮的季节变化特征及其对黑潮和台风的响应研究[D]. 北京. 中国科学院研究生院,2014.

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吕宋海峡内潮的季节变化特征及其对黑潮和台（6271KB）			限制开放	CC BY-NC-SA	浏览