台湾以东黑潮热输运的变化特征及其对黑潮入侵的影响

发布时间：2017-12-16 20:32

  本文关键词：台湾以东黑潮热输运的变化特征及其对黑潮入侵的影响

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【摘要】：黑潮是世界著名的具有高温、高盐、流速强、流量大为显著特征的西边界强流。黑潮具有丰富的热量,是热带太平洋向我国东海输送热量的最主要通道。黑潮对我国海域的海洋环流、海水的热盐输运、海洋中的多尺度物理过程、海洋生态环境、海洋资源以及全球能量平衡等都起着重要的作用,同时,黑潮的季节和年际变化对我国沿海地区的气候有着非常大的影响。本文在前人研究的基础之上,利用基于POM数值模式发展起来的高分辨率(1/12°)JCOPE2数值模式成功模拟了 1993～2012年黑潮流量及热输运的变化情况。分析了台湾以东24°N断面、台湾东北部NET断面以及黑潮主干PN断面的流量和热输运的季节和年际变化特征,研究结果表明:东海黑潮主轴的强度在夏季最强,流幅也最宽,冬季最弱,流幅最窄。台湾以东黑潮流量变化存在显著的季节和年际变化特征。24°N断面夏季黑潮流量最强(26.41 Sv),春季次之(26.15 Sv),秋季较小(24.43 Sv),冬季最小(23.26 Sv),其气候态年平均值为24.76 Sv,与历史研究结果比较一致。1993～2012年期间台湾以东24°N断面黑潮流量总体呈递减趋势,减幅较小。其中,1993年3月出现最小值(7.12 Sv),最大值出现在2008年7月(41.12 Sv)。NET断面黑潮流量春季最大(13.84SV),秋季较小为10.76 Sv,冬(12.42 Sv)夏(12.61 Sv)季次之,年平均流量为12.41 Sv。冬、夏、春三季黑潮多年平均流量变幅较小。与24°N断面不同,1993～2012年NET断面黑潮流量总体呈线性递增的趋势。在这20年期间流量最小值出现在2006年11月(-5.33 Sv),最大值出现在1996年6月(20.25 Sv)。PN断面黑潮流量在400m以浅陆架破度较大的黑潮主轴区变化较大,且季节性显著。夏季最大(31.63 Sv),春季次之(30.11 Sv),冬季较小(30.09 Sv),秋季最小(29.61 Sv)。其年平均值为30.35 Sv。黑潮流量长期变化呈线性减小趋势,减幅较小。黑潮流量最大值出现在2001年8月(38.44SV),最小值出现在 1993 年4 月(23.41SV)。台湾以东黑潮热输运具有明显的季节和年际变化特征。24°N断面黑潮热输运春夏季较强,秋冬季较弱。夏季最大(2.10×10~(14) W),春季次之(2.00×10~(14) W),秋季较小(1.90×10~(14)W),冬季最小(1.76×10~(14)W),气候态年平均值为1.94×10~(14)W。台湾以东黑潮热输运总体呈长期线性递减的趋势。其最大值出现在2008年7月(3.30×10~(14)W),最小值出现在1993年3月(0.57×10~(14)W)。NET断面黑潮热输运,春季最强(1.12×10~(14)W),夏季次之(1.06×10~(14)W),冬季较弱(0.99×10~(14)W),秋季热输运最小(0.91×10~(14)W),年平均值为1.02×10~(14)W。与24°N断面不同,台湾东北NET断面黑潮热输运总体呈长期线性增加的趋势。PN断面黑潮热输运夏季最强(2.36×10~(14) W),秋季次之(2.12×10~(14) W),春季较弱(2.11×10~(14) W),冬季最小(2.04×10~(14)W)。气候态年平均值为2.16×10~(14)W。黑潮热输运呈长期线性递减趋势,减幅较小。其最大值出现在2001年8月(2.84×10~(14)W),最小值出现在1993年4月(1.56×10~(14)W)。台湾以东黑潮热输运的变化主要受来自低纬的体积输送的影响,其次是水体温度的影响。其季节变化主要受季风和台湾以东暖涡的控制。1993～2012年黑潮热输运总体存在长期线性递减的趋势,且递减的速率较小。小波分析指出台湾以东黑潮热输送存在着显著的准2a和约7a的年际振荡周期,而且其变化周期还有着明显的时域性,这种周期变化与北太平洋PDO指数的变化关系密切。台湾东北黑潮入侵东海陆架存在明显的季节变化,春季最强,秋季最弱,冬夏季次之。20年间台湾东北部黑潮入侵呈逐渐增加的趋势。导致台湾东北黑潮入侵强弱变化的主要原因是受地形和季风引起的Ekman输运的影响。
【学位授予单位】：天津科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：P731.27

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本文编号：1297389