黑潮的变化及其对东中国海物理环境的影响

发布时间：2020-06-16 03:19

【摘要】：利用SODA(Simple Ocean Data Assimilation)同化资料，分析了近50年东中国海24°N断面黑潮和台湾海峡区域的温、盐和流量变化，得出黑潮流量近50年存在一定的增加趋势，共升高约2.75Sv，且黑潮流量增加的年份，会伴随台湾海峡流流量的增加。台湾海峡和黑潮100m以上深度范围存在明显的升温趋势，升温速率分别达到0.0030°C/月和0.0011°C/月。同时，这两个区域还存在明显降盐，降盐速率为-3.1470e-4/月和-2.5733e-4/月。 基于ROMS(Regional Ocean Modeling System)模型，使用5’×5’的网格，以SODA同化资料为开边界强迫，对东中国海的环流和温、盐场进行模拟，并通过改变开边界的方式，研究黑潮的变化对东中国海物理环境的影响。在对比了敏感性试验和控制试验后，我们得出主要影响表现在以下几个方面： 黑潮流量的变化引起了东中国海主要断面流量的变化。当黑潮流量增加时，引起吐噶喇海峡的流量增加，而且流量增加的幅度超过了黑潮流量本身增加的幅度；同时，对马暖流的流量明显减小。当黑潮流量减小时，吐噶喇海峡的流量减小，且流量减小的幅度超过黑潮流量减小的量值，而对马暖流的流量反而增加。 黑潮流量变化对其沿200m等深线入侵的影响主要发生在三个位置，分别为台湾东北部、122.7~124.3°E范围和124.4~124.7°E范围。台湾东北部黑潮的入侵，受台湾海峡流流量变化的影响。当黑潮流量增大时，会伴随着台湾海峡流流量的增加，而这又会抑制黑潮向陆架的入侵。同样，当黑潮流量减小时，会伴随着台湾海峡流流量的降低，继而黑潮向陆架的入侵又会增强。黑潮流量引起的这些变化可以从流速的变化上明显的看出来。而122.7~124.3°E范围内黑潮入侵的变化和台湾东北部位置相反，即黑潮流量增加的年份，此位置的黑潮向岸入侵增强。124.4~124.7°E范围内的黑潮入侵变化和台湾东北部位置一致，在黑潮流量增加的年份，向岸的入侵减弱。综上所述，计算表明黑潮沿200m等深线整体向岸的入侵随黑潮流量的增加减弱。 边界处黑潮100m以上深度范围和台湾海峡区域温度升高，引起东海大部分区域升温。而开边界这两个区域温度降低时，引起东海大部分区域温度降低。同时，温度的变化还受黑潮流量变化的影响。流量的减小有利于黑潮向陆架的入侵，造成入侵区域温度升高，尤其是底层更显著。当黑潮流量增加时，黄海沿岸流向东海的伸展范围增大，引起扩展区域温度负异常；反之，黄海沿岸流的范围缩小，造成温度正异常。 边界处黑潮100m以上深度范围和台湾海峡区域盐度的降低，会引起东海表、底层大部分区域降盐；而当开边界黑潮100m以上深度范围和台湾海峡区域升盐时，引起东海区域升盐。但由于受闽浙沿岸流的影响显著，台湾海峡区域仅在夏、秋季显示出升盐。另外，盐度的变化在表层受长江冲淡水的影响显著。夏季，当黑潮流量增加时，由于受黑潮和台湾暖流的影响，长江冲淡水的范围受到限制，造成冲淡水北边界以及吐噶喇海峡区域升盐；当黑潮流量减小时，受台湾暖流减弱的影响，长江冲淡水范围扩大，引起降盐。整体上底层的盐度变化相对于表层较小。
【学位授予单位】：中国海洋大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：P731.27
【图文】：

黑潮的变化及其对东中国海物理环境的影响20图1-1 模型的区域和地形蓝色点代表了模型中加入河流的位置，五角星代表模型验证中用到的四个代表位置。红色线段标出了东中国海有代表意义的断面，包括台湾海峡，台湾以东，PN断面，吐噶喇海峡以及对马海峡。黑色实线为200m等深线的位置，红色圆点将其分成若干段，每一段包括了5个网格点，起始点位于台湾东侧。我们利用WOA2005资料1月份的温盐场作为模式起算时的初始温盐场。而考虑到海面高度和流场对海洋动力强迫的迅速响应，我们将二者的初始场均设为0。开边界的温盐、流场以及水位数据均为SODA资料气候态平均的结果。模式开边界在西边界闭合，其余三个方向均不闭合。开边界水位采用Chapman边界条件

黑潮的变化及其对东中国海物理环境的影响22图1-2 南边界垂向网格的分布1.3 数据介绍1.3.1 SODA 同化资料SODA (Simple Ocean Data Assimilation)即简单海洋数据同化系统，是马里兰大学为海洋再分析研制的产品。SODA 根据不同的试验设置，存在不同的版本。本 文 使 用 的 为 SODA2.1.6 数 据 ， 下 载 自 网 站（http://apdrc.soest.hawaii.edu:80/dods/public_data/SODA/soda_pop2.1.6）。该资料在同化过程中基于 POP 的海洋模型，空间分辨率为 0.25°×0.4°×40 层，包含了一切可用的观测资料，包括航次测量数据，海洋观测站数据，锚定数据，多种类型的海表面温盐观测数据以及卫星数据等。输出的结果为月平均，数据的范围覆盖全球

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本文编号：2715455