副热带东南印度洋中尺度涡的年际调整及机制

发布时间：2020-06-16 15:39

【摘要】：本文利用SODA资料和AVISO卫星高度计资料对东南印度洋中尺度涡能量来源以及年际变化进行了研究。研究发现：副热带大洋的涡动能Eddy Kinetic Energy（EKE）通常在大洋西边界附近和内区的中西部增强，但是南印度洋的中东部及靠近澳大利亚西海岸的区域EKE值是向东强化的，这不符合全球其他洋域EKE在大洋中西部为高值，且是向西增强的一般规律，此现象引起了我们对东南印度洋涡活动机制探讨的兴趣。东南印度洋、靠近澳大利亚西海岸存在一支异常的海流 Leeuwin Current（LC，利文流），这支海流有别于其他大洋的东边界海流（从高纬度流向低纬度），它是由低纬度流向高纬度。LC是在大尺度经向压强驱动力驱动下，西太平洋暖水通过印尼群岛进入东南印度洋的分支，由于它是由低纬度流向高纬度，海水的理化性质都显著区别于它所流经区域的海水，因此，LC对它所流经的东南印度洋产生极为重要的影响。西太暖池的变化必然会影响LC，因此LC的变化与ENSO有密切的联系，具有年际变化的特征。与ENSO相关的西太平洋温跃层异常会由赤道西太平洋以波动形式穿越印度尼西亚群岛传递到东南印度洋。由于ENSO引起LC的年际变化，LC在进入东南印度洋的同时，会引起澳大利亚西海岸的海洋热量通量、动量通量等的变化。LC区域又是东南印度洋中尺度涡的重要来源之一，因此LC必然对东南印度洋涡活动有重要的影响。东南印度洋内区涡活动的能量来源主要有两方面，一是由于东南印度洋内部的南赤道流与南印度洋逆流的动力学不稳定性产生的，分为两种形式：正压能量转化和斜压能量转化。通过SODA资料计算东南印度洋上两百米的能量转化率，发现正压和斜压能量不稳定都可以为东南印度洋内部的涡活动提供能量，但是斜压能量转化的贡献要明显大于正压能量转化。另一种能量来源是来自LC区域的纬向涡能量通量。在20°S 30°S之间的纬向涡能量通量较高正好对应于东南印度洋较高的EKE分布，来自LC区域的纬向涡能量通量帮助形成东南印度洋内部区域高EKE值的分布，因此，来自LC区域的纬向涡能量也是东南印度洋涡活动能量的重要来源。综合本文研究发现，东南印度洋内部涡旋的能量来源主要是南赤道流和南印度洋逆流之间的动力不稳定（包括正压能量转化和斜压能量转化，主要是斜压能量转化）和来自LC区域的纬向涡通量引起。
【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】：P731.2
【图文】：

全球,中尺度涡

于是定点观测，所以它的站点分布密度通常较小，这就导致了它的横向分辨常较低，并且对一个站点的观测通常需要很长时间，很难看到涡旋的空间结构20 世纪 90 年代以来，随着卫星遥感技术的发展，大覆盖、准同步、长时洋观测成为可能，海量、高精度、长时间序列的海洋遥感资料越来越多地应海洋中尺度现象的研究中。到目前为止，在全球中尺度变化的研究中，主要海面高度资料识别中尺度涡和计算海表面地转流速度。卫星遥感观测相对于走航定点观测的优点是可以实现连续观测和全球覆盖，并且观测的时间也大短，对研究中尺度涡有着非常重要的作用。 .1.2 世界大洋中尺度涡的分布

印度洋,卫星高度计,资料,南印度洋

3 1 （a）AVISO 卫星高度计资料（b）SODA 资料计算的南印度洋涡动能异要探究造成东南印度洋 EKE 高值异常的原因，就必须了解此处的流场情况近东边界有一支自北向南的海流 Leeuwin Current（LC），它是全球唯一一支的大洋东边界流，除 LC 之外的其它大洋东边界流区通常存在强烈的上升流而，LC 却将温暖低盐的海水沿着澳大利亚西海岸向南输送(Cresswell aolding, 1980; Pearce, 1991)，而且这里还存在 Leeuwin Undercurrent（LUC）， LUC 的相互作用激发了内部的扰动，进而产生强烈的涡旋活动。在 LC 向南的过程中，LC 通过澳大利亚西海岸的离岸通量将热量向东南印度洋内部输送 LC 本身的温度降低，盐度增大(Domingues et al., 2006; Wang et al. 2000)。在我们看到，在靠近岸边的地方涡活动最强烈，在离岸的东南印度洋内部区域

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