南海北部陆架陆坡区混合过程观测
发布时间：2020-10-02 06:47
【摘要】： 南海北部陆架陆坡区地形变化剧烈,混合较强;南海次表层水团和南海中层水团形成的特定温盐结构,使得在一定深度范围内出现了盐指现象,这将使当地的混合过程更为复杂。为了真实客观的了解南这一区域的内部混合情况,于2004年4月20日至5月5日利用“延平2号”科考船在南海北部陆架陆坡区采用自由沉降式微结构剖面仪TurboMAP-Ⅱ进行了混合过程的直接观测,这也是我国首次在南海进行的微尺度过程观测。 通过对观测数据的处理和分析,研究了观测海区的湍动能耗散率、热耗散率和热扩散系数的分布以及盐指现象对混合效率的影响。陆架区湍动能耗散率和热耗散率的平均值都比陆坡区大1个量级,说明陆架区的混合明显强于陆坡区,而且观测海区内表层(小于30米)的混合明显强于中层或深层;热耗散率的垂向分布则大致呈现“低-高-低”的特征,最大值出现在温跃层附近;在双稳定区,利用Osborn(1980)模型得到的湍扩散系数为6. 73×10?4m 2s?1,利用Osborn and Cox(1972)模型得到的热扩散系数为2. 52×10?4m 2s?1,两者基本相等说明双稳定区内的混合过程主要是由湍流机制造成的。另外,为了分析双稳定区与盐指区的不同,还计算了各个区域的热通量、盐通量和浮力通量。湍混合区的热通量与盐通量方向相反,浮力通量与盐通量方向相同;盐指区的盐通量方向与热通量和浮力通量都是向下的,而且盐通量明显大于热通量。 湍动能耗散率在盐指区的统计分布呈现“双峰”结构,说明盐指区的混合过程中湍混合与盐指混合两种混合机制都很重要;而且,盐指相对较强的时候ε的分布的“双峰”结构更为明显。对于混合效率,陆架区的值相对陆坡区偏大;整个断面上所有双稳定区内的平均值为0.18,这与海洋混合研究中被广泛使用的0.2非常吻合;而盐指区的平均值为0.81,与前人的试验或计算结果也很一致。从Ri来看,Ri小于1时,混合效率与0.2非常接近,尤其是在双稳定区;而Ri大于1时,混合效率随着Ri的增大又有所增大。
【学位授予单位】：中国海洋大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：P731.1
【图文】：
第二章 海上实验2.1 实验简介2004 年 4 月 20 日至 5 月 5 日，我们利用“延平二号”科考船在南海北部陆架、陆坡区进行了的一次现场观测，同时这也是在南海进行的第一次针对小尺度过程的直接观测。期间主要进行了两个断面的观测，一个靠近大陆，完全在陆架上，水深较浅；一个位于吕宋海峡的西北方向，跨越了陆架、陆坡区，水深从100m 到 1800m 不等。
790 米，1100 米, 1300 米, 1800 米。在本论文中，陆架区指的是 A1-，A5-A9 站认为是在陆坡区。4 月 22 日到 4 月 23 日，我们首先在 A1 站至进行了往返观测，每个站均在 25 小时内观测了 5～8 次，其中 A1、A4 站各了 5 次，A2、A3 站各观测了 8 次；然后由于避风回到浅水区进行观测，直 月 30 日才先后在 A6、A7 站各观测 1 次，之后于 4 月 30 日到 5 月 1 日在连 A9 站进行了约 25 小时的定点观测，共获得 9 个剖面，在返回途中，对 A8 站进行往返观测，其中 A5 站观测了 3 次，A8 站观测了 4 次。在观测深水断面时，我们利用美国 SeaBird 公司出产的 SBE 911-plus CTD了温、盐、深的水文观测，利用美国 RDI 公司出产的 300KLADCP、75K00K 的 ADCP 进行了流速的观测，同时采用日本 Alec 公司出产的 TurboMAP微尺度剖面仪进行微结构的观测。．2 实验仪器介绍
图 2-3. TurboMAP-II 型微尺度剖面仪，左侧为其整体，右侧为其前端安装探头部分。（www.alecchina.com/html/turbulence.htm）2.2.3 微尺度剖面仪的原理及数据处理方法对微结构过程的观测采用的观测仪器为自由沉降式的微结构剖TurboMap-Ⅱ（图 2-3），通过它可以获得垂向高分辨率的温度、电导率、压流速剪切剖面，进而可以输出湍动能耗散率。TurboMap-Ⅱ的最大观测水500m，采样频率为 256 Hz，对应的空间尺度为 3 mm 左右。温度的测量范围为45°C，测量精度为 0.01°C；电导率的测量范围为 0～70 mS/cm，测量精度 2mS·cm-1(1 S= 1 -1)。脉动流速用一个标准的压电陶瓷剪切探头测量，观测是 0.001 m·s-2～ 0.5 m·s-2，观测精确度为 5%。仪器的工作原理、数据校正号处理以及测量范围见 Osborn 等(1980), Lueck 等(1997)和 Gregg(1999)。剪切探头首先测得的是水平流速随时间的变化率u ，垂向的流速剪切
本文编号：2832065
【学位授予单位】：中国海洋大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：P731.1
【图文】：
第二章 海上实验2.1 实验简介2004 年 4 月 20 日至 5 月 5 日，我们利用“延平二号”科考船在南海北部陆架、陆坡区进行了的一次现场观测，同时这也是在南海进行的第一次针对小尺度过程的直接观测。期间主要进行了两个断面的观测，一个靠近大陆，完全在陆架上，水深较浅；一个位于吕宋海峡的西北方向，跨越了陆架、陆坡区，水深从100m 到 1800m 不等。
790 米，1100 米, 1300 米, 1800 米。在本论文中，陆架区指的是 A1-，A5-A9 站认为是在陆坡区。4 月 22 日到 4 月 23 日，我们首先在 A1 站至进行了往返观测，每个站均在 25 小时内观测了 5～8 次，其中 A1、A4 站各了 5 次，A2、A3 站各观测了 8 次；然后由于避风回到浅水区进行观测，直 月 30 日才先后在 A6、A7 站各观测 1 次，之后于 4 月 30 日到 5 月 1 日在连 A9 站进行了约 25 小时的定点观测，共获得 9 个剖面，在返回途中，对 A8 站进行往返观测，其中 A5 站观测了 3 次，A8 站观测了 4 次。在观测深水断面时，我们利用美国 SeaBird 公司出产的 SBE 911-plus CTD了温、盐、深的水文观测，利用美国 RDI 公司出产的 300KLADCP、75K00K 的 ADCP 进行了流速的观测，同时采用日本 Alec 公司出产的 TurboMAP微尺度剖面仪进行微结构的观测。．2 实验仪器介绍
图 2-3. TurboMAP-II 型微尺度剖面仪，左侧为其整体，右侧为其前端安装探头部分。（www.alecchina.com/html/turbulence.htm）2.2.3 微尺度剖面仪的原理及数据处理方法对微结构过程的观测采用的观测仪器为自由沉降式的微结构剖TurboMap-Ⅱ（图 2-3），通过它可以获得垂向高分辨率的温度、电导率、压流速剪切剖面，进而可以输出湍动能耗散率。TurboMap-Ⅱ的最大观测水500m，采样频率为 256 Hz，对应的空间尺度为 3 mm 左右。温度的测量范围为45°C，测量精度为 0.01°C；电导率的测量范围为 0～70 mS/cm，测量精度 2mS·cm-1(1 S= 1 -1)。脉动流速用一个标准的压电陶瓷剪切探头测量，观测是 0.001 m·s-2～ 0.5 m·s-2，观测精确度为 5%。仪器的工作原理、数据校正号处理以及测量范围见 Osborn 等(1980), Lueck 等(1997)和 Gregg(1999)。剪切探头首先测得的是水平流速随时间的变化率u ，垂向的流速剪切
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前7条
1 刘勇刚,袁耀初,苏纪兰,姜景忠;1998年夏季南海环流[J];科学通报;2000年12期
2 蔡树群,甘子钧,龙小敏;南海北部孤立子内波的一些特征和演[J];科学通报;2001年15期
3 方文东,施平,龙小敏,毛庆文;南海北部孤立内波的现场观测[J];科学通报;2005年13期
4 周磊,田纪伟,张效谦;东海陆架坡折小尺度过程观测[J];科学通报;2005年16期
5 张效谦,梁鑫峰,田纪伟;南海北部450m以浅水层内潮和近惯性运动研究[J];科学通报;2005年18期
6 蔡树群,王文质;南海冬、夏季环流的三维数值模拟[J];海洋学报(中文版);1999年02期
7 梁鑫峰;田纪伟;张效谦;;东海陆架坡折处温度微结构观测[J];自然科学进展;2006年10期
本文编号：2832065
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