南海和西北太平洋中尺度涡的统计特征分析
发布时间：2020-10-09 21:27
中尺度涡在海洋中几乎处处存在,它包含有巨大的动能,可占海洋环流总能量的 80%,甚至于 90%以上,因此它对世界大洋总环流起着重要的作用。南海及西北太平洋中尺度涡现象十分丰富,但以往由于相关资料匮乏,对这两个海域的涡旋的系统特征分析仍不够深入。本文利用 TOPEX/POSEIDON 混合 ERS1/2 卫星高度计资料,对在 1993-2001 年间南海和西北太平洋(10°N-35°N,120°E-150°E)的中尺度涡进行辨认和动态追踪,并对其产生特征、移动特征、出现概率及对海面高度变化的贡献进行统计分析。此外,本文还对南海涡旋的形成机理进行了探讨。 结果表明,南海平均每年产生约 18 个中尺度涡,其中暖涡略多于冷涡。南海的涡旋主要产生于海盆内,通过吕宋海峡进入的较少。西北太平洋平均每年产生约 60 个中尺度涡,冷涡与暖涡的比例约为 7:5。约有 1/5 的涡旋是从海域以东的中东太平洋西传而来。在两个海域中,涡旋的半径均随纬度的增加有变小的趋势,与斜压罗斯贝变形半径变化趋势一致;生命周期一般在 180 天以内,且以 30-60天为多。 在南海,约 80%的涡旋向西移动,大体可以沿 17°N 分成南北两个相对独立系统,且一般不会有涡旋跨系统传播。在西北太平洋,约 90%的涡旋向西移动,向西移动的速度随着纬度的增加而变慢甚至转向。在北赤道流和黑潮延续体等强流附近,涡旋的实际纬向移速与纬向平均流影响下的罗斯贝波相速更为接近。在20°N-30°N 间平均流较弱的地方,涡旋的实际向西移动速度比罗斯贝波相速及平均流的向西分量大 4cm/s 左右。 在南海,涡旋发生的区域主要位于越南南部以东至台湾西南一线海域,呈东北-西南向分布。其中,吕宋海峡以西海域(R1区)和越南南部以东海域(R2区)涡旋的出现概率(以 2o×2o网格为单位统计)相对较大,约为 23%和 25%,是涡旋的高发区。11-5 月份,在台湾西南海域(即 R1北部)涡旋的出现概率较大;主要是暖涡;5-10 月,在吕宋岛以西海域(即 R1南部)涡旋的出现概率较大,冷、暖涡均有。在 R2区,3-11 月份,涡旋的出现概率较大,其中 9-11 月份冷涡较多,而 3-7 月份暖涡较多。在西北太平洋,涡旋的出现概率有明显的季节变化,春季大,秋季小。涡旋的出现概率主要有三个高值区:在 145°E 以东海域,在 19°N-22°N
【学位单位】：中国科学院研究生院（海洋研究所）
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2005
【中图分类】：P731.2
【部分图文】：
(5)有效波高(6)海洋风速(7)其它，如海冰、厄尔尼诺、水深等中尺度海洋现象包括涡旋、上升流和锋面等。中尺度现象频繁发生的区域一般对应较显著的海平面变化，下面介绍与海平面有关的几个重要概念。大地水准面（geoid）指与平均海平面最接近的地球等势面（geop），它反映了地球内部质量和密度分布的不均匀特性。参考椭球面（reference ellipsoid）是由一个双轴椭圆的旋转产生的，它是最接近地球表面形状的一个椭球面，它的赤道半径是 6378.1363km，偏心率（扁率）是 1/298.257。海平面（sea level）是高潮时的海表面和低潮时的海表面之间的中值。我们使用 SLA （sea level anomaly）代表海平面异常，它表示海平面（sea level）相对于平均海平面（mean sea level）的高度差。（见图 1-1）。
第二章 资料和方法和营养物质传输中的作用。这些研究能够为检验和校正海洋环流的模型和原理供一个很好的手段。到目前为止，大部分研究仅仅是利用其中的一种高度计资料（GEOSAT、TERS），很少用两种或两种以上的高度计资料。如果利用两种或两种以上的资料就能够大大地减少映射误差，提高时空分辨率，从而能更好地分辨尺度较小的尺度涡，描述其特征及演变，这对于研究中尺度涡的产生机制极有帮助，因此文利用 T/P 和 ERS1/2 两种高度计的混合资料来进行研究。
我们选取了同期的海表面温度来验证 SLA。所利用的海表面温度资料来源于 NOAA 卫星，从图2.2 中的海表面温度异常（SSTA）可以清楚的看出，在以（114°E,14°N）为中心有一个冷涡，呈椭圆形，其长轴约 200km，短轴约 100km，与图 2.3 中 SLA 的分布范围相吻合。通过利用 2.2 上述的方法，估算了该中尺度涡的半径约为150km，这说明了两种资料所展现的中尺度涡的位置、大小比较一致。2.4.2 用同期的实测资料来验证由于海洋的现场观测（温盐、流速等）较少，因此不可能对用高度计观测到的涡一一用温度、盐度或流速来验证它们，我们与已有学者利用现场观测所发现的中尺度涡来进行对比验证。1）李立等（1998）利用 1994 年 8 月至 9 月间的温、盐和流速资料在南海东北部发现一个暖涡
本文编号：2834221
【学位单位】：中国科学院研究生院（海洋研究所）
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2005
【中图分类】：P731.2
【部分图文】：
(5)有效波高(6)海洋风速(7)其它，如海冰、厄尔尼诺、水深等中尺度海洋现象包括涡旋、上升流和锋面等。中尺度现象频繁发生的区域一般对应较显著的海平面变化，下面介绍与海平面有关的几个重要概念。大地水准面（geoid）指与平均海平面最接近的地球等势面（geop），它反映了地球内部质量和密度分布的不均匀特性。参考椭球面（reference ellipsoid）是由一个双轴椭圆的旋转产生的，它是最接近地球表面形状的一个椭球面，它的赤道半径是 6378.1363km，偏心率（扁率）是 1/298.257。海平面（sea level）是高潮时的海表面和低潮时的海表面之间的中值。我们使用 SLA （sea level anomaly）代表海平面异常，它表示海平面（sea level）相对于平均海平面（mean sea level）的高度差。（见图 1-1）。
第二章 资料和方法和营养物质传输中的作用。这些研究能够为检验和校正海洋环流的模型和原理供一个很好的手段。到目前为止，大部分研究仅仅是利用其中的一种高度计资料（GEOSAT、TERS），很少用两种或两种以上的高度计资料。如果利用两种或两种以上的资料就能够大大地减少映射误差，提高时空分辨率，从而能更好地分辨尺度较小的尺度涡，描述其特征及演变，这对于研究中尺度涡的产生机制极有帮助，因此文利用 T/P 和 ERS1/2 两种高度计的混合资料来进行研究。
我们选取了同期的海表面温度来验证 SLA。所利用的海表面温度资料来源于 NOAA 卫星，从图2.2 中的海表面温度异常（SSTA）可以清楚的看出，在以（114°E,14°N）为中心有一个冷涡，呈椭圆形，其长轴约 200km，短轴约 100km，与图 2.3 中 SLA 的分布范围相吻合。通过利用 2.2 上述的方法，估算了该中尺度涡的半径约为150km，这说明了两种资料所展现的中尺度涡的位置、大小比较一致。2.4.2 用同期的实测资料来验证由于海洋的现场观测（温盐、流速等）较少，因此不可能对用高度计观测到的涡一一用温度、盐度或流速来验证它们，我们与已有学者利用现场观测所发现的中尺度涡来进行对比验证。1）李立等（1998）利用 1994 年 8 月至 9 月间的温、盐和流速资料在南海东北部发现一个暖涡
【引证文献】
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本文编号：2834221
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