S坐标下西北太平洋海流、海温数值模拟

发布时间：2020-11-07 19:24

　　 本文基于三维海洋数值模式Ecom-si,综合考虑侧边界水通量、海表面风应力、热通量、蒸发和降水等因素,建立一个高分辨率西北太平洋数值模式,模拟西北太平洋各月环流和海温。模式引进了垂向可伸展的S坐标,该坐标具有对海表面进行局部加密和趋于Z坐标性质的同时,又可以保证对海底地形的拟合。在给出初始水位和流场的情况下,模拟和分析西北太平洋环流和海温的季节连续变化及其动力机制。 应用2008年各月日本走航温度断面实测资料,对数值模式作了验证,结果表明模式计算温度断面分布与实测资料吻合良好。在各动力因素共同作用下,模式较好地再现了北赤道流、黑潮、南海环流、台湾暖流、对马暖流、黄海暖流和沿岸流等各环流流系。黑潮水入侵陆架的位置主要集中在台湾东北区域,夏季表层黑潮流速要大于表层冬季的黑潮流速。台湾暖流表、中层水在沿闽浙近海向东北流动过程中,会有一次明显的向东偏转,表层水在全年中的偏转位置存在季节性变化,夏季偏转位置要远于冬季。同时由于受到季风作用,夏季台湾暖流强度明显大于冬季。南海环流在各月也存在着明显的季节性变化,冬季南海环流以逆时针方向流动并存在一支由黑潮分流流进该海域。而夏季,南海环流以顺时针方向流动,黑潮水无明显入侵南海水域的迹象。 对于西北太平洋温度季节性变化,从模式模拟结果看出,南海海域常年海温较高。冬季平均温度大约在22℃-24℃之间,夏季平均温度在28℃左右。在东海陆架附近,冬季温度沿纬度变化剧烈,变化幅度约从14℃至22℃。夏季温度变化梯度较冬季弱,平均温度约为28℃。在东、黄海海域,冬季,由于黄海暖流所带的高温水团使得该区域存在很强的温度变化梯度。而夏季,温度梯度较弱,各区域温度较为平均,无明显温度梯度存在。与σ坐标计算的结果相比,由于在σ坐标系下水深的水平变化体现在。层上,海洋表层的分辨率比S坐标系下低,以及海温的水平分布含有水深水平变化的信息,S坐标海洋模式能更好地模拟海温的变化。
【学位单位】：华东师范大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2011
【中图分类】：P731.27
【文章目录】：
论文摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究意义
    1.2 西北太平洋海温、海流的研究现状
    1.3 本文工作
    1.4 本文的特点与创新
第二章:三维数值模式介绍及设置
    2.1 ECOM-si模式特点
    2.2 S坐标简介
    2.3 控制方程组
    2.4 模式范围和网格、时间步长
    2.5 初始条件
    2.6 边界条件
    2.6 数值方法
    2.8 小结
第三章:西北太平洋海洋数值模式验证
    3.1 观测断面
    3.2 模式初始条件和边界条件
    3.3 模式计算结果与实测资料的比较
    3.4 小结
第四章:西北太平洋气候态环流和海温数值模拟
    4.1 模式初始条件和边界条件
    4.2 西北太平洋气候态环流情况分析
    4.3 西北太平洋气候态温度情况分析
    4.4 小结
第五章 S坐标与传统σ坐标下模式计算结果的比较分析
    5.1 比较试验概况
    5.2 模式结果比较及分析
    5.3 小结
第六章 结论与展望
参考文献
致谢

【引证文献】

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1 姜亦飞;多核素示踪近代环境演变在河口沉积物中的记录[D];华东师范大学;2012年

本文编号：2874374