2000—2015年夏秋季孟加拉湾湾口区涡流相互作用能量学特征
发布时间：2021-06-22 22:19
文章主要使用全球简单海洋资料同化分析系统（Simple Ocean Data Assimilation,SODA）产出的海洋再分析数据产品和美国国家环境预报中心（National Centers for Environmental Prediction,NCEP）发布的风场资料,通过能量学方法分析了2000—2015年夏季至秋季（6—11月）孟加拉湾涡-流相互作用特征在不同印度洋偶极子（Indian Ocean Dipole,IOD）事件发生年的表现。结果表明,在IOD负位相年更强的西南季风背景下,涡动能和涡势能的量值均较大,海洋不稳定过程更多地将平均流场的能量输向涡旋场,IOD正位相年反之。另外,研究发现孟加拉湾湾口区的涡动能在个别年份会发展出一种与气候态存在显著异常的空间分布,即在个别年份湾口中央海域异常出现涡动能极大值。通过对出现该异常现象最显著的2010年进行个例分析,发现当年的孟加拉湾海表风场发展出一个气旋式环流异常,显著地改变了海洋上层环流形态,极大地影响了平均流场与涡旋场之间的相互作用。进一步对维持涡动能平衡的各做功项进行诊断后发现,湾口异常海域涡动能年际变化的主要影响因...
【文章来源】：热带海洋学报. 2020,39(02)北大核心CSCD
【文章页数】：14 页
【部分图文】：
至2015年孟加拉湾夏秋季涡动能(EKE)的气候态空间分布及其时间序列
嗟募扑闫?钜蛩?如模式模拟结果偏差、非闭合条件下的边界通量、计算深度选取等。考虑到公式(5)EKE收支平衡方程中WW仅为计算得到的海表应力做功且底摩擦及垂向上各层间的摩擦耗散无法计算,而其他几项(PW、ADV、T4)为积分整层水深得到,为了在后文中可以对能量平衡方程各项进行数值比较,进行以下处理:(EKE)/t、PW、ADV、T4积分后取垂向平均,计算得到的WW除以研究区域对应的水深。另外参考李晗等(2017)的做法,查看了从海表至500m水深的沿孟加拉湾湾口6°N断面纬向流速u和经向流速v的夏秋季气候态均值(图2),发现水平流速的剪切主要集中在200m以浅的区域,在200m深度之下的流速锐减。分析认为计算上层海洋中涡流相互作用的相关变量在200m深度内求垂向积分并平均即可,因此在本文的后续计算过程中,除了大气中和主要影响海洋表层的变量外,其他变量都采用这样的垂向平均方法进行计算。图2湾口6°N垂向断面的纬向流速u(以东为正)(a)和经向流速v(以北为正)(b)的夏秋季气候态均值Fig.2Summerandautumnaveragedzonalvelocityu(positivetotheeast)(a)andmeridionalvelocityv(positivetothenorth)(b)oftheverticalsectionalong6°N2结果与分析2.1涡流相互作用的年际变化及差异图3展示了2000至2015年夏秋季(6—11月)平均涡动能的空间分布差异。整体来看,大多数年份涡动能的空间分布与气候态大致吻合,但是也注意到孟加拉湾湾内西边界、湾口区及赤道附近的涡动能高值区在年际上都有较大的变率,部分区域甚至在个别年份表现出显著的异常。为了概括孟加拉湾大气、海洋各变量的年际差异,我们需要选择一个标准用以分类并进行合成分析。作为印度洋极为重要的年际尺度模态之一,印度洋偶极子(IOD)很自然地成为首眩根据Saji等(1999)
16热带海洋学报Vol.39,No.2/Mar.,2020图32000—2015年(依次对应a~p)夏秋季平均EKE的空间分布图k中的红色方框表示部分年份的涡动能在海域(5°—7°30′N,87°30′—90°E)表现出较明显的异常,将该海域记为CR区Fig.3SpatialdistributionofsummerandautumnaveragedEKEfrom2000to2015.(a)to(p)correspondingtoyears2000to2015.Theredboxin(k)indicatesthatarea(5°7°30′N,87°30′90°E)havelargeEKEanomalyinsomeyears,markedasareaCR图42000至2015夏秋季DMI指数(棒状图)和CR海域(5°—7°30′N,87°30′—90°E)平均的EKE异常值的时间序列(折线图)图中虚线表示0.5倍标准差,以此为阈值来划分IOD正(负)位相年Fig.4DMIIndex(bar,correspondingtotheleftordinate)andsummerandautumnaveragedEKEanomaly(blackline,correspondingtotherightordinate)inCRarea(5°7°30′N,87°30′90°E)from2000to2015
【参考文献】：
期刊论文
[1]1992—2011年夏季南海西部离岸流区涡流相互作用特征[J]. 李晗,王强,黄科,刘钦燕,TILAK Priyadarshana,管玉平,王东晓. 海洋与湖沼. 2017(05)
[2]热带西太平洋和南印度洋近20年来的海面高度变化及其动力联系[J]. 王天宇,杜岩,庄伟,WANG JinBo. 中国科学:地球科学. 2015(05)
[3]孟加拉湾上层地转环流周年变化的遥感研究[J]. 邱云,李立. 海洋学报(中文版). 2007(03)
[4]Features of eddy kinetic energy and variations of upper circulation in the South China Sea[J]. He Zhigang, Wang Dongxiao, Hu Jianyu1. Institute of Subtropical Oceanography, Xiamen University, Xiamen 361005, China2. LED, South China Sea Institute of Oceanology, Chinese Academy of Sciences, Guangzhou 510301, China. Acta Oceanologica Sinica. 2002(02)
本文编号：3243629
【文章来源】：热带海洋学报. 2020,39(02)北大核心CSCD
【文章页数】：14 页
【部分图文】：
至2015年孟加拉湾夏秋季涡动能(EKE)的气候态空间分布及其时间序列
嗟募扑闫?钜蛩?如模式模拟结果偏差、非闭合条件下的边界通量、计算深度选取等。考虑到公式(5)EKE收支平衡方程中WW仅为计算得到的海表应力做功且底摩擦及垂向上各层间的摩擦耗散无法计算,而其他几项(PW、ADV、T4)为积分整层水深得到,为了在后文中可以对能量平衡方程各项进行数值比较,进行以下处理:(EKE)/t、PW、ADV、T4积分后取垂向平均,计算得到的WW除以研究区域对应的水深。另外参考李晗等(2017)的做法,查看了从海表至500m水深的沿孟加拉湾湾口6°N断面纬向流速u和经向流速v的夏秋季气候态均值(图2),发现水平流速的剪切主要集中在200m以浅的区域,在200m深度之下的流速锐减。分析认为计算上层海洋中涡流相互作用的相关变量在200m深度内求垂向积分并平均即可,因此在本文的后续计算过程中,除了大气中和主要影响海洋表层的变量外,其他变量都采用这样的垂向平均方法进行计算。图2湾口6°N垂向断面的纬向流速u(以东为正)(a)和经向流速v(以北为正)(b)的夏秋季气候态均值Fig.2Summerandautumnaveragedzonalvelocityu(positivetotheeast)(a)andmeridionalvelocityv(positivetothenorth)(b)oftheverticalsectionalong6°N2结果与分析2.1涡流相互作用的年际变化及差异图3展示了2000至2015年夏秋季(6—11月)平均涡动能的空间分布差异。整体来看,大多数年份涡动能的空间分布与气候态大致吻合,但是也注意到孟加拉湾湾内西边界、湾口区及赤道附近的涡动能高值区在年际上都有较大的变率,部分区域甚至在个别年份表现出显著的异常。为了概括孟加拉湾大气、海洋各变量的年际差异,我们需要选择一个标准用以分类并进行合成分析。作为印度洋极为重要的年际尺度模态之一,印度洋偶极子(IOD)很自然地成为首眩根据Saji等(1999)
16热带海洋学报Vol.39,No.2/Mar.,2020图32000—2015年(依次对应a~p)夏秋季平均EKE的空间分布图k中的红色方框表示部分年份的涡动能在海域(5°—7°30′N,87°30′—90°E)表现出较明显的异常,将该海域记为CR区Fig.3SpatialdistributionofsummerandautumnaveragedEKEfrom2000to2015.(a)to(p)correspondingtoyears2000to2015.Theredboxin(k)indicatesthatarea(5°7°30′N,87°30′90°E)havelargeEKEanomalyinsomeyears,markedasareaCR图42000至2015夏秋季DMI指数(棒状图)和CR海域(5°—7°30′N,87°30′—90°E)平均的EKE异常值的时间序列(折线图)图中虚线表示0.5倍标准差,以此为阈值来划分IOD正(负)位相年Fig.4DMIIndex(bar,correspondingtotheleftordinate)andsummerandautumnaveragedEKEanomaly(blackline,correspondingtotherightordinate)inCRarea(5°7°30′N,87°30′90°E)from2000to2015
【参考文献】：
期刊论文
[1]1992—2011年夏季南海西部离岸流区涡流相互作用特征[J]. 李晗,王强,黄科,刘钦燕,TILAK Priyadarshana,管玉平,王东晓. 海洋与湖沼. 2017(05)
[2]热带西太平洋和南印度洋近20年来的海面高度变化及其动力联系[J]. 王天宇,杜岩,庄伟,WANG JinBo. 中国科学:地球科学. 2015(05)
[3]孟加拉湾上层地转环流周年变化的遥感研究[J]. 邱云,李立. 海洋学报(中文版). 2007(03)
[4]Features of eddy kinetic energy and variations of upper circulation in the South China Sea[J]. He Zhigang, Wang Dongxiao, Hu Jianyu1. Institute of Subtropical Oceanography, Xiamen University, Xiamen 361005, China2. LED, South China Sea Institute of Oceanology, Chinese Academy of Sciences, Guangzhou 510301, China. Acta Oceanologica Sinica. 2002(02)
本文编号：3243629
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