印尼海龙目海峡上层环流季节变化及影响机制
发布时间：2021-08-03 20:18
本文基于2002—2016年OFAM（Ocean Forecast Australian Model）模式数据,通过谱分析与相关分析等方法,研究了龙目海域上层环流结构的季节变化特征及主要的影响因素。分析结果表明,龙目海峡（Lombok Strait）平均流量占印尼贯穿流（Indonesian throughflow, ITF）总出口流量的15%,呈现出南半球冬强夏弱的特点,具有半年和一年的周期特征;龙目海域上层环流结构具有明显的季节特征,受到卡里马塔海峡贯穿流（Karimatastraitthroughflow,KSTF）和望加锡海峡贯穿流（Makassarstrait throughflow,MSTF）的周期性影响,一年可以分为四个阶段,存在结构性差异。KSTF（MSTF）为上层龙目海峡带来高温低盐（低温高盐）水团。进一步分析发现局地风场、大气季节内振荡（Madden-Julian Oscillation, MJO）以及海底地形是龙目海域上层环流结构季节变化的主要影响因素。
【文章来源】：海洋与湖沼. 2020,51(04)北大核心CSCD
【文章页数】：10 页
【部分图文】：
印尼海区地形分布图
接下来对2002—2016年共15a各海峡的逐月流量数据进行年平均计算,这样能够看出海峡流量的季节变化,如图2所示,这里只展示龙目(青色)、翁拜(橘色)和帝汶(洋红)三个主要ITF出口海峡的流量季节变化特征,其中实线是OFAM模式结果,虚线为INSTANT计划实际观测结果(Sprintall et al,2009)。对OFAM与INSTANT的流量数据进行相关性分析,上述3个海峡的相关系数分别为0.89、0.75和0.76(均通过置信度为95%的显著性检验),对比实际观测数据说明模式能够细致的刻画各海峡流量的季节变化特征。图中所计算流量均采用300m以浅的数据,可以看出模拟结果与观测数据有着几乎一致的季节变化趋势:龙目海峡流量在8月达到最高值,而在12月至次年1月为流量最低值,从年循环中很容易看出存在两个峰值、两个低值,流量在2月达到第二峰值,紧跟着4月为第二低值,这与龙目海区特殊的环流结构有关;翁拜海峡流量也存在两个高值低值,2月、8月流量大,5月、11月流量小;帝汶海峡流量全年只存在一个周期,4—9月流量较大,10月至来年3月流量相对较小。由此可知ITF各个海峡流量均有着显著地季节信号。通过对龙目海峡流速数据分析,发现海峡300m以深的区域经向流速接近于0,300m以浅则存在着明显的季节变化,龙目海峡在一年中大部分时间海峡内部海流流向为南,海流主体在300m以浅,具有分层结构。因此本文选择0—300m作为研究海区的上层。为了更好地研究龙目海峡相关海区环流结构的季节特征,在15a平均的基础上,选取0—300m深度的流速进行垂向平均,由此可以得到印尼海区上层环流的结构分布特征。如图3所示,龙目海峡受到MSTF和KSTF的周期性影响,根据两支贯穿流的季节变化,可以将一年的上层环流分为以下四个阶段:
第一阶段,12月至次年的1月,这段期间,位于爪哇海的卡里马塔贯穿流达到最强,向东直接流入印尼海,在北侧对MSTF流造成压力,迫使其主要通量集中在印尼海北侧(苏拉威西岛西南侧)深水道中,此时龙目海峡更容易受到KSTF的影响,从龙目海峡断面来看(图4),1月份在海峡西侧表层短暂出现了北向流,100m以深为南向流,分层结构明显,强盛的卡里马塔海峡贯穿流跨过龙目海峡,由于伯努利效应表层出现短暂的逆流现象,但300m以浅整体流量输运向南;第二阶段为2—4月,MSTF不仅能沿着印尼海北侧(苏拉威西岛西南侧)深水道向东流,也能经向穿越印尼海从印尼海南侧(小巽他群岛北侧)深水道中向东流汇入ITF,这时期龙目海峡的水团来源于两支贯穿流,KSTF从巴厘海西侧进入龙目海峡,MSTF则从巴厘海东侧进入,这一时段龙目海峡垂向分层现象逐渐消失,南向流逐渐加强;第三阶段为5—9月,此时卡里马塔海峡贯穿流转向西流,望加锡海峡贯穿流则分为三支,一支向西汇入KSTF,一支沿着印尼海北侧水道向东流,另一支则南向直接贯穿龙目海峡进入印度洋,此时龙目海峡水团主要来源于MSTF;第四阶段为10—11月,此时KSTF转向东流,此阶段与第二阶段类似,龙目海峡受到两支贯穿流的影响,分别从巴厘海的东西两侧进入海峡。以上为龙目海区上层环流一个年循环内的季节变化特征。图4 龙目海峡(8.25°S)年平均经向流速断面图
【参考文献】：
期刊论文
[1]The IOD-ENSO precursory teleconnection over the tropical Indo-Pacific Ocean: dynamics and long-term trends under global warming[J]. 袁东亮,胡晓悦,徐鹏,赵霞,Yukio MASUMOTO,韩卫清. Journal of Oceanology and Limnology. 2018(01)
[2]印尼贯穿流源区环流的多尺度变异及其科学重要性[J]. 袁东亮,周慧,王铮,李翔. 海洋与湖沼. 2017(06)
[3]太平洋-印度洋贯穿流南海分支研究综述[J]. 张晶,魏泽勋,李淑江,王永刚. 海洋科学进展. 2014(01)
[4]印度尼西亚海与印度尼西亚贯穿流研究概述[J]. 杜岩,方国洪. 地球科学进展. 2011(11)
[5]印度尼西亚贯穿流与南海贯穿流的相互调制[J]. 刘钦燕,黄瑞新,王东晓,谢强,黄企洲. 科学通报. 2006(S3)
本文编号：3320266
【文章来源】：海洋与湖沼. 2020,51(04)北大核心CSCD
【文章页数】：10 页
【部分图文】：
印尼海区地形分布图
接下来对2002—2016年共15a各海峡的逐月流量数据进行年平均计算,这样能够看出海峡流量的季节变化,如图2所示,这里只展示龙目(青色)、翁拜(橘色)和帝汶(洋红)三个主要ITF出口海峡的流量季节变化特征,其中实线是OFAM模式结果,虚线为INSTANT计划实际观测结果(Sprintall et al,2009)。对OFAM与INSTANT的流量数据进行相关性分析,上述3个海峡的相关系数分别为0.89、0.75和0.76(均通过置信度为95%的显著性检验),对比实际观测数据说明模式能够细致的刻画各海峡流量的季节变化特征。图中所计算流量均采用300m以浅的数据,可以看出模拟结果与观测数据有着几乎一致的季节变化趋势:龙目海峡流量在8月达到最高值,而在12月至次年1月为流量最低值,从年循环中很容易看出存在两个峰值、两个低值,流量在2月达到第二峰值,紧跟着4月为第二低值,这与龙目海区特殊的环流结构有关;翁拜海峡流量也存在两个高值低值,2月、8月流量大,5月、11月流量小;帝汶海峡流量全年只存在一个周期,4—9月流量较大,10月至来年3月流量相对较小。由此可知ITF各个海峡流量均有着显著地季节信号。通过对龙目海峡流速数据分析,发现海峡300m以深的区域经向流速接近于0,300m以浅则存在着明显的季节变化,龙目海峡在一年中大部分时间海峡内部海流流向为南,海流主体在300m以浅,具有分层结构。因此本文选择0—300m作为研究海区的上层。为了更好地研究龙目海峡相关海区环流结构的季节特征,在15a平均的基础上,选取0—300m深度的流速进行垂向平均,由此可以得到印尼海区上层环流的结构分布特征。如图3所示,龙目海峡受到MSTF和KSTF的周期性影响,根据两支贯穿流的季节变化,可以将一年的上层环流分为以下四个阶段:
第一阶段,12月至次年的1月,这段期间,位于爪哇海的卡里马塔贯穿流达到最强,向东直接流入印尼海,在北侧对MSTF流造成压力,迫使其主要通量集中在印尼海北侧(苏拉威西岛西南侧)深水道中,此时龙目海峡更容易受到KSTF的影响,从龙目海峡断面来看(图4),1月份在海峡西侧表层短暂出现了北向流,100m以深为南向流,分层结构明显,强盛的卡里马塔海峡贯穿流跨过龙目海峡,由于伯努利效应表层出现短暂的逆流现象,但300m以浅整体流量输运向南;第二阶段为2—4月,MSTF不仅能沿着印尼海北侧(苏拉威西岛西南侧)深水道向东流,也能经向穿越印尼海从印尼海南侧(小巽他群岛北侧)深水道中向东流汇入ITF,这时期龙目海峡的水团来源于两支贯穿流,KSTF从巴厘海西侧进入龙目海峡,MSTF则从巴厘海东侧进入,这一时段龙目海峡垂向分层现象逐渐消失,南向流逐渐加强;第三阶段为5—9月,此时卡里马塔海峡贯穿流转向西流,望加锡海峡贯穿流则分为三支,一支向西汇入KSTF,一支沿着印尼海北侧水道向东流,另一支则南向直接贯穿龙目海峡进入印度洋,此时龙目海峡水团主要来源于MSTF;第四阶段为10—11月,此时KSTF转向东流,此阶段与第二阶段类似,龙目海峡受到两支贯穿流的影响,分别从巴厘海的东西两侧进入海峡。以上为龙目海区上层环流一个年循环内的季节变化特征。图4 龙目海峡(8.25°S)年平均经向流速断面图
【参考文献】：
期刊论文
[1]The IOD-ENSO precursory teleconnection over the tropical Indo-Pacific Ocean: dynamics and long-term trends under global warming[J]. 袁东亮,胡晓悦,徐鹏,赵霞,Yukio MASUMOTO,韩卫清. Journal of Oceanology and Limnology. 2018(01)
[2]印尼贯穿流源区环流的多尺度变异及其科学重要性[J]. 袁东亮,周慧,王铮,李翔. 海洋与湖沼. 2017(06)
[3]太平洋-印度洋贯穿流南海分支研究综述[J]. 张晶,魏泽勋,李淑江,王永刚. 海洋科学进展. 2014(01)
[4]印度尼西亚海与印度尼西亚贯穿流研究概述[J]. 杜岩,方国洪. 地球科学进展. 2011(11)
[5]印度尼西亚贯穿流与南海贯穿流的相互调制[J]. 刘钦燕,黄瑞新,王东晓,谢强,黄企洲. 科学通报. 2006(S3)
本文编号：3320266
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