地转调整与台湾东北黑潮入侵陆架的研究

发布时间：2017-12-12 16:01

  本文关键词：地转调整与台湾东北黑潮入侵陆架的研究

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【摘要】：黑潮在台湾东北向东海陆架常年入侵,对中国近海的环流系统及生态环境有重要影响,一直是中国近海陆架动力学研究的焦点问题之一,也是海洋学中西边界流与边缘海相互作用的典型动力过程之一。然而,至今人们对台湾东北黑潮入侵的动力机制尚没有较为统一的认识。此外,传统的水文观测也无法给出较完整的黑潮入侵形态及其长时间尺度的变化规律。本文利用高分辨率数值模式探讨了黑潮在台湾东北入侵东海陆架的动力机制。数值模式的动量收支平衡计算表明,黑潮在台湾东北海域由于失去台湾岛支撑而发生的空间地转调整是黑潮入侵的主要原因,入侵是地转调整的具体表现。非线性项对地转调整起主要作用,底摩擦对次表层黑潮的调整有重要影响,而水平耗散项则起次要作用。陆坡在台湾东北约100 km处的东向转向限制了地转调整的空间,对地转调整的形态有重要影响；陆坡附近的水下峡谷对底层流态及夏季“冷穹”位置有一定影响。本文还利用卫星高度计沿轨资料、海表漂流浮标资料及数值模式结果得到了较为一致的黑潮入侵特征。(1)夏季,黑潮在台湾东北的入侵主要表现为次表层冷水的涌升,并且形成的冷中心常常可以直接到达表层。冷中心的强度,如冷水的范围及降温幅度,随深度的增加而变大,其位置在陆架近底层贴近台湾北岸。黑潮经历地转调整过程所形成的流场及涡度场分布是上升流产生的主要原因。表层黑潮在夏季的入侵主要为黑潮在陆坡的东向转向附近的直接入侵。(2)冬季,黑潮以表层入侵为主,入侵存在两条主要的路径：一条为紧贴台湾岛北岸的反气旋弯曲,该路径为黑潮地转调整的直接表现,入侵的黑潮水与陆架水之间形成较强的温度锋面；另一条为黑潮继续北上并遇到陆架坡折带的东向转向而产生的直接入侵,黑潮主流的惯性作用是其主要动力机制。地转调整过程中的次表层涌升在冬季也存在,上升流主要位于在台湾岛北岸的陆坡附近。(3)黑潮在台湾东北的入侵存在明显的年际变化。数值模式的敏感性试验表明入侵受到局地风场、海气热通量、上游黑潮结构的影响,其中热通量及上游黑潮的惯性对冬季表层入侵的年际变化起主要作用。
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：P731.27

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本文编号：1283076