本文關(guān)鍵詞：普里茲灣周邊海域南極底層水的來源及長期變化研究　出處：《中國海洋大學》2015年博士論文　論文類型：學位論文

  更多相關(guān)文章： 南極底層水 淡化現(xiàn)象 陸架水 冰架水 普里茲灣

【摘要】：作為全球底層水的重要組成部分,南極底層水(Antarctic Bottom Water, AABW)在全球的經(jīng)向翻轉(zhuǎn)環(huán)流中扮演了非常關(guān)鍵的角色,南極底層水的性質(zhì)、環(huán)流及長期變化是海洋研究中的重要課題。南極底層水是由高密度陸架水(Dense Shelf Water, DSW)和繞極深層水(Circumpolar Deep Water, CDW)混合增密并沿陸坡下沉生成的。羅斯海、威德爾海和阿德利地附近的海洋早已被確認為AABW的主要源地,最近的研究又發(fā)現(xiàn)緊鄰普里茲灣的達恩利角(Cape Darn ley)以西海域是一個新的AABW源地,但是普里茲灣能否貢獻于南極底層水的形成仍是一個懸而未決的問題。我們利用1970年代至今的中國南極考察和國際南大洋調(diào)查獲得的高精度水文重復觀測資料,以及Southern Ocean State Estimate (SOSE)數(shù)值模式2005-2010年的模擬結(jié)果對于普里茲灣及其周邊海域的AABW空間分布、長期變化及來源等問題進行了綜合分析;并結(jié)合2004-2014年基于海豹的拋棄式溫鹽深觀測儀獲得的溫鹽資料,2012年連續(xù)時間序列錨系潛標觀測系統(tǒng)資料以及ERA-interim的風場資料,對于普里茲灣陸架水的空間分布、時間變化及其與南極底層水之間的關(guān)系等問題進行了討論。研究結(jié)果表明,達恩利角以西海域確為AABW的源地,但其東側(cè)的普里茲灣并不能直接在其北部的陸坡區(qū)生成AABW。東南極普遍存在AABW淡化現(xiàn)象,且有自羅斯海至威德爾海逐漸減弱的趨勢。羅斯海存在最顯著的AABW淡化現(xiàn)象且阿德利地附近的海域的AABW淡化現(xiàn)象也較為明顯,但威德爾海卻沒有發(fā)現(xiàn)類似的淡化現(xiàn)象。在達恩利角附近海域生成的AABW存在相對較小的淡化現(xiàn)象,鹽度的變化速率約為-0.005/十年,符合東南極淡化現(xiàn)象自東向西減弱的規(guī)律。自達恩利角延伸出的海脊阻礙了深層海洋中AABW的混合,海脊西側(cè)海盆區(qū)的AABW主要來自于威德爾海,其鹽度在近20年沒有明顯變化；海脊東側(cè)的AABW主要來自于澳大利亞-南極海盆且其鹽度有明顯的減小。觀測水文數(shù)據(jù)顯示來自于威德爾海的AABW是普里茲灣區(qū)域底層水的主要來源,在除伊麗莎白公主海槽海域之外的其它海域占50%-80%。SOSE模式數(shù)據(jù)顯示類似的結(jié)果——來自威德爾海的AABW約占普里茲灣區(qū)域底層水的72%。SOSE模式結(jié)果顯示普里茲灣區(qū)域存在AABW的凈流失,表明該區(qū)域的AABW可能存在比較強烈的與CDW的混合。通過南大洋水文調(diào)查資料和海豹獲得的觀測資料,得到了普里茲灣陸架水的空間分布情況。在春、夏和秋季,普里茲灣陸架存在S34.6的高鹽陸架水,主要位于埃默里海盆的中部和北部,現(xiàn)有觀測結(jié)果表明該高鹽陸架水有可能是由于CDW入侵形成的,而海表面風場的風向轉(zhuǎn)變可能是CDW入侵的主要影響因子。海表面的東風可能會造成海洋內(nèi)南向的水輸運并攜帶CDW進入陸架,造成CDW入侵和陸架水鹽度的增加。根據(jù)現(xiàn)有的認識以及現(xiàn)有潛標資料的支持,在冬季,普里茲灣由于被海冰覆蓋,海表面風場無法作用于海洋造成水輸運,因此可能存在較少的CDW入侵現(xiàn)象。由于CDW入侵形成的高鹽陸架水會在地形的作用下向海盆內(nèi)部流動,因此不太可能溢流出陸架形成DSW,這解釋了普里茲灣陸架水不能直接在北部陸坡溢流形成南極底層水的原因。普里茲灣西側(cè)的弗拉姆淺灘為埃默里冰架水出流的主要路徑,存在溫度低于-2℃冰架水。多年的觀測資料表明,70.5°E處的陸架坡折處存在一個源自冰架水的低溫低鹽高密度水團。該水團可以發(fā)生溢流并沿陸坡向西流動并下滑,根據(jù)現(xiàn)有觀測,該高密度水團可到達70°E附近1500m左右的陸坡底部。該水團如果能夠繼續(xù)與CDW混合并下滑進入海盆底部,就會形成新的南極底層水。這說明普里茲灣的冰架水有溢流并參與形成南極底層水的可能,這為探究普里茲灣南極底層水生成問題的研究提供了新的思路。
【學位授予單位】：中國海洋大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：P731.27

【相似文獻】

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 編譯 楊孝文;海豹幫助找到海洋深水來源[N];北京科技報;2013年

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 孫永明;普里茲灣周邊海域南極底層水的來源及長期變化研究[D];中國海洋大學;2015年

，

本文編號：1312618