【摘要】：作為高溫高鹽的暖流,黑潮由于其突出鮮明的水文特點(diǎn),對臺(tái)灣海峽的水文環(huán)境以及生態(tài)系統(tǒng)具有極其重要的影響。但目前為止,有關(guān)黑潮對臺(tái)灣海峽的入侵及其對生物地球化學(xué)的影響多是定性分析的研究,而無定量分析的研究。本文旨在根據(jù)HYCOM模型數(shù)據(jù),并結(jié)合現(xiàn)場走航CTD資料以及同期NCEP風(fēng)場資料,定量分析黑潮入侵臺(tái)灣海峽的季節(jié)和年際變化規(guī)律及其物理機(jī)制。對歷史航次資料的分析結(jié)果顯示,除了夏季,其余各季節(jié)在臺(tái)灣海峽中均存在兩大水體,一個(gè)是浙閩沿岸流,另一個(gè)是黑潮入侵水。而夏季臺(tái)灣海峽中不存在黑潮入侵水,取而代之的是鹽度相對較低的南海水。隨后,文章根據(jù)HYCOM資料,首先分析了臺(tái)灣海峽表層溫度和鹽度的季節(jié)變化特征,然后通過分析海峽南部22°N斷面以及海峽底層鹽度分布,揭示黑潮從南部進(jìn)入臺(tái)灣海峽的路徑及其季節(jié)變化特征。最后通過尋找34.2psu鹽度線在澎湖水道斷面上所處的緯度位置,建立黑潮入侵指數(shù)(KII),定量分析黑潮入侵臺(tái)灣海峽的季節(jié)變化特征,結(jié)論是黑潮入侵臺(tái)灣海峽存在顯著季節(jié)變化,在入侵強(qiáng)度上:春季冬季夏季秋季。冬季受海峽強(qiáng)勁的東北季風(fēng)的影響,黑潮入侵被限制;進(jìn)入春季后,伴隨季風(fēng)的松弛,部分黑潮水體進(jìn)入臺(tái)灣海峽,至5月份入侵達(dá)到強(qiáng)盛,整個(gè)海峽中部被高鹽的黑潮入侵水體占據(jù);到了夏季,南海水取代黑潮水進(jìn)入臺(tái)灣海峽,海峽水體整體鹽度偏低;秋季的情形和夏季類似。在關(guān)于黑潮入侵臺(tái)灣海峽的年際變化研究中,首先使用EOF方法分析KII的年際變化,結(jié)果發(fā)現(xiàn)KII在2003年最大,而在2008年最小。將KII和Ni?o3.4指數(shù)做超前滯后相關(guān)分析的結(jié)果顯示,當(dāng)Ni?o3.4指數(shù)超前KII五個(gè)月時(shí),二者相關(guān)性達(dá)到最大,為0.34,說明ENSO事件會(huì)影響5個(gè)月之后黑潮入侵臺(tái)灣海峽的程度。隨后進(jìn)一步根據(jù)Ni?o3.4指數(shù)選取響應(yīng)的厄爾尼諾事件和拉尼娜事件下澎湖水道斷面上的鹽度分布異常進(jìn)行合成分析,其結(jié)果顯示ENSO事件下,澎湖水道斷面上鹽度分布異常的區(qū)域主要集中在表層100米以淺。當(dāng)厄爾尼諾事件發(fā)生時(shí),澎湖水道以及海峽中部的大部分海區(qū)鹽度表現(xiàn)為正異常,表明此時(shí)有更多的黑潮水體進(jìn)入臺(tái)灣海峽;而當(dāng)拉尼娜事件發(fā)生時(shí),澎湖水道以及海峽中部的大部分海區(qū)鹽度表現(xiàn)為負(fù)異常,表明此時(shí)黑潮水體入侵臺(tái)灣海峽的程度減弱。對KII和Ni?o3.4指數(shù)的小波分析結(jié)果顯示KII和Ni?o3.4指數(shù)均存在46.8個(gè)月年際變化周期,說明黑潮入侵臺(tái)灣海峽的年際變化與ENSO循環(huán)有密切聯(lián)系。KII滯后ENSO信號(hào)5個(gè)月,說明ENSO同黑潮入侵臺(tái)灣海峽的年際差異并沒有直接聯(lián)系,而是通過影響其它因素,例如風(fēng)場,間接作用于黑潮。因此進(jìn)一步地,文章研究了臺(tái)灣西南部海域風(fēng)應(yīng)力旋度偶極子對黑潮入侵臺(tái)灣海峽年際變化的影響。對臺(tái)灣海峽風(fēng)場和風(fēng)應(yīng)力旋度場的EOF分析顯示,臺(tái)灣西南部海域風(fēng)應(yīng)力旋度偶極子的分布存在明顯季節(jié)變化,其分布期主要集中于每年10月至次年4月。為了方便研究,選取澎湖附近海域和高雄附近海域的風(fēng)應(yīng)力旋度場作區(qū)域平均,二者相減得到WSCI,將WSCI同KII以及Ni?o3.4指數(shù)進(jìn)行超前滯后相關(guān)分析發(fā)現(xiàn),當(dāng)WSCI超前KII三個(gè)月時(shí)二者的相關(guān)性最強(qiáng),相關(guān)系數(shù)為-0.22;而當(dāng)Ni?o3.4指數(shù)超前WSCI一個(gè)月時(shí)二者的相關(guān)性最強(qiáng),相關(guān)系數(shù)為-0.42。其結(jié)果表明ENSO事件確實(shí)會(huì)對臺(tái)灣西南部海域風(fēng)應(yīng)力旋度偶極子的強(qiáng)度產(chǎn)生影響,厄爾尼諾事件的發(fā)生將導(dǎo)致1個(gè)月之后臺(tái)灣西南部海域風(fēng)應(yīng)力旋度偶極子強(qiáng)度的減弱,進(jìn)而導(dǎo)致3個(gè)月之后黑潮入侵臺(tái)灣海峽程度的加強(qiáng);而拉尼娜事件的發(fā)生則會(huì)導(dǎo)致1個(gè)月之后臺(tái)灣西南部海域風(fēng)應(yīng)力旋度偶極子強(qiáng)度的減弱,進(jìn)而導(dǎo)致3個(gè)月之后黑潮入侵臺(tái)灣海峽程度的減弱。對KII和WSCI的小波分析顯示,二者有相同的頻段,且有較好的時(shí)間對應(yīng)關(guān)系,說明WSCI確實(shí)會(huì)對KII的年際變化產(chǎn)生影響。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：國家海洋局第三海洋研究所
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：P731.27

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本文編號(hào)：2407353