【摘要】：呂宋海峽是西北太平洋和南海的主要通道,附近海域中尺度渦的活動十分活躍。雖然目前已積累了大量關于中尺度渦統(tǒng)計學上的研究成果,但針對呂宋海峽附近海域渦旋的統(tǒng)計分析仍不夠系統(tǒng)。同時,渦旋能否從西北太平洋經(jīng)呂宋海峽進入南海也備受爭議。此外,關于該區(qū)域渦旋三維結構的研究更是寥寥可數(shù),而與渦旋相關的體積、熱量和鹽量輸運也有待估算。 本文先基于1993-2010年每天的海面高度異常資料,采用改進的渦旋檢測與追蹤方法較為系統(tǒng)地分析了呂宋海峽東側(123°-130°E,16°-25°N)和西側(1120-120°E,160-250N)中尺度渦的統(tǒng)計特征。共檢測到362條冷渦軌跡和329條暖渦軌跡,對應著6742次冷渦和6279次暖渦。臺灣島東南、臺灣島西南、呂宋島西側和東沙群島西南是渦旋出現(xiàn)頻率的高值區(qū),而黑潮主軸區(qū)渦旋出現(xiàn)頻率約為零。東側,臺灣島東北、19°-21°N之間和呂宋島東海岸附近海域渦旋極性一般為負；西側,除了臺灣島西南和呂宋海峽里面以外,渦旋極性基本為正。綜合生命周期、移動距離、半徑、振幅、渦動能和渦度而言,東側的渦旋要強于西側的渦旋；東側冷渦比較強,而西側暖渦比較強。在貝塔效應和背景流(或地形)的共同影響下,兩側渦旋移動方向多變。東側渦旋復合移動速度約為5-20cm·s-1,且隨緯度增加而減小；西側沿大陸坡的復合移動速度約為5-15cm·s-1,而呂宋島西側的復合移動速度約為2-10cm·s-1�；�40個長生命周期渦旋的分析結果表明,渦旋前60天成長快速,但隨后進入衰弱。西北太平洋強渦不能直接穿過呂宋海峽,但有8個小渦旋由其分離出或變弱形成并進入了南海。這些渦旋的持續(xù)時間較短,平均生命周期只有47天；都消亡在1190E以東,平均移動距離約347km；平均移動速度約6.9cm·s-1,但瞬間速率最大可達35.8cm·s-1；尺寸偏小,平均半徑約71km,平均振幅約6.8cm；平均渦動能約284cm2·s-1,比兩側的平均值小；平均渦度約7×10-6s-1,大于兩側的平均值。 在此基礎上,本文又基于2002-2012年每周的海面高度異常資料、Argo剖面資料和CSIRO Atlas of Regional Seas (CARS)2009氣候態(tài)資料,利用客觀分析法構建了呂宋海峽兩側渦旋的復合三維結構,并估算出相關的體積、熱量和鹽量輸運。東側復合渦可造成約±1.5°C的位溫異常θ’。復合冷渦θ’存在雙核結構,核心位于150dbar和400dbar上下。下核的異常更顯著,可能與上升流攜帶的冷水聚集在副熱帶模態(tài)水以下有關。復合暖渦θ’接近于單核結構,核心深度約200dbar。復合暖渦θ’呈明顯的“東高西低”特征,可能與黑潮攜帶的低緯高溫海水導致局地氣候態(tài)溫度上升有關。西側兩種復合渦θ’都只有一個核,核心大致位于100dbar層上,復合冷渦θ’不超過-1°C,而復合暖渦θ’卻可超過20C。東側復合渦鹽度異常的“三明治”特征明顯,而西側因為存在著不可忽略的Argo-CARS2009鹽度誤差導致該特征不明顯。復合渦位密異常與θ’的極性相反,但它們的三維結構相似,說明溫度對密度的影響要比鹽度大。東側復合冷渦(暖渦)表層最大地轉流異常約為0.25(0.2)m·s-1,而西側約為0.1(0.15)m·s-1。與統(tǒng)計結果一致,東側復合渦比西側復合渦強；東側復合冷渦更強,而西側復合暖渦更強。按東側冷渦、東側暖渦、西側冷渦和西側暖渦的順序,復合渦的受限深度分別是480、200、40和150dbar�；诒疚亩x的“受限區(qū)”,復合渦引起的體積輸運分別是0.47、0.2、0.01和0.17Sv；熱量輸運依次是-9.5、4.5、-0.05和4.9x1011W；鹽量輸運分別是-11.2、-5.4、-0.4和-15.3×103kg·s-1。
【學位授予單位】：廈門大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：P732

【參考文獻】

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本文編號：2573299