【摘要】：海水溫度是物理海洋學(xué)研究中的一個(gè)最基本、最重要的要素，其中海溫的垂向分布又顯得特別重要。溫度躍層是指海洋中海水溫度垂向梯度較大的水層，位于混合層之下。海洋溫度躍層的研究是物理海洋研究的重要內(nèi)容之一，溫度躍層是反映海洋溫度場的重要物理特性指標(biāo)。研究和掌握溫度躍層的基本特征對于海洋漁業(yè)、海軍潛艇的活動(dòng)、海洋中光和聲波的傳播、水下通訊等都具有重要意義，并與海洋環(huán)流、內(nèi)波、水團(tuán)、海氣交換等分支學(xué)科關(guān)系密切。因此，在物理海洋的發(fā)展過程中，海洋溫度躍層的調(diào)查和研究，吸引了國內(nèi)外眾多學(xué)者。 目前對于南海溫度躍層特征和分布規(guī)律的研究已經(jīng)取得了一定成果，但前人的研究是關(guān)于南海溫躍層的季節(jié)或季節(jié)內(nèi)變化特征的分析，以及少量關(guān)于南�；旌蠈幽觌H變化的研究，而對于南海溫躍層的年際變化規(guī)律的研究工作較少。 本文將利用1958-2000年SODA同化數(shù)據(jù)、NCEP數(shù)據(jù)，使用小波分析、EOF分析、趨勢分析、合成分析等方法，通過對六次El Ni(?)o事件中，南海溫躍層深度、風(fēng)場和熱通量的分析，研究南海溫躍層深度的年際變化特征，及其與El Ni(?)o事件的關(guān)系，以及影響南海溫躍層深度年際變化的物理機(jī)制。本文得出的結(jié)論如下： （1）EOF分析的第一模態(tài)空間場表現(xiàn)為整個(gè)南海溫躍層深度的變率基本上呈同相位分布的特征。這一模態(tài)對應(yīng)的時(shí)間序列及其小波分析結(jié)果顯示，主周期為6-7年。從第一模態(tài)空間分布型與時(shí)間序列中可以看出，南海溫躍層年際變化主要是由于熱帶太平洋年際變化對季風(fēng)和海面熱通量年際變化的影響。EOF分解得到的第二模態(tài)空間場可以看出，南海東南部與西北部溫躍層深度呈反相分布，這可能是由于風(fēng)應(yīng)力產(chǎn)生的Ekman輸運(yùn)和Ekman抽吸作用引起的。這一模態(tài)對應(yīng)的時(shí)間序列及其小波分析結(jié)果顯示，周期為4年。 （2）1958-2000年，Nino3指數(shù)與南海溫躍層深度異�；境守�(fù)相關(guān)關(guān)系。尤其是在1965/1966，1972/1973，1982/1983，1986/1987，1997/1998這五次El Ni(?)o事件期間，當(dāng)Nino3指數(shù)發(fā)生正異常時(shí)，南海溫躍層深度總是相應(yīng)出現(xiàn)顯著的負(fù)異常。 （3）在El Ni(?)o事件發(fā)展過程中，從十月[0]到三月[+1]南海大部分海區(qū)溫躍層深度呈現(xiàn)負(fù)異常，這與Nino3指數(shù)高值的時(shí)間范圍基本一致。此后，在四月[+1]到六月[+1]，溫躍層深度轉(zhuǎn)為正異常,六月份[+1]后接近正常值。影響溫躍層深度的主要因素有：海表面凈熱通量，風(fēng)應(yīng)力攪拌作用，風(fēng)應(yīng)力旋度，Ekman輸運(yùn)。其中風(fēng)應(yīng)力攪拌作用和海面凈熱通量對El Ni(?)o期間南海溫躍層深度分布起決定作用。風(fēng)應(yīng)力旋度和Ekman輸運(yùn)對溫躍層深度的影響較小，基本被其他因素掩蓋。 （4）El Ni(?)o事件發(fā)展過程中，南海大部分海區(qū)秋、冬季東北季風(fēng)減弱，而春、夏季西南季風(fēng)加強(qiáng)。秋、冬季[0]，風(fēng)速比正常年份減小，使南海溫躍層深度變淺。同時(shí)，風(fēng)速減小導(dǎo)致潛熱通量正異常，從而增加海面凈熱通量。反之，春季[+1]，風(fēng)速比正常年份增大，導(dǎo)致風(fēng)應(yīng)力對海水的攪拌作用增強(qiáng)，南海溫躍層深度比正常年份加深，同時(shí)，風(fēng)速增大導(dǎo)致潛熱通量負(fù)異常。 （5）El Ni(?)o事件發(fā)生時(shí)，南海和西太平洋出現(xiàn)異常下沉氣流，云量減少，所以短波輻射增強(qiáng)，海面凈熱通量增加。El Ni(?)o期間的秋、冬季[0]，由于風(fēng)場減弱，導(dǎo)致潛熱通量正異常，也會(huì)增加海面凈熱通量。此時(shí)，南海大部分海區(qū)凈熱通量持續(xù)保持正異常，使溫躍層深度比正常年份淺。反之，在El Ni(?)o期間的春季[+1]，風(fēng)速增大導(dǎo)致潛熱通量負(fù)異常，，南海凈熱通量呈現(xiàn)負(fù)異常，最終使南海溫躍層深度比正常年份加深。
【圖文】：

菱形海盆內(nèi)的東沙群島、南沙群島、西沙群島和中沙群島由散落的島礁組這使得南海海底地形更為錯(cuò)綜多樣。海盆的四周邊緣分布著的大陸架水深都200m 以內(nèi)。菱形海盆外緣包括淺灘區(qū)、北部灣以及泰國灣在內(nèi)的巽他陸架大淺于 100m，因此，從淺海區(qū)到深水海盆存在陡峭的地形變化[3]。南海不僅海底地形復(fù)雜，周邊的陸地、島嶼上還有山脈地形，其中不乏海超過 500m 的山脈，比如：縱貫越南南北的長山山脈、呂宋島上的山脈以及臺(tái)島等。南海底地形的基本特點(diǎn)是東南低、西北高，海底地形由岸邊向海盆中心階梯狀下降，其中突出特征是，東、西坡度較陡，而南、北坡度較緩。因此，海地區(qū)的地形地勢復(fù)雜多樣，導(dǎo)致南海躍層的分布就更有其特殊性。

0. 1 N/ m2，而在 12 月份可以達(dá)到 0. 3 N/ m2 [2]。由于冬季風(fēng)比夏季風(fēng)強(qiáng)盛，南海的年平均風(fēng)場偏冬季型。在中國海海區(qū)中，南海海區(qū)的季風(fēng)相對比較穩(wěn)定。就時(shí)間而言，在東北季風(fēng)期與西南季風(fēng)期，該海區(qū)的海表面風(fēng)應(yīng)力最大的時(shí)間分別為 12 月份和 8 月份。就區(qū)域而言，冬季風(fēng)和夏季風(fēng)期間，該海區(qū)內(nèi)海面最大風(fēng)應(yīng)力均位于西北部，即中南半島東南岸外海區(qū)域。在南海的南部海區(qū)，季風(fēng)轉(zhuǎn)換時(shí)間較短，且在此期間海區(qū)的天氣系統(tǒng)相對不穩(wěn)定。季風(fēng)轉(zhuǎn)換季節(jié)中，春季的 4~5 月和秋季的 10 月分別為南海由東北季風(fēng)向西南季風(fēng)和由西南季風(fēng)向東北季風(fēng)轉(zhuǎn)換的兩個(gè)典型階段，在此期間南海海面風(fēng)力以 2-3 級為主。
【學(xué)位授予單位】：中國海洋大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：P731.1

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本文編號(hào)：2603104