【摘要】：熱帶氣旋與上層海洋有密切的關(guān)系,是影響上層海洋的重要天氣系統(tǒng),海洋中尺度渦又是海洋中普遍存在的自然現(xiàn)象,承擔(dān)著為大尺度系統(tǒng)輸送熱、鹽及營養(yǎng)物質(zhì)的責(zé)任,影響著海域環(huán)流結(jié)構(gòu)、大面積水團(tuán)分布和海洋生物等。因此研究熱帶氣旋對海洋中尺度渦的影響有重要意義。本文利用衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)以及ROMS模型數(shù)據(jù),以冷渦對熱帶氣旋的響應(yīng)種類、效率及其作用機(jī)制展開了討論研究。首先明確了海洋冷渦對熱帶氣旋的三種響應(yīng)方式,分別是熱帶氣旋能促進(jìn)路徑下方冷渦的生成;熱帶氣旋能加強(qiáng)路徑下方已有的冷渦強(qiáng)度;熱帶氣旋會(huì)削弱路徑外圍的冷渦。路徑下方由熱帶氣旋作用生成或者加強(qiáng)的冷渦對熱帶氣旋的溫度響應(yīng)特征表現(xiàn)在,相較熱帶氣旋在一般海洋背景場引發(fā)的海表溫度下降,冷渦的存在使渦旋區(qū)域內(nèi)海表溫度下降幅度更大、持續(xù)時(shí)間更長。之后通過統(tǒng)計(jì)2000-2015年經(jīng)過研究區(qū)域(105°E-130°E,5°N-30°N)的熱帶氣旋對冷渦的作用情況,得出16年內(nèi)經(jīng)過研究區(qū)域的熱帶氣旋中有86%經(jīng)過了冷渦,卻只有不到13%的熱帶氣旋對路徑下的氣旋渦造成了顯著影響,反映了熱帶氣旋對路徑下方氣旋渦的影響效率低下。共有41個(gè)氣旋渦對經(jīng)過它們的35個(gè)熱帶氣旋響應(yīng)明顯,17.1%的冷渦由于熱帶氣旋作用而生成,82.9%的冷渦得到加強(qiáng)。另外,統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)熱帶氣旋除了加強(qiáng)路徑下方的冷渦,還會(huì)削弱路徑外圍的冷渦,共計(jì)12個(gè)路徑外圍的冷渦被熱帶氣旋削弱。然后通過線性回歸分析了熱帶氣旋的3個(gè)參數(shù)對41個(gè)路徑下生成或加強(qiáng)的冷渦的影響,發(fā)現(xiàn)其中強(qiáng)迫時(shí)間與冷渦參數(shù)的相關(guān)性最好,這是因?yàn)閺?qiáng)迫時(shí)間不但結(jié)合了熱帶氣旋的風(fēng)速強(qiáng)度和移速,還把其作用尺度考慮其中。而冷渦的渦面積變化與熱帶氣旋的各參數(shù)相關(guān)性都不理想,反映出冷渦的渦面積表征渦強(qiáng)度變化效果不明顯。最后利用ROMS模型對影響冷渦熱收支平衡的變量進(jìn)行了分析討論。熱帶氣旋經(jīng)過冷渦上方后,會(huì)導(dǎo)致冷渦損失大量熱量,且失熱狀態(tài)能維持較長時(shí)間。根據(jù)冷渦上層海洋的熱收支方程分析,導(dǎo)致冷渦降溫失熱的原因主要有:溫度水平平流項(xiàng)、溫度垂直對流項(xiàng)以及海氣熱通量項(xiàng)。垂直溫度對流項(xiàng)在熱帶氣旋經(jīng)過當(dāng)天皆呈下降趨勢,且其值小于零,而在熱帶氣旋經(jīng)過的當(dāng)天或滯后一天降到極值,之后迅速回升(2012年的例子在熱帶氣旋過境當(dāng)天,垂直對流項(xiàng)受到削弱,導(dǎo)致當(dāng)天呈現(xiàn)上升趨勢)。冷渦的溫度平流項(xiàng)在熱帶氣旋過境的第一天皆呈上升趨勢,且大于零,后一天開始減小。冷渦的海表面凈熱通量在熱帶氣旋經(jīng)過當(dāng)天皆呈下降趨勢,且小于零,過境當(dāng)天或者滯后一天降低到極值后逐步回升。在沒有熱帶氣旋作用的情況下,海氣凈熱通量占據(jù)影響冷渦熱量收支的主要因素。而當(dāng)冷渦上方有熱帶氣旋經(jīng)過時(shí),垂直對流項(xiàng)占據(jù)主要地位,溫度平流項(xiàng)和海氣凈熱通量次之。但當(dāng)冷渦的次表層抬升,上升流受到削弱時(shí),溫度平流項(xiàng)的作用與垂直對流項(xiàng)的作用相當(dāng)。三項(xiàng)的變化及其貢獻(xiàn)占比也反映出,在冷渦對經(jīng)過其上方的熱帶氣旋的響應(yīng),主要通過三個(gè)機(jī)制。首先是熱帶氣旋與冷渦直接進(jìn)行海氣熱量交換,在熱帶氣旋過境時(shí),這一項(xiàng)作用不大。再者是由于熱帶氣旋過境引起的海洋內(nèi)部流動(dòng)導(dǎo)致的熱量再分布,體現(xiàn)為渦旋內(nèi)部水平方向海流的輻聚輻散,以及由熱帶氣旋引發(fā)的Ekman上升流,其中垂直上升流對氣旋渦熱量損失貢獻(xiàn)為三項(xiàng)中最大。但當(dāng)氣旋渦表層輻散流較強(qiáng)時(shí),輻散流引發(fā)的下沉流會(huì)削弱Ekman上升流,此時(shí)輻散流與垂直上升流對氣旋渦失熱的貢獻(xiàn)相當(dāng)。
【圖文】：

圖１．１西太平洋以及南海地形圖逡逑Ｆｉｇｌ．ｌ邋Ｂａｔｈｙｍｅｔｒｙ邋ｏｆ邋ｔｈｅ邋ｓｔｕｄｙ邋ｒｅｇｉｏｎ逡逑由于黑潮影響，南海北部以及臺(tái)灣以東海域黑潮兩側(cè)經(jīng)常出現(xiàn)中尺度渦（管逡逑賢，２００６）。同時(shí)，西北太平洋（包括南海）是地球上熱帶氣旋發(fā)生最多的地逡逑，生成總數(shù)約占全球的三分之一。因此西北太平洋是研究熱帶氣旋與中尺度渦逡逑互作用的理想海域。本文選�。保埃�°Ｅ－１３０°Ｅ，５°Ｎ－３０°Ｎ為研究區(qū)域，來探討中逡逑度渦對熱帶氣旋的響應(yīng)。逡逑２邐研究意義逡逑２．１上層海洋與熱帶氣旋的相互作用逡逑

值作為熱帶氣旋對該區(qū)域的強(qiáng)迫時(shí)間，依次對研究Ｋ域各格點(diǎn)的強(qiáng)迫時(shí)間進(jìn)行累逡逑力ｎ。在累加前，由于ＪＴＷＣ數(shù)據(jù)提供的熱帶氣旋位置資料為每六小時(shí)一次，精逡逑度過低不利于結(jié)果分析，因此先將數(shù)據(jù)差值到每０．６小時(shí)。圖２．１即為２００６年第逡逑２號(hào)熱帶氣旋的強(qiáng)迫時(shí)間示意圖。逡逑３０°Ｎ－ｊ邐＾邐逡逑，，邋Ｔｆ（ｈ）逡逑２５°Ｎ－邐Ｓｊ逡逑Ｉ逡逑ｉ邋ｋＷＬｊ、邋Ｉ逡逑Ａ邋．邋．邐４邋ＬＪ0逡逑§？＞Ｎ邐，，邐＾邐－—ｙ－邐ｊ－邐逡逑１０５°Ｅ邐１１０°Ｅ．邐１１５°Ｅ邐１２０°Ｅ邐１２５°Ｅ邐１３０°Ｅ逡逑Ｌａｔ逡逑圖２．１邋２００６年２號(hào)熱帶氣旋在研究區(qū)域的強(qiáng)迫時(shí)間逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋２．１邋Ｆｏｒｃｅｄ邋ｔｉｍｅ邋ｏｆ邋ｔｒｏｐｉｃａｌ邋ｃｙｃｌｏｎｅｓ邋Ｎｏ．邋２邋ｉｎ邋ｔｈｅ邋ｓｔｕｄｙ邋ａｒｅａ邋ｉｎ逡逑２００６逡逑２．２．２海洋冷渦各參量計(jì)算逡逑相應(yīng)地，在描述中尺度海洋氣旋渦強(qiáng)度變化時(shí)，選取其渦旋面積變化ｄＡｃ0Ｅ、逡逑最低海表高度異常變化ｄＳＳＨＡ＿、平均高度變化ｄＳＳＨＡ＿、最低溫度變化逡逑ｄＳＳＴｍａｘ、平均溫度變化ｄＳＳＴ＿ｎ、渦動(dòng)能變化ｄＥＫＥ。逡逑渦旋面積為渦旋所占格點(diǎn)的面積之和
【學(xué)位授予單位】：廈門大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：P732.3

【參考文獻(xiàn)】

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1 管秉賢;袁耀初;;中國近海及其附近海域若干渦旋研究綜述 Ⅰ.南海和臺(tái)灣以東海域[J];海洋學(xué)報(bào)(中文版);2006年03期

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1 南峰;臺(tái)灣西南部海域流—渦結(jié)構(gòu)及其演變規(guī)律研究[D];中國海洋大學(xué);2012年

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本文編號(hào)：2614507