【摘要】：渦旋是世界海洋中無處不在的一種中尺度海洋現(xiàn)象,是指尺度顯著小于背景流場的長期封閉式氣旋或反氣旋環(huán)流。中尺度渦攜帶著巨大的能量,對海洋環(huán)流起著重要作用,是海洋中能量輸送和物質(zhì)傳遞的重要承擔(dān)者,并能影響溫、鹽等海洋要素的分布。中尺度渦作為跨尺度海洋動力學(xué)的重要組成部分,直接影響著海洋軍事活動、海洋漁業(yè)等,從而引起了世界海洋學(xué)家的廣泛關(guān)注。以往的水文實(shí)測資料與衛(wèi)星觀測資料均顯示,南海由于受到風(fēng)的擾動、地形作用、黑潮入侵、背景流場不穩(wěn)定性等因素的影響,中尺度渦活動十分活躍。中尺度渦識別方法的確定是南海渦旋研究的基礎(chǔ),一些學(xué)者通過人為設(shè)置渦旋強(qiáng)度、渦旋直徑最小值來識別中尺度渦,這種方法不僅缺少物理依據(jù),且由于受人為因素控制造成在不同研究中的某些標(biāo)準(zhǔn)不同,從而導(dǎo)致識別出來的渦旋個數(shù)不同,相對應(yīng)總結(jié)出的統(tǒng)計(jì)特征也會出現(xiàn)偏差,在這種情況下,能自動對中尺度渦進(jìn)行判別及追蹤的算法是必不可少的。前人對南海中尺度渦的研究已取得一定成果,但由于南海地形獨(dú)特、動力條件復(fù)雜,南海中尺度渦的基本物理屬性及動力驅(qū)動條件尚未被完全了解。因此,如何準(zhǔn)確識別中尺度渦并對其進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析存在一定難度。以往研究使用的高度計(jì)時間序列長度受限且多集中于探究南海中尺度渦的運(yùn)動規(guī)律及季節(jié)變化,對年際變化特征進(jìn)行的研究較少。因此基于較長時間序列的衛(wèi)星觀測資料,選擇易行、合理的自動渦旋檢測算法進(jìn)行渦旋識別,對南海中尺度渦進(jìn)行定性與定量研究,分析其季節(jié)和年際變化特征及其動力機(jī)制,仍是一個十分重要的課題。本文基于Okubo-Weiss函數(shù)方法,利用1993-2012年的高度計(jì)資料進(jìn)行渦旋識別,結(jié)合小波分析、EOF分析、相關(guān)分析等方法,揭示了南海中尺度渦的時空分布,初步研究了中尺度渦旋活動的季節(jié)和年際變化特征及其可能的動力機(jī)制。結(jié)論如下：(1)本文采用Okubo-Weiss函數(shù)方法(O-W方法)結(jié)合人為設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行渦旋識別。此方法考慮了物理機(jī)制且僅利用表面高度異常(SLA)數(shù)據(jù)推導(dǎo)出的單一函數(shù)即可將二維流場分區(qū),從而識別出渦旋結(jié)構(gòu)；又彌補(bǔ)了傳統(tǒng)O-W函數(shù)方法渦旋數(shù)量探測過剩的不足。此方法無論基于高分辨率的模式資料還是基于衛(wèi)星高度計(jì)資料都有較好的實(shí)用性及可靠性。(2)南海中尺度渦大都產(chǎn)生于2000m以深海域,冷暖渦幾乎遍布10°N以北除東南部外的整個南海深海海盆。渦旋集中于越南東南海域、呂宋島以西海域、臺灣島西南海域以及沿著海盆西北部2000m等深線分布。(3)南海中尺度渦的空間分布及渦旋活動具有較為顯著的季節(jié)變化特征。越南東南渦旋分布的季節(jié)性特征明顯：冬季氣旋渦控制著南部,反氣旋渦控制著北部,此現(xiàn)象一直持續(xù)到春季,夏季與之相反,氣旋渦控制著北部,反氣旋渦控制著南部。渦旋個數(shù)雖然沒有明顯的季節(jié)性變化特征,但夏季是產(chǎn)生反氣旋渦的有利季節(jié),冬季是產(chǎn)生氣旋渦的有利季節(jié)。渦動能在夏、秋季節(jié)(夏半年)較大,在冬、春季節(jié)(冬半年)較小,與之不同的是渦區(qū)面積在春、秋季較大。(4)南海中尺度渦旋活動還具有較為顯著的年際變化特征,本文對渦旋個數(shù)、渦區(qū)面積、渦動能的計(jì)算分析均表明,渦旋活動與ENSO現(xiàn)象遙相關(guān)：南海中尺度渦活動在El Nino年較弱,在La Nina年較強(qiáng)�？捎蔑L(fēng)場異常解釋南海中尺度渦的年際變化與ENSO現(xiàn)象的負(fù)相關(guān)關(guān)系。El Nino期間南海年平均意義下的東北風(fēng)場減弱,風(fēng)應(yīng)力旋度絕對值減小,從而導(dǎo)致了較弱的渦旋活動,相反La Nina期間強(qiáng)勁的風(fēng)場導(dǎo)致了渦旋活動增強(qiáng)。
【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】：2015
【分類號】：P731.27

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 李燕初,蔡文理,李立,徐德偉;南海東北部海域中尺度渦的季節(jié)和年際變化[J];熱帶海洋學(xué)報;2003年03期

2 王桂華,蘇紀(jì)蘭,齊義泉;南海中尺度渦研究進(jìn)展[J];地球科學(xué)進(jìn)展;2005年08期

3 林宏陽;胡建宇;鄭全安;;呂宋海峽附近中尺度渦特征的統(tǒng)計(jì)分析[J];海洋學(xué)報(中文版);2012年01期

4 尚曉東;徐馳;陳桂英;練樹民;;海洋中尺度渦的機(jī)械能及其源匯研究[J];熱帶海洋學(xué)報;2013年02期

5 徐馳;陳桂英;尚曉東;黃瑞新;;海洋中尺度渦旋源匯空間分布特征研究[J];熱帶海洋學(xué)報;2013年02期

6 顧玉荷;小知識——中尺度渦[J];海洋科學(xué);1979年03期

7 程旭華;齊義泉;;基于衛(wèi)星高度計(jì)觀測的全球中尺度渦的分布和傳播特征[J];海洋科學(xué)進(jìn)展;2008年04期

8 宋海斌;Luis Pinheiro;王東曉;董崇志;宋洋;拜陽;;海洋中尺度渦與內(nèi)波的地震圖像[J];地球物理學(xué)報;2009年11期

9 李熙泰;張鐘哲;王喜風(fēng);;馬里亞納海溝東西兩側(cè)海域中尺度渦的海面高度計(jì)觀測研究[J];大連海洋大學(xué)學(xué)報;2013年01期

10 姬光榮,陳霞,霍玉臻,賈同軍;一種海洋遙感圖像中尺度渦的自動檢測方法[J];海洋與湖沼;2002年02期

相關(guān)會議論文 前4條

1 黃興輝;宋海斌;拜陽;劉伯然;陳江欣;;利用地震海洋學(xué)方法估算南海中尺度渦的地轉(zhuǎn)流速[A];中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所2013年度（第13屆）學(xué)術(shù)論文匯編——油氣資源研究室[C];2014年

2 金寶剛;張韌;王桂華;;呂宋海峽以東中尺度渦變化規(guī)律研究[A];“海洋動力過程與天氣、氣候變化”聯(lián)合學(xué)術(shù)年會論文摘要集[C];2009年

3 林緬;姬莉莉;;深水環(huán)境下低頻聲波傳播特性之探討[A];中國力學(xué)大會——2013論文摘要集[C];2013年

4 劉磊;費(fèi)建芳;程小平;黃小剛;馬占宏;;海溫及海浪對臺風(fēng)眼墻中尺度渦的影響[A];創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展 提高氣象災(zāi)害防御能力——S13熱帶海洋氣象[C];2013年

相關(guān)重要報紙文章 前1條

1 本報記者 李果;難定位的殘�。褐锌圃涸斀庑l(wèi)星監(jiān)測浮標(biāo)[N];21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報道;2014年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前6條

1 張正光;中尺度渦[D];中國海洋大學(xué);2014年

2 何忠杰;西北太平洋副熱帶逆流區(qū)及其鄰近海域中尺度渦研究[D];中國海洋大學(xué);2007年

3 王桂華;南海中尺度渦的運(yùn)動規(guī)律探討[D];中國海洋大學(xué);2004年

4 陳更新;南海中尺度渦的時空特征研究[D];中國科學(xué)院研究生院（海洋研究所）;2010年

5 高勁松;南海北部中尺度渦及北部灣環(huán)流結(jié)構(gòu)與生成機(jī)制研究[D];中國海洋大學(xué);2013年

6 王大奎;南海中尺度渦渦動動能和渦致熱量輸運(yùn)特征的數(shù)值模擬研究[D];中國海洋大學(xué);2011年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 垞永燦;北太平洋中尺度渦統(tǒng)計(jì)分析[D];國家海洋局第一海洋研究所;2015年

2 劉麗娜;基于高度計(jì)數(shù)據(jù)與數(shù)值模式的中尺度渦探測方法研究[D];中國石油大學(xué)(華東);2014年

3 趙越;中尺度渦環(huán)境下聲傳播分析[D];中國海洋大學(xué);2015年

4 崔鳳娟;南海中尺度渦的識別及統(tǒng)計(jì)特征分析[D];中國海洋大學(xué);2015年

5 林鵬飛;南海和西北太平洋中尺度渦的統(tǒng)計(jì)特征分析[D];中國科學(xué)院研究生院（海洋研究所）;2005年

6 畢經(jīng)武;基于多源遙感數(shù)據(jù)的太平洋中尺度渦克里金提取方法研究[D];山東師范大學(xué);2015年

7 鄭聰聰;北太平洋中尺度渦現(xiàn)象分析[D];中國科學(xué)院研究生院（海洋研究所）;2013年

8 劉聰;中尺度渦對北太平洋副熱帶西部模態(tài)水的影響初探[D];中國海洋大學(xué);2014年

9 倪欽彪;呂宋海峽附近中尺度渦的統(tǒng)計(jì)特征和復(fù)合三維結(jié)構(gòu)[D];廈門大學(xué);2014年

10 馬文龍;黑潮延伸區(qū)中尺度渦與低頻海流的相互作用[D];中國海洋大學(xué);2013年

本文編號：2759842