【摘要】： 南海北部陸架陸坡區(qū)地形變化劇烈,混合較強;南海次表層水團和南海中層水團形成的特定溫鹽結(jié)構(gòu),使得在一定深度范圍內(nèi)出現(xiàn)了鹽指現(xiàn)象,這將使當?shù)氐幕旌线^程更為復(fù)雜。為了真實客觀的了解南這一區(qū)域的內(nèi)部混合情況,于2004年4月20日至5月5日利用“延平2號”科考船在南海北部陸架陸坡區(qū)采用自由沉降式微結(jié)構(gòu)剖面儀TurboMAP-Ⅱ進行了混合過程的直接觀測,這也是我國首次在南海進行的微尺度過程觀測。 通過對觀測數(shù)據(jù)的處理和分析,研究了觀測海區(qū)的湍動能耗散率、熱耗散率和熱擴散系數(shù)的分布以及鹽指現(xiàn)象對混合效率的影響。陸架區(qū)湍動能耗散率和熱耗散率的平均值都比陸坡區(qū)大1個量級,說明陸架區(qū)的混合明顯強于陸坡區(qū),而且觀測海區(qū)內(nèi)表層(小于30米)的混合明顯強于中層或深層;熱耗散率的垂向分布則大致呈現(xiàn)“低-高-低”的特征,最大值出現(xiàn)在溫躍層附近;在雙穩(wěn)定區(qū),利用Osborn(1980)模型得到的湍擴散系數(shù)為6. 73×10?4m 2s?1,利用Osborn and Cox(1972)模型得到的熱擴散系數(shù)為2. 52×10?4m 2s?1,兩者基本相等說明雙穩(wěn)定區(qū)內(nèi)的混合過程主要是由湍流機制造成的。另外,為了分析雙穩(wěn)定區(qū)與鹽指區(qū)的不同,還計算了各個區(qū)域的熱通量、鹽通量和浮力通量。湍混合區(qū)的熱通量與鹽通量方向相反,浮力通量與鹽通量方向相同;鹽指區(qū)的鹽通量方向與熱通量和浮力通量都是向下的,而且鹽通量明顯大于熱通量。 湍動能耗散率在鹽指區(qū)的統(tǒng)計分布呈現(xiàn)“雙峰”結(jié)構(gòu),說明鹽指區(qū)的混合過程中湍混合與鹽指混合兩種混合機制都很重要;而且,鹽指相對較強的時候ε的分布的“雙峰”結(jié)構(gòu)更為明顯。對于混合效率,陸架區(qū)的值相對陸坡區(qū)偏大;整個斷面上所有雙穩(wěn)定區(qū)內(nèi)的平均值為0.18,這與海洋混合研究中被廣泛使用的0.2非常吻合;而鹽指區(qū)的平均值為0.81,與前人的試驗或計算結(jié)果也很一致。從Ri來看,Ri小于1時,混合效率與0.2非常接近,尤其是在雙穩(wěn)定區(qū);而Ri大于1時,混合效率隨著Ri的增大又有所增大。
【學位授予單位】：中國海洋大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2008
【分類號】：P731.1
【圖文】：

第二章 海上實驗2.1 實驗簡介2004 年 4 月 20 日至 5 月 5 日，我們利用“延平二號”科考船在南海北部陸架、陸坡區(qū)進行了的一次現(xiàn)場觀測，同時這也是在南海進行的第一次針對小尺度過程的直接觀測。期間主要進行了兩個斷面的觀測，一個靠近大陸，完全在陸架上，水深較淺；一個位于呂宋海峽的西北方向，跨越了陸架、陸坡區(qū)，水深從100m 到 1800m 不等。

790 米，1100 米, 1300 米, 1800 米。在本論文中，陸架區(qū)指的是 A1-，A5-A9 站認為是在陸坡區(qū)。4 月 22 日到 4 月 23 日，我們首先在 A1 站至進行了往返觀測，每個站均在 25 小時內(nèi)觀測了 5～8 次，其中 A1、A4 站各了 5 次，A2、A3 站各觀測了 8 次；然后由于避風回到淺水區(qū)進行觀測，直 月 30 日才先后在 A6、A7 站各觀測 1 次，之后于 4 月 30 日到 5 月 1 日在連 A9 站進行了約 25 小時的定點觀測，共獲得 9 個剖面，在返回途中，對 A8 站進行往返觀測，其中 A5 站觀測了 3 次，A8 站觀測了 4 次。在觀測深水斷面時，我們利用美國 SeaBird 公司出產(chǎn)的 SBE 911-plus CTD了溫、鹽、深的水文觀測，利用美國 RDI 公司出產(chǎn)的 300KLADCP、75K00K 的 ADCP 進行了流速的觀測，同時采用日本 Alec 公司出產(chǎn)的 TurboMAP微尺度剖面儀進行微結(jié)構(gòu)的觀測。．2 實驗儀器介紹

圖 2-3. TurboMAP-II 型微尺度剖面儀，左側(cè)為其整體，右側(cè)為其前端安裝探頭部分。（www.alecchina.com/html/turbulence.htm）2.2.3 微尺度剖面儀的原理及數(shù)據(jù)處理方法對微結(jié)構(gòu)過程的觀測采用的觀測儀器為自由沉降式的微結(jié)構(gòu)剖TurboMap-Ⅱ（圖 2-3），通過它可以獲得垂向高分辨率的溫度、電導率、壓流速剪切剖面，進而可以輸出湍動能耗散率。TurboMap-Ⅱ的最大觀測水500m，采樣頻率為 256 Hz，對應(yīng)的空間尺度為 3 mm 左右。溫度的測量范圍為45°C，測量精度為 0.01°C；電導率的測量范圍為 0～70 mS/cm，測量精度 2mS·cm-1(1 S= 1 -1)。脈動流速用一個標準的壓電陶瓷剪切探頭測量，觀測是 0.001 m·s-2～ 0.5 m·s-2，觀測精確度為 5%。儀器的工作原理、數(shù)據(jù)校正號處理以及測量范圍見 Osborn 等(1980), Lueck 等(1997)和 Gregg(1999)。剪切探頭首先測得的是水平流速隨時間的變化率u ，垂向的流速剪切

【參考文獻】

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本文編號：2832065