中尺度渦旋在全球海洋中普遍存在,作為海洋中重要的物理過(guò)程之一,其統(tǒng)計(jì)特征和垂向結(jié)構(gòu)是近年來(lái)海內(nèi)外學(xué)者們研究的重點(diǎn)。中尺度渦旋對(duì)海洋當(dāng)中的動(dòng)力過(guò)程、能量物質(zhì)輸運(yùn)、以及一些生物化學(xué)過(guò)程都起著十分關(guān)鍵的作用,進(jìn)而影響著大洋環(huán)流以及溫度、鹽度的水平和垂直分布特征。因此,中尺度渦旋具有非常高的研究和應(yīng)用價(jià)值,它不僅體現(xiàn)在海洋動(dòng)力學(xué)等理論研究中,還體現(xiàn)在國(guó)防軍事等實(shí)際應(yīng)用中。基于三個(gè)獨(dú)立的中尺度渦旋數(shù)據(jù)集,我們提取并統(tǒng)計(jì)了1993-2018年全球海洋的中尺度渦旋,詳細(xì)分析了它們的統(tǒng)計(jì)特征,對(duì)不同區(qū)域的中尺度渦旋基本特征進(jìn)行了對(duì)比;利用四種概率密度函數(shù)對(duì)渦旋的振幅、半徑、旋轉(zhuǎn)速度和羅斯貝數(shù)的分布直方圖進(jìn)行擬合,發(fā)現(xiàn)對(duì)數(shù)正態(tài)分布能更好的描述渦旋特征的概率分布。在此基礎(chǔ)上,以南海北部至呂宋海峽東側(cè)海區(qū)為例,結(jié)合多年的歷史溫鹽剖面現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)數(shù)據(jù)和衛(wèi)星遙感得到的海面溫度（SST）、海面高度（SSH）數(shù)據(jù),對(duì)三維海洋溫鹽場(chǎng)進(jìn)行了擴(kuò)展,利用觀測(cè)數(shù)據(jù)檢驗(yàn)了擴(kuò)展溫鹽場(chǎng)的可靠性和有效性,并通過(guò)三維溫度場(chǎng)的結(jié)構(gòu)特征及變化刻畫(huà)了海面以下的中尺度渦旋特征。首先,本文給出了全球海洋中尺度渦旋的振幅、半徑、旋轉(zhuǎn)速度和羅斯貝數(shù)的分... 

【文章來(lái)源】：中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院海洋研究所)山東省

【文章頁(yè)數(shù)】：105 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

993年至2008年全球中尺度渦旋平均EKE的分布（5°N-5°S除外）

16圖 2.2 1993 年至 2008 年全球 16 周以上中尺度渦旋的生成和消亡位置分布（Chelton et al.,2011）Figure 2.2 Origination and termination of eddies with lifetime over 16 weeks in the globalocean（Chelton et al., 2011）第二個(gè)渦旋數(shù)據(jù)是基于一種自動(dòng)探測(cè)方法所獲得的渦旋數(shù)據(jù)（Liu et al., 2012；Dong et al., 2011, 2014； Nencioli et al., 2010），其時(shí)間分辨率為 7 天，空間分辨率為 0.25°×0.25°。該方法以渦旋的運(yùn)動(dòng)學(xué)特征作為探測(cè)基礎(chǔ)，已經(jīng)在海洋數(shù)值模式當(dāng)中得到了非常廣泛地應(yīng)用。在以局部平均速度移動(dòng)的參考系中，渦旋被定義為水平流動(dòng)特征，其相對(duì)速度矢量圍繞渦旋中心旋轉(zhuǎn)，中心位置的速度值最小，切向速度隨著距中心位置的距離線(xiàn)性增加，并在渦旋邊緣某一位置達(dá)到最大值，

圖 2.3 全球中尺度渦旋振幅（a）、半徑（b）、旋轉(zhuǎn)速度（c）和羅斯貝數(shù)（d）的分布直方圖。紅色和藍(lán)色分別為反氣旋渦和氣旋渦，紅色、綠色、天藍(lán)色和黑色實(shí)線(xiàn)分別表示正態(tài)分布、瑞利分布、伽馬分布和對(duì)數(shù)正態(tài)分布的擬合曲線(xiàn)Figure 2.3 Histograms of eddy Amplitude (a), Radius (b), Rotation speed (c) and Rossbynumber (d) data in the global ocean, respectively. Red and blue bars indicate anticyclonicand cyclonic eddies. Lines with different colours represent the fitting curves of the normal,Rayleigh, gamma and lognormal distributions

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]南海上層中尺度渦統(tǒng)一三維結(jié)構(gòu)[J]. 鄭堃,林霄沛,朱亞楠.  海洋與湖沼. 2018(03)
[2]南海中尺度渦溫鹽異常三維結(jié)構(gòu)[J]. 謝旭丹,王靜,儲(chǔ)小青,程旭華.  海洋學(xué)報(bào). 2018(04)
[3]小樣本定數(shù)截尾場(chǎng)合下威布爾和對(duì)數(shù)正態(tài)分布的擬合檢驗(yàn)[J]. 徐曉嶺,王蓉華,顧蓓青.  數(shù)理統(tǒng)計(jì)與管理. 2017(05)
[4]Argo、GTSPP與WOD數(shù)據(jù)集及其應(yīng)用中需注意的若干問(wèn)題[J]. 紀(jì)風(fēng)穎,林紹花,萬(wàn)芳芳,董明媚,劉玉龍.  海洋通報(bào). 2016(02)
[5]東海斷面調(diào)查數(shù)據(jù)的最優(yōu)插值同化試驗(yàn)[J]. 趙強(qiáng),蔡燕紅,何善方,何琴燕.  海洋通報(bào). 2015(03)
[6]利用遙感SST反演上層海洋三維溫度場(chǎng)[J]. 張春玲,許建平,鮑獻(xiàn)文,王振峰,劉增宏,孫朝輝.  海洋與湖沼. 2014(01)
[7]斜壓羅斯貝變形半徑優(yōu)化的誤差相關(guān)尺度及其對(duì)最優(yōu)插值效果的改進(jìn)[J]. 王公杰,張韌,陳建,王輝贊,王璐華.  海洋學(xué)報(bào)(中文版). 2014(01)
[8]南海三維動(dòng)態(tài)溫鹽場(chǎng)重構(gòu)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 毛慶文,儲(chǔ)小青,嚴(yán)幼芳,齊義泉,王東曉,龔建忠,蔡?hào)|明,吳忠鼎,潘長(zhǎng)明.  熱帶海洋學(xué)報(bào). 2013(06)
[9]海洋中尺度渦的機(jī)械能及其源匯研究[J]. 尚曉東,徐馳,陳桂英,練樹(shù)民.  熱帶海洋學(xué)報(bào). 2013(02)
[10]南海及西北太平洋衛(wèi)星高度計(jì)資料分析:海洋中尺度渦統(tǒng)計(jì)特征[J]. 林宏陽(yáng),胡建宇,鄭全安.  臺(tái)灣海峽. 2012(01)

博士論文
[1]西北太平洋中尺度渦旋研究[D]. 楊光.中國(guó)科學(xué)院研究生院（海洋研究所） 2013



本文編號(hào)：2947051