本文關鍵詞：基于流函數(shù)空間投影的熱帶西太平洋水文診斷研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：熱帶西太平洋是全球氣候變化研究的熱點區(qū)域之一。由于該海域復雜的海洋動力過程和稀缺的觀測數(shù)據(jù),前人的研究成果大多基于物理空間的定性描述。本文利用一種新的流函數(shù)空間投影方法對兩個關鍵海區(qū)——北赤道流海域和赤道西太平洋海域分別進行水文診斷研究。在北赤道流海域的水團辨識和營養(yǎng)鹽垂向結構等方面取得了一些新的認識。通過分析TRITON潛標資料和Argo數(shù)據(jù)深入研究了赤道西太平洋海區(qū)的垂向水文結構及年周期羅斯貝波的傳播特征,并進一步發(fā)展了適用于赤道海區(qū)的地轉經(jīng)驗模態(tài)(GEM)方法。論文主要結果如下:利用2000-2012年的137°E斷面資料研究了北赤道流海域溫度,鹽度,溶解氧及三種營養(yǎng)鹽的流函數(shù)空間分布特征。結果表明GEM方法能夠捕獲溫躍層附近超過80%的水文變化。提出一種基于鹽度垂直梯度的水團邊界定義,以此分析了北太平洋熱帶水和中層水的結構特征。發(fā)現(xiàn)對于所有水文變量GEM誤差場均在NPIW上半部分存在次表層舌狀結構,并討論了其可能的物理機制。首次應用GEM方法分析了營養(yǎng)鹽的垂向分布特征,發(fā)現(xiàn)氮磷反應率比在營養(yǎng)鹽最大值層1250 m處存在躍變。另外GEM場能夠反演北赤道潛流(NEUC)的三核結構的事實表明NEUC是一種長期穩(wěn)定存在的中尺度以上的密度流。利用2000-2013年的TRITON潛標觀測數(shù)據(jù)探究了GEM方法在赤道西太平洋海域的適用性。溫鹽信號的振幅和位相均隨深度變化,表明該海域不存在穩(wěn)定的垂向擬序結構。這使得GEM方法無法有效捕獲赤道西太平洋的深層溫鹽信號。通過構建參量為SSH,壓力和月份的赤道GEM場(E-GEM),顯著改進了傳統(tǒng)GEM方法的次表層水文反演效果,將溫躍層附近溫度的反演誤差減小了20%,并且能夠抓住深海超過50%的溫度變化�；谧罱腁rgo格點資料對赤道年周期羅斯貝波的三維結構進行了診斷研究,發(fā)現(xiàn)年周期羅斯貝波的傳播存在赤道方向的偏移現(xiàn)象。滯后相關分析結果進一步表明赤道東太平洋的下溫躍層季節(jié)信號能夠經(jīng)由年周期羅斯貝波向下向西南傳播到赤道西太平洋。
【關鍵詞】：熱帶太平洋 水文分析 地轉經(jīng)驗模態(tài)
【學位授予單位】：中國科學院研究生院(海洋研究所)
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：P731
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第一章 緒論11-19
• 1.1 研究背景和選題意義11-12
• 1.2 研究現(xiàn)狀及問題12-16
• 1.2.1 熱帶西太平洋水團研究現(xiàn)狀12-14
• 1.2.2 基于衛(wèi)星高度計的水文反演研究現(xiàn)狀14-15
• 1.2.3 赤道羅斯貝波研究現(xiàn)狀15-16
• 1.3 本文研究內容16-19
• 第二章 資料與方法介紹19-29
• 2.1 觀測數(shù)據(jù)19-23
• 2.1.1 137°E斷面數(shù)據(jù)19-21
• 2.1.2 Argo格點數(shù)據(jù)21-22
• 2.1.3 TRITON潛標數(shù)據(jù)22-23
• 2.1.4 衛(wèi)星高度計數(shù)據(jù)23
• 2.2 模式同化數(shù)據(jù)23-24
• 2.2.1 SODA數(shù)據(jù)24
• 2.2.2 ORA-S4數(shù)據(jù)24
• 2.3 本文所應用的方法介紹24-29
• 2.3.1 流函數(shù)空間投影方法24-26
• 2.3.2 調和分析方法26
• 2.3.3 其他數(shù)據(jù)分析方法26-29
• 第三章 北赤道流海域水文結構分析29-61
• 3.1 物理空間分析29-31
• 3.1.1 137°E斷面水文特征29
• 3.1.2 T-S散點圖分析29-31
• 3.2 溫鹽GEM場分析31-43
• 3.2.1 GEM場構建31-34
• 3.2.2 流函數(shù)空間中的溫鹽結構34-40
• 3.2.3 溫鹽場反演40-41
• 3.2.4 地轉流反演41-43
• 3.3 營養(yǎng)鹽GEM分析43-53
• 3.3.1 流函數(shù)空間分布43-47
• 3.3.2 核心層分析47-48
• 3.3.3 氮磷濃度比和反應率比48-53
• 3.4 GEM誤差場分析53-59
• 3.4.1 GEM誤差場空間結構53-57
• 3.4.2 物理機制研究57-59
• 3.5 本章小結59-61
• 第四章 赤道西太平洋水文結構分析61-89
• 4.1 物理空間分析61-74
• 4.1.1 水文變量垂直相關性61-64
• 4.1.2 赤道羅斯貝長波結構64-69
• 4.1.3 滯后相關分析69-73
• 4.1.4 機制討論73-74
• 4.2 赤道西太平洋GEM場分析74-88
• 4.2.1 GEM場構建過程74-77
• 4.2.2 TRITON潛標反演77-78
• 4.2.3 基于赤道GEM方法的水文反演78-85
• 4.2.4 GEM場適用性討論85-88
• 4.3 本章小結88-89
• 第五章 結論與展望89-91
• 5.1 主要結論89-90
• 5.2 下一步研究及展望90-91
• 參考文獻91-105
• 附錄1在讀期間文章完成情況105-106
• 附錄2出�？瓶冀�(jīng)歷106
• 附錄3參加學術會議和培訓106-107
• 附錄4個人簡歷107

【共引文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 MA Xiao;SUN Che;;Water mass characteristics in the western North Pacific based on a streamfunction projection[J];Science China(Earth Sciences);2015年11期

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中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

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中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 劉子洲;太平洋環(huán)流分析及其在全球變暖下的響應[D];中國海洋大學;2013年

  本文關鍵詞：基于流函數(shù)空間投影的熱帶西太平洋水文診斷研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：284167