海洋温跃层分析方法比较

比较了垂直梯度法、曲率极值点法和拟阶梯函数法提取温度跃层信息的异同,结果表明:采用曲率极值点法和拟阶梯函数相结合的方法,能够给出较为准确的跃层上下界面位置,即跃层上界选用曲率极值点法和拟阶梯函数法确定跃层上界的最大值,而跃层下界则选用拟阶梯函数的结果。同时利用再分析资料初步诊断分析了西北太平洋冬季、春季、夏季、秋季温度跃层特征信息分布演变特征。     

陆架海区温跃层特征量的一种计算方法--拟阶梯函数逼近法

在中国陆架海区调查获得的CDT资料表明，陆架区的水文要素垂直结构大都可以理想化为三层垂直结构模式：上均匀层、跃层和下均匀层。提出了一种用3条线段构成的拟阶梯函数拟合水文要素垂直剖面的方法，利用最小二乘法求出2个拐点的位置，即温跃层的上界和下界，取2个拐点的联线的斜率作为温跃层强度。对陆架海区各种不同的温度要素垂直结构形态整理归纳，分为正跃层、逆跃层、单方向多跃层和正逆跃层混合4种类型。各种类型均可按照一个或多个拟阶梯函数进行最小二乘拟合来获得温跃层的特征量。     

南海声速跃层季节变化特征分析

利用SODA月平均温、盐资料研究南海声速跃层时空分布特征.采用垂直梯度法,分析了主跃层的区域性分布及季节性变化,得出了声速跃层垂直结构参数的统计特征值.结果表明南海海区的季风和环流结构对主跃层的影响很大.夏季声速跃层分布最广,深度最浅,厚度最厚,强度最大.冬季跃层范围最小,深度最深,厚度最薄,强度最小.春秋季跃层特征介...     

南海声速跃层分类及其季节变化

南海海底地势复杂,海域内跃层分布有其特殊性,研究声速跃层分布形态对海上军事活动和海洋战场建设有重要影响。利用50 a(1958~2007年)SODA(simple ocean data assimilation)月平均资料,采用垂直梯度法分别求得3种类型声速跃层的特征值。结果表明:冬季,3种类型声速跃层范围全年最小,厚度最薄,强度最弱;夏季,主跃层、双跃层范围全年最大,厚度最厚,深度大都较浅,强度最强。春秋季跃层的示性特征介于冬夏之间,秋季比春季变化明显。     

垂直梯度法与最优分割法确定温跃层边界的比较分析

垂直梯度法是跃层示性特征计算中普遍使用的方法,但在某些情况下并不能很好地描述海洋要素的跃变特征.针对垂直梯度法的不足,引入水团分析中的最优分割法,对典型剖面,以及边界型、逆变型、多层型等几类特殊剖面的跃层边界分别进行了计算,并对垂直梯度法与垂直梯度法的计算结果进行了比较分析,结果表明最优分割法确定的跃层边界更为合理.通过对两种方法确定的中国近海温跃层的整体分布进行比较分析,证明了最优分割法能够弥补垂直梯度法在计算深海与浅海过渡区中的跃层时遇到的标准不匹配问题,较好地保持跃层的连续性.     

海洋温跃层特征值的分析与计算

海洋跃层的分析计算是海洋要素值随深度变化的衍生计算,本文基于实际业务化建设经验,不同于以往大量单站温盐观测资料的跃层特征值提取完全由人工分析判断的工作方法,而是将不等距微分法、垂直梯度法和七点二次平滑等算法融合应用到跃层分析工作中,辅以人机交互模式,实现海洋温跃层特征值信息的快速分析计算和产品制作,可大幅缩减人为工作量...     

中国近海海洋要素最大跃层强度及其对应深度的分布规律研究

利用海洋模态重构方法对LEVITUS数据库数据进行了分析,获得了中国近海的温度、密度和声速的最大跃层强度及其深度的月平均变化规律.海洋要素的最大跃层强度在7、8月份达到最大,而且分布均匀,最大跃层强度对应的深度为全年最浅.12月至次年3月的最大跃层强度最小,分布杂乱,最大跃层强度对应的深度为全年最深.其他月份的分布介于二者之间.     

海洋岛附近海域春季海洋水文测量结果分析

利用2006年4月在海洋岛附近海域的CTD测量资料,系统分析了该海域温度、盐度、密度和声速的平面分布和垂直分布特征,并探讨了其形成机理。分析指出:4月份是海洋岛附近海域季节性跃层的生成期,海区会产生正跃层、逆跃层、冷中间层、暖中间层等复杂的垂直结构;中间层和底层水文要素受海流的影响较大,而表层水文要素主要受海面风场和气温的影响。     

与南沙深水区温跃层有关的海水平均温度的分布特征

在确定温跃层三要素 (深度 (上界深度 )、厚度和强度 )及测站温度垂直最大梯度的基础上 ,分别计算了南沙深水测站 (水深大于 1 0 0 0m)在温跃层上界深度层范围内的平均温度、在温跃层下界深度以下自 3 0 0m层至 80 0m层之间的平均温度。分析表明 ,在温跃层上界深度范围内 ,海水平均温度的水平分布明显显示出低温海水自南沙的西北部向东南部缓慢推进之势 ,似是东北季风驱动的结果。温度垂直梯度越大 ,它在垂直方向上阻碍上层海水的热量往深层扩散的能力就越强。     

第二岛链以东附近海域冬季水文要素特征分析

利用西太平洋冬季海洋综合调查获取的数据资料,分析了第二岛链以东附近海域冬季温度、盐度、声速和密度的分布特征和变化规律。使用Ocean Data View海洋数据软件对资料进行网格化处理,同时采用Wilson方法和垂直梯度法计算声速和声速梯度。分析数据结果表明:第二岛链以东附近海域冬季温度随深度增加而减小,且750 m以浅变化幅度较大;而盐度和声速的垂直结构特征均表现为从表层向下先减小后增大,但各自存在不同的临界深度。海区存在温度和声速双跃层结构,上跃层强度大,厚度小;下跃层强度较小,厚度较大。     

台湾海峡的温度逆跃层

本文利用1940～1986年国内外海洋观测资料约3600站次,分析了116°～121°E,21°30′～26°N区域内海水的温度逆跃层,结果表明本海域秋、冬、春季西岸海区出现温度逆跃层,同渤海相比,本区温度逆跃层的上界深度较深,厚度较大强度也较大,文中对该类温度逆跃层的成因作了初步探讨。     

秋季南黄海水文特征及海水的混合与交换

根据1996年10月中韩合作调查获得的CTD资料,分析探讨了南黄海秋季跃层的分布特征及垂直混合状况,同时对黄海冷水团的垂向混合进行了初步探讨.还利用改进后的逐步聚类分析法划分了表、底层水团,确定了各水团的温度、盐度、溶解氧和PH值4要素的平均特征值,并根据各水团的特性和温度、盐度的平面分布特征,重点探讨了黄海水与沿岸水及东海水的混合和交换.     

南黄海西部2007年4月的逆温跃层

利用南黄海西部2007-04的温盐实测资料,采用海洋层结谱表达法及自适应识别,得到逆温跃层的"五点三要素",形成强度要素平面分布图.分析表明,逆温跃层的存在与黄海暖流水有直接的关系:1)4月份,黄海暖流水受到的海面冷却仍是产生逆温跃层的普遍原因,在该海区黄海暖流向北延伸和向两侧拓展的区域都有该种类型的逆温跃层存在,位置相对较浅;2)但在偏南的黄海暖流主干区,海面冷却产生的效应被主流区的热量补充所抵消,逆温跃层很弱甚至消失,这是该月份逆温跃层分布区向北退缩并在南部中心附近呈现缺失区的主要原因;3)南下的鲁北沿岸流水的冷水叠加在黄海暖流水的暖水上方,使逆温跃层加强,使得冷暖水的作用区成为强逆温跃层区;4)黄海暖流左侧冷沿岸流水及右侧冷水的前端向黄海暖流楔入,其前端往往覆盖在底层高温高盐的黄海暖流水上方形成下逆温跃层,从而形成双逆温跃层.这些特点,较以前认知更加客观、全面、细致和准确.     

深海主跃层环境对会聚区影响的数值分析

应用BELLHOP模式,对声速剖面的声跃层结构变化引起会聚区偏移特征进行了分析。结果表明,声速垂直结构的变化可导致会聚区位置出现不同程度的偏移:跃层强度增加0.01 s-1将使会聚区向远离声源方向偏移1.5~2.0km;跃层厚度增大50m将使会聚区向靠近声源方向偏移0.3~0.5km;跃层位置加深100m将使会聚区向远离声源方向偏移0.5~1.0km。在跃层的三个特征量中,跃层强度起主导作用。跃层强度变化引起的声线在海洋次表层的偏折差异,进而导致进入深海等温层的入射角差异,是使会聚区发生偏移的决定性因素。     

深海主跃层环境对会聚区影响的数值分析

应用BELLHOP模式,对声速剖面的声跃层结构变化引起会聚区偏移特征进行了分析。结果表明,声速垂直结构的变化可导致会聚区位置出现不同程度的偏移:跃层强度增加0.01 s-1将使会聚区向远离声源方向偏移1.5~2.0km;跃层厚度增大50m将使会聚区向靠近声源方向偏移0.3~0.5km;跃层位置加深100m将使会聚区向远离声源方向偏移0.5~1.0km。在跃层的三个特征量中,跃层强度起主导作用。跃层强度变化引起的声线在海洋次表层的偏折差异,进而导致进入深海等温层的入射角差异,是使会聚区发生偏移的决定性因素。     

与南沙深水区温跃层有关的海水平均温度的分布特征

在确定温跃层三要素（深度（上界深度）、厚度和强度）及测站温度垂直最大梯度的基础上,分别计算了南沙深水测站（水深大于１０００ｍ）在温跃层上界深度范围内的平均温度、温跃层下界渡以下自３００ｍ层至８００ｍ层之间的平均温度。分析表明,在温跃层上界深度范围内,海水平均温度的水平分布明显显示出低温海水自南沙的西北部向东南部缓慢推进之势,似是东北季风驱动的结果。温度垂直梯度越大,它在垂直方向上阻碍上层海水的热量     

南海海域BT资料、南森站资料计算温跃层--三项示性特征的比较

南海海域海水温度调查资料主要为BT资料和南森站资料两种类型,为比较两种资料计算的温度跃层三项示性特征的区别,本文用同一种温跃层识别、统计方法分别对两种类型资料进行了判别和统计,在此基础上,绘制了南海冬、夏季跃层强度分布图。结果表明,两种类型的调查资料在计算浅温度跃层强度和上界深度上有较明显区别,BT资料的温跃层强度计算结果大于南森站资料,温度跃层上界较南森站资料深,温跃层厚度亦有差别,但规律不明显。两种类型资料对深温度跃层三项示性特征值的计算结果差异不明显。     

海洋上层温度结构特征的参数模式

本文根据等(1963,1965)提出的海洋上层温度结构特征的无因次普遍函数,利用1957—1964年暖半年渤、黄、东海159个站次连续站的资料和作者(1983)提出的海面热量平衡的简易计算公式计算海面的热量收支,建立了海洋上均匀层厚度、温跃层强度和跃层下界深度的半经验半理论模式。该模式反映了形成海洋上层温度结构特征的主要因子及其作用,同时避开了一般理论模式中的起算点和目前难以获得的物理海洋学参数,而可以直接利用表面水温、气温和风速进行海洋上层温度特征的计算。     

热带西太平洋浮力频率的垂直分布和经向变化

根据实测资料(1986-1990年),分析了热带西太平洋(165°E,10°N～10°S)浮力频率的垂直分布和经向变化,讨论了浮力频率与海水稳定度和海洋内波位能的关系。分析结果表明,赤道海域浮力频率的垂直分布和经向变化具有明显的年际变化。其垂直分布的特点是:浮力频率的垂直变化与位温梯度dθdz的垂直变化相似。在ENSO前期或初期,浮力频率在垂直方向上的极大值达到最大,此时跃层最强,但其厚度最薄;在LaNi na期间,垂直方向的极大值明显小于ENSO前期和初期,此时跃层较厚,跃层强度次之;在ENSO末期,垂直方向上的极值介于上述两者之间。此时跃层厚度最为深厚,跃层强度最弱。浮力频率的经向变化是:在ENSO前期和初期,赤道海域的垂向极大值明显高于赤道外海洋;在LaNi na期间,它明显低于赤道外海洋;而在ENSO末期,则与赤道外海洋无显著差异;在8°N,有一个近乎定常的浮力频率峰值,几乎与ENSO或LaNi na的年际变化无关。     

海洋上层温度结构特征的参数模式

本文根据Ｃ．Ａ．等（１９６３。１９６５）提出的海洋上层温度结构特征的无因次普遍函数，利用１９５７～１９６４年暖半年渤海、黄海、东海１５９个站次连续站的资料和作者（１９８３）提出的海面热量平衡的简易计算公式计算海面的热量收支，建立了海洋上均匀层厚度、温跃层强度和跃层下界深度的半经验半理论模式。该模式反映了形成海洋上层温度结构特征的主要因子及其作用，同时避开了一般理论模式中的起算点和目前难以获得的物理海洋学参数，而可以直接利用表面水温、气温和风速进行海洋上层温度特征的计算。