南大洋船载走航式ADCP资料的技术处理和技术措施以及多学科应用

雪龙号于1995年中国第12次南极科学考察开始进行现场观测至今,已经取得了9个南大洋航次的和2个北冰洋航次的ADCP走航观测数据。然而,这些数据仍多以原始数据的形式存储于数据库中。本文以雪龙号船载ADCP和船载相关辅助设备的性能为基础,结合其导航数据,根据对南大洋海洋学基本状况的了解,综合选择国内外先进的技术和方法,提出了走航式ADCP原始资料处理的基本流程：资料检验、时间修正、数据入库、质量控制、标定、旋转修正、船速船位计算等程序和技术处理。以此流程对1995－1999年四个雪龙号南极航次ADCP原始资料进行了处理,并以处理后的数据分层计算了海流,获得了沿航线的上层至500 m深度中的海流绝对流速数据集,和各航次、各航段、逐层的海流矢量图。结果显示,除高纬区域外, 总体数据质量可信度较高。根据这次数据处理的经历,提出了未来取得更客观、精确的ADCP测流数据的技术性建议。此外,本文还阐述了ADCP资料的多学科分析和应用的国际进展,例如用于海洋生态学和海水悬浮体的研究等。     

埃默里冰架北缘海洋水文特征的变化

利用中国第24次南极科学考察队（2007/2008）观测的CTD资料,分析了埃默里冰架北缘的温度、盐度、密度的空间分布,并与中国第22次南极科学考察队（2005/2006）观测的CTD资料进行了比较。比较后发现埃默里冰架北缘海域的最新变化是跃层深度明显变深,冰架北缘的东部海洋上层有明显的次表层暖水存在,但该暖水仅仅位于冰架北缘的最东端及其附近的站位,具有明显的局地性。此外,海洋的表层温度、盐度、密度都形成了明显的东西向梯度。这种梯度应与海表层浮冰的密集度有着密切的关系,是海-冰-气三者相互作用的结果。     

塔斯马尼亚岛至南极大陆断面风场的变化及其与锋的关系

本文利用WOCE塔斯马尼亚岛至南极大陆断面连续6年(1993-1998年)南半球夏季的上层温度数据确定了各锋位置,并对ERS-1/2卫星风场数据进行处理,获得该断面多年平均月风应力和风应力旋度,以及该断面风应力变化的时间序列。将各锋位置与局地的风应力和风应力旋度变化进行对比分析,探讨了两者之间的关系。结果显示,该断面纬向风应力和经向风应力均有周期为半年的季节变化,经向风应力变化超前于纬向风应力变化约1个月。风应力旋度有周期为2个月左右的变化。第一极锋(PF1)位置的经向季节变化幅度远小于气候月平均零旋度线的经向季节变化幅度,但位于零旋度线的平均位置附近。在PF1以北,向北输送的南极表层水(AASW)开始辐聚下沉,在下沉并北移的过程中与亚南极模态水(SAMW)相遇,SAMW与AASW之间温盐特征的巨大差异可能是导致亚南极锋(SAF)形成的主要原因。极锋区(PFZ,指极锋PF与亚南极锋SAF之间的区域)中辐聚大于辐散,部分辐聚的水体必定来自极锋以南向北输送的温度更低的上层水,对SAF水平温度梯度的形成和维持做出贡献。风应力旋度负最大值很可能决定了南极绕极流锋(SACCF)的强度:负最大值越大,埃克曼抽吸越强,南极绕极深层水(CDW)向海面涌升程度越大,CDW与变性南极绕极深层水(MCDW)之间温盐梯度的深度范围越大,锋强度越强。