南海海面高度和输运流函数: 全球 变网格模式结果

为了研究南海环流结构和变异及其与外部水域的关系, 我们建立了一个嵌套于全球大洋环流模式中的高分辨率中国近海环流数值模式. 给出模拟所得南海月平均以及年平均的海面高度和流函数分布, 与TOPEX/POSEIDON资料比较表明, 所得海面高度距平与观测十分一致. 基于这些结果, 讨论了南海的环流结构, 尤其是上层环流结构. 结果表明: 对于表层海水来说, 黑潮在冬、春和秋季均通过吕宋海峡入侵南海, 夏季则表层没有入侵. 但对于整个海水而言, 全年均有海水从太平洋通过吕宋海峡进入南海. 这一差异表明, 在夏季, 太平洋的海水是在次表层和中层入侵南海的.南海北部陆坡附近全年受气旋式环流控制. 夏季的南海南部反气旋流圈、越南东南离岸流和冬季的南海南部气旋流圈都得到了很好的再现. 南海海面高度和海面高度距平之间的差异明显. 表明, 在利用卫星高度计资料研究南海的上层环流时, 长期平均海面高度的空间分布有重要意义.     

南海地球物理场特征及基底断裂体系研究

南海海域主体可划分为南海北缘、中西沙、南沙南海海盆四块，各块具有明显不同的重磁场特征。反演得到的莫霍面总体趋势由陆向洋抬升，反映陆壳、拉伸陆壳、过渡壳、洋壳的分布。东沙高磁异常含一定的高频成份，与新生代玄武岩及中生代岩浆岩有关，而其低频成份可能反映了发育的下地壳高速层，南海海域断裂极为发育，可分为北东向断裂组、东西向断裂组、北西向断裂组和南北向断裂组，南海北缘、南缘均以北东向张性断裂与北西向张剪性、剪性断裂为主要格架，形成了、南北分带、东西分块”构造格局。     

南海北部滨珊瑚生长的影响因素

南海北部滨珊瑚生长序列的X光数字图像分析和环境参数的相关分析表明,表层海温是滨珊瑚生长的首要气候因子,表层海温的季节性变化决定着滨珊瑚骨骼密度的季节性变化和年生长层的形成,高密度带形成于夏季而低密度带形成于冬季.年生长带的结构特征分析表明,季风环流控制的表层海流的性质和成分决定着年生长层的结构特征,微生长层的形成可能与潮汐和月光的周期性变化有关.     

深海岩芯高分辨率的古环境记录-以南海北部陆坡17940-2柱状样为例

本文将深海岩芯高分辩率记录的替代性指标分为沉积型和生物型两类。沉积型替代性指标主要包括沉积物的粒度，沉积速率，粘土矿物；生物型替代性指标主要包括有孔虫，氧同位素，古水温，有机碳通量。对比研究发现，17940—2柱状样沉积物的粒度、沉积速率、有孔虫，氧同位素，古水温，有机碳通量等指标记录海洋环境变化信息程度优于其它替代性指标；沉积型替代性指标与生物型替代性指标记录海洋环境变化信息不同步；海洋环境变化的突变与渐变影响替代性指标记录的同步性。     

南海西部围区中特提斯东延通道问题

通过对南海西部围区中生代岩相古地理资料的收集整理和分析,编制了该区T_2,T_3~1,T_3~2,T_3~3,J_1-J_2,J_3-K_1共6个时段的岩相古地理简图,根据其中生代海相地层的时空分布和岩相特征,讨论了尚存争议的中特提斯进入南海的通道问题。实际资料表明,黑水河盆地在三叠纪受印支运动影响完成了从海到陆的过程,之后不再出现海相沉积,中特提斯不可能从红河裂谷带进入南海。在新加坡所见的晚三叠世至早侏罗世浅海至陆相沉积代表古特提斯的残余海,到中侏罗世完全消失。早侏罗世时期在印支半岛南部出现的近南北走向的海湾可能经过泰国湾与当时的滇缅海相通;但是这个海湾浅而短暂,滇缅海能否从这里进入南海值得怀疑,更不可能是中特提斯的通道。在南海西部围区,迄今已证实的中生代洋壳碎片(蛇绿岩套)和深海沉积仅见于南部Woyla—Maratus—Lupar一线及其附近。这套延伸2000余km,从洋壳、深海到浅海岩相齐全的岩石所代表的晚侏罗世至早白垩纪世大洋应是中特提斯洋的一部分。中特提斯东延而最可能是走南路,即从班公一怒江带南下之后,经Woyla线穿过苏门答腊岛,绕加里曼丹岛南缘到Maratus线,向北再经沙巴到Lupar线,在沙捞越北部或纳土纳岛附近进入南海。     

南海上层海洋热结构的年循环与半年循环

根据南海季风试验(SCSMEX)期间南海内区的三个ATLAS(Autonomous Temperature Line Acquisition System)锚碇浮标资料(1998年4月～1999年4月),采用谐波分析方法对南海上层海洋水温年循环、半年循环加以分离,发现无论在年循环还是在半年循环尺度上,18°N附近SCS1站与13°N附近SCS3站的水温变化次表层与表层呈反位相;15°20′N附近SCS2站水温变化基本上次表层与表层同位相.这说明不同区域上层海洋热变化受不同的正压与斜压模态控制.其次,SCS2、SCS3两点水温年循环振幅均在次表层达到极值;而SCS1在表层达到极大值,在100 m深度达到次极大值.3个站位水温半年循环振幅极值均出现在次表层内,这说明该层内的水温半年循环在温度变化趋势中所占的权重比在表层的权重大.     

南海夏季风与肇庆汛期旱涝

本文通过对肇庆市汛期雨量进行统计特征量分析，得到汛期雨量年际变化特征和旱涝阶段性周期，并对南海夏季风与肇庆汛期旱涝的关系进行分析，结果发现：南海夏季风爆发早晚与强弱对肇庆后汛期降水关系较为密切。夏季风爆发晚，汛期出现异常情况可能性大。强夏季风年，后汛期有可能出现重涝。     

天然气水合物似海底反射层的全波形反演

建立了天然气水合物似海底反射层(BSR)研究的全波形反演方法. 这是一种将 水平层状弹性介质的反射共中心点道集转换为截距时间-水平慢度域的反演方法. 反演过程 中采用了全局搜索方法与非线性局部搜索方法. 分两步进行. 第一步是根据走时数据应用非 常快速模拟算法求得速度结构的长波长分量. 第二步，利用波形资料用共轭梯度法求得速度 的短波长扰动分量. 这样，最后反演得到的速度结构模型包含了长波长与短波长分量. 反演 中利用了多网格参数化技术. 日本东南海海槽双BSR的速度结构的反演表明，全波形反演是 天然气水合物BSR研究的重要手段之一.     

2002年南海季风建立及其雨带变化的天气学研究

利用南海海 气通量观测试验资料结合NCEP ,GPCP以及GMS - 5云图资料 ,综合分析了 2 0 0 2年 5～ 6月南海西南季风建立过程及其雨带变化 ,确定 5月 14日西沙及北部海区西南季风爆发 ,5月 15日整个南海季风爆发 ,季风爆发时间属于正常年 ;季风爆发时风向、风速、云量、降水、湿度、辐射及海面温度等要素都发生突变。这种突变是由大气环流的突变造成的。季风爆发前后大气环流变化过程是 :80～ 90°E越赤道气流加强 ,同时印缅低压加深 ,孟加拉湾南北向气压梯度增大 ,而后东亚大陆上气旋发展东移 ,副热带高压东撤 ,孟加拉湾低压槽前的赤道西风突然加强越过中南半岛 ,南海北部首先出现强西南风 ,继而南海季风迅速地全面爆发。孟加拉湾西南风加强到南海季风爆发是一个连续的过程 ,大陆冷空气南下起了重要的作用。南海季风爆发时呈现单雨带型 ,而后由单雨带型转变为双雨带型 ,雨带受副热带高压和季风系统共同影响 ,并且随着副热带高压移动位置变化。     

南海夏季风持续异常的特征及其对全球环流的影响II.数值试验

利用T42L9全球大气环流谱模式进行数值试验 ,以揭示南海夏季风强度异常的特征及其影响。控制试验结果表明 ,该模式不仅能够很好地模拟出气候平均的西风带槽脊和高低空气流分布以及它们的季节性变化 ,而且对于与亚洲季风有关的各个主要系统 ,如南亚高压、副高进退及越赤道气流等都有较强的模拟能力。在亚洲季风区及热带太平洋这一大范围区域的大气内部热源异常强迫下 ,模式显示出了南海夏季风持续异常的特征、北半球热带外环流的响应以及亚洲季风区降水异常分布。南海夏季风长时间强度异常所引起的大气内部热源异常 ,一方面通过三维垂直环流的异常联结着南海夏季风对北半球热带内外环流的影响 ,另一方面它又通过持续异常期的波列传播 ,即能量的传播 ,不仅影响我国长江流域降水 ,还会逐渐影响到北半球中高纬环流结构。这样西风带环流形势将会发生相应的变化和调整 ,南海夏季风持续异常影响到了北半球大气环流和天气气候的变化。