辽东半岛顶端海域上升流长期变化特征及影响因素

利用回归分析、相关性分析等分析方法,对全球气候变暖背景下辽东半岛顶端海域上升流的变化特征及影响因素进行了研究。结果表明:夏季,辽东半岛顶端邻近海域上升流以38°52′N、120°55′E为中心,呈纺锤状分布于复州湾—辽东半岛顶端—北砣矶水道沿线海域,其位置较为固定。1988—2018年,海表温度上升流指数呈显著增加的变化趋势,其变化速率为0.27°C/10a,研究海域上升流显著增强,其中1998—2018年上升流增强尤为显著。在全球气候变暖背景下,渤海及北黄海部分海域净辐射通量的增加和夏季风场的减弱是研究海域上升流增强的两个影响因素。净辐射通量的增加和夏季风场的减弱分别有利于非上升流与上升流区的温差增大和底层冷水的上涌,进而使上升流现象增强。在长时间尺度上,ENSO(ElNi?o-SouthernOscillation)不会影响研究海域上升流强度的变化趋势,但在强厄尔尼诺发展阶段(1997年和2014年),ENSO可使研究海域纬向风(西风)增强,从而减弱研究海域上升流。     

东海风应力旋度驱动的21天周期的海底压力变化及其传播

在2015年6月至2017年6月期间,跨越庆良间水道的由2台加载压力传感器的倒置式回声仪（PIES）和5台加载压力传感器和海流计的倒置式回声仪（CPIES）组成的观测断面获得了近2年的海底压力时间序列。该时间序列中存在着显著的21天周期的振荡（P_bot21）,该信号在2016年7月至10月期间尤为强烈。P_bot21与东海陆架上的风应力旋度存在较显著的3天延迟相关,其相关系数达到0.65。本文采用正压海洋模式解释了这一信号的产生、传播以及耗散过程,模式结果显示东海陆架上的风应力旋度驱动产生P_bot21并向琉球岛链传播,而深海上的风应力旋度不能驱动产生这一信号。在陆架上,P_bot21伴随21天周期的风应力旋度由海岸向东南方向传播,但由于摩擦作用,信号在离开风场后几天内即耗散。断面能否观测到P_bot21与陆架上21天周期风应力旋度场的分布相关,长江口东南方向风应力旋度驱动的P_bot21能被观测到,而长江口东北方向产生的P_bot21不能被观测到。     

2013年南沙群岛海域温跃层的季节变化及形成机理

利用调查数据及遥感数据揭示了2013年南沙群岛海域温跃层的季节变化特征,温跃层上界深度平均值春、夏、冬季基本一致,介于45~47 m之间,秋季最大,达60 m;温跃层厚度平均值夏、秋、冬季基本一致,介于85~87 m之间,春季相对较小,为78 m。温跃层强度平均值春、夏、秋、冬季几乎一致,介于0.13~0.15℃/m之间。调查海域温跃层上界深度季节变化的形成机理为:春季西深东浅的原因是西部受净热通量较小、大风速、负的风应力旋度以及中南半岛东部外海的中尺度暖涡和反气旋环流共同作用,东部近岸海域净热通量高值、风速相对较小及风应力旋度引起的Ekman抽吸效应共同控制;夏季深度分布较均匀的原因是10°N以北风致涡动混合强但受Ekman抽吸影响,10°N以南风致涡动混合弱但风应力旋度为负值;秋季深度较其他季节平均加深15 m的原因是南沙群岛海域被暖涡占据,暖涡引起的反气旋式环流使得温跃层上界深度被海水辐聚下压;冬季正的风应力旋度产生的Ekman抽吸和冷涡引起的气旋式环流共同作用,使得温跃层上界深度较秋季平均抬升15 m。     

斯里兰卡穹顶区的形成和演变机制分析

通过SODA再分析资料和AVISO观测资料研究了斯里兰卡穹顶区（SLD）的迁移和消散机制.斯里兰卡穹顶区是孟加拉湾西南部的一个气旋涡旋,主要出现在西南季风（5-9月）期间,与西南季风海流侵入孟加拉湾同时存在.正风应力旋度引起的Ekman抽吸是形成SLD的主要原因.回归分析结果表明SLD区域的风应力旋度与Ekman抽吸存在较强的正相关（r²=0.93,p>0.5）.此外,结果表明SLD在发展过程中的移动主要受正风应力旋度移动的影响,SLD的消减与该正风应力旋度减弱和西传的暖Rossby波有关,而冷Rossby波的传播有益于SLD的发展.在SLD消减时期,孟加拉湾涡旋（BBD）独立发展并进一步与SLD融合,回归分析发现BBD区域的Ekman抽吸与当地风应力旋度的关系密切（r²=0.76,p>0.5）,这表明了BBD在形成阶段由局地的风应力主导.9月之后,风应力旋度减弱,BBD和SLD开始了合并过程.动力方面,EKE分析显示SLD衰退的同时,BBD的EKE大幅增加;热力方面,10-11月时,由Ekman抽吸引起的SLD和BBD次表层冷水汇合,清晰地表明了二者之间的热动力学联系.     

局地风急流对缺口处西边界流流径的影响

基于缺口处的西边界流流态存在迟滞回归现象, 使用1.5 层约化重力浅水模式, 研究了受山脉与地形影响的局地风急流对西边界流流径的影响。结果显示, 在西边界流从跨越态向入侵态转变的临界状态, 局地的西向和南向风应力能够使西边界流向入侵态转变, 局地的东向和北向风应力不能使其发生转变; 在西边界流从入侵态向跨越态转变的临界状态, 除西风以外的风应力都能使西边界流向跨越态转变。此外数值实验还表明风应力旋度的作用强于风应力大小的作用。     

热带西太平洋海水热结构对1986—1987年ENSO事件的响应

本文利用热带西太平洋中、美海气第1至第4航次联合考察资料,分析讨论了1986—1987年El Ni(?)o/Southern Oscillation(ENSO)事件期间该区热结构的变化。分析表明,事件期间热带西太平洋暖水域海水热含量显著降低,它与140°W和Nino_1+Nino_2区的SST距平变化恰成反位相关系。此外,温跃层在此期间内上升了50—100m,上混合层明显变浅。这种温跃层的异常上升是与事件期间此区西风异常的出现和赤道两侧正的风应力旋度增大有着密切关系。