东海黑潮热输运的时空变化及其影响

论文摘要

黑潮热输运及黑潮跨陆架入侵对我国沿海区域气候变化及海洋生态环境具有重要影响。本文基于JCOPE2海洋模式1993-2016年的高分辨率数值模拟结果,首先计算了通过台湾以东KET（Kuroshio Eastof Taiwan）断面的黑潮热输运,分析了其季节及年际变化特征,结合ONI指数（Oceanic Nino Index）探讨了其与ENSO事件的关系;其次研究了跨200m等深线入侵东中国海陆架的黑潮热输运的时空变化特征,采用时滞分析讨论了台湾东北底层黑潮热输运对陆架底层温度的影响,最后讨论了台湾以东黑潮与黑潮跨陆架入侵的关系。得到的结论如下:KET断面黑潮热输运具有显著的季节变化,春夏季较大,秋冬季偏小;年均值为1.98PW,标准差为0.18PW,热输运强年为1996-1997年和2015年,热输运弱年为2000年,2002年和2013年。方差分析表明流速是影响KET断面黑潮热输运的第一影响因子,流速方差项解释了 KET断面黑潮热输运总时域方差最大值的77%,温度与流速协方差项以及温度方差项是第二及第三影响因子,分别解释了热输运总方差的15%和6%。超强ENSO过程对黑潮热输运的年际变化有显著影响。超强厄尔尼诺事件的发生会引起台湾以东黑潮热输运明显增加,热输运极大值超前ONI指数极大值约5-10个月,这与热带西太平洋暖池区温度异常升高密切相关。绝大部分黑潮热损失发生在东海,东海净热损失为102.22× 1012W,黄海的净热损失为0.71× 1012W。东海向大气的净热通量为263W/m2,约为进入东中国海净热通量的40%。通过200m等深线的黑潮净向岸热输运年平均值为74.81× 1012W,存在显著的季节变化,净向岸热输运秋冬季大,春夏季偏小。200m等深线上存在三个主要的黑潮入侵点:台湾东北,陆架中部和九州西南。台湾东北入侵最为显著,向岸热输运量为跨200m等深线向岸热输运的50%。台湾东北海域水体温度在垂向上表现为三层的结构,上层水体温度高于21℃,底层主要为温度低于18℃的冷水。底层热输运年平均值为5.47× 1013W,季节变化显著,春夏季为高值季节,秋冬季为低值季节。台湾东北黑潮底层近岸分支到达27.5°N大概需要60天,到达长江口外海约需要90天。相关性分析表明,冬季台湾以东黑潮流量减小时,黑潮跨200m等深线向岸入侵增强,夏季台湾以东黑潮流量增加时,黑潮向岸入侵减弱。在年际变化上,台湾以东黑潮流量与跨200m等深线流量的年际变化呈负相关,当台湾以东黑潮流量减小时,利于黑潮的向岸入侵。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 前言
•   1.1 研究背景及研究意义
•   1.2 国内外研究现状
•     1.2.1 台湾以东黑潮
•     1.2.2 黑潮跨陆架入侵
•   1.3 论文研究内容
• 2 数据与方法
•   2.1 POMgcs模式介绍
•   2.2 JCOPE2模式介绍
•     2.2.1 模型设置
•     2.2.2 模式驱动场
•   2.3 模型验证
• 3 台湾以东黑潮热输运的时空变化特征
•   3.1 KET断面水文要素的季节变化
•   3.2 KET断面黑潮热输运的季节变化
•     3.2.1 黑潮流量的季节变化
•     3.2.2 黑潮热输运的季节变化
•   3.3 KET断面黑潮热输运的年际变化
•     3.3.1 黑潮流量的年际变化
•     3.3.2 黑潮热输运的年际变化
•   3.4 KET断面黑潮热输运的方差分析
• 4 黑潮向陆架入侵的时空变化特征及其影响
•   4.1 东中国海热输运收支
•     4.1.1 陆架海域年平均流场的分布特征
•     4.1.2 热输运收支分布特征
•   4.2 黑潮跨200m等深线入侵的时空特征
•     4.2.1 年平均流速和温度的空间分布
•     4.2.2 年平均黑潮热输运的空间分布
•     4.2.3 黑潮热输运的季节和年际变化
•   4.3 台湾东北黑潮入侵的时空变化及其影响
•     4.3.1 黑潮入侵的空间特征
•     4.3.2 黑潮热输运的季节变化
•     4.3.3 黑潮热输运对陆架的影响
•   4.4 台湾以东黑潮与跨陆架入侵的关系
• 5 结论
•   5.1 全文总结
•   5.2 论文的创新点
•   5.3 论文的不足之处
• 6 展望
• 7 参考文献
• 8 攻读硕士学位期间发表论文情况
• 9 致谢

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 杨敏

导师: 孙群

关键词: 东中国海,热输运,向岸入侵,年际变化,影响

来源: 天津科技大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 海洋学

单位: 天津科技大学

基金: 黑潮入侵东海陆架区热输运特征及其动力机制研究(国家自然科学基金,41376006),中国东部陆架海域生源活性气体的海—气通量及变化趋势(国家重点研发计划,2016YFA0601301)

分类号: P731.27

DOI: 10.27359/d.cnki.gtqgu.2019.000098

总页数: 61

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