南海北部陆坡中尺度涡的统计特征分析

论文摘要

南海北部陆坡一直以来都是中尺度涡非常活跃的区域,但由于缺乏系统统计,人们对该区域内中尺度涡的生成和运动规律的认识还不够深刻。本文使用高度计数据和欧拉型涡旋检测方法研究了南海北部陆坡24年（1993-2016）间涡旋的统计特征,包括分布规律,传播规律以及对跨陆坡运动的影响等。本文一共在陆坡研究区域（Continental Slope Region,CSR）内发现了147个中尺度涡旋,其中有70个气旋（CE）和77个反气旋（ACE）。这些涡旋有两个十分重要的生成地,东沙群岛（DS）周围海域和台湾岛西南侧（SWT）海域,来源于上述两处区域的涡旋占CSR中出现的中尺度涡旋总数的60%以上。根据涡旋相对涡度的空间分布,本文发现当涡旋向西传播时其强度会逐渐减弱,并且ACE的强度比CE更强。此外,不同极性的涡旋涡度对于地形的响应也有所差异,这种现象很可能与位涡守恒或者涡与地形的相互作用有关。虽然两种类型的涡旋都大致沿斜坡等深线传播,但CE和ACE之间还存在着一定的差异。在CSR中,ACE在沿陆坡地形的方向上运动得稍快,CE有更显著的中心深度变化并且比ACE更容易出现跨越等深线的运动。离开CSR之后,ACE通常会进一步向海盆深处运动,而CE则会停留在陆坡边缘徘徊。另外,涡旋的传播很可能在一定程度上受到平均流的影响。对应于陆坡地转流的季节性周期变化,涡旋的轨迹也具有显著的季节信号。进一步的研究表明,涡旋的传播速度在大小和方向上与地转流速高度一致。CSR中的大多数中尺度涡都以非线性涡旋的方式向西传播,而并非线性的Rossby波。非线性的ACE比CE更多,且非线性更强,并且当涡旋向西传播时非线性也会逐渐衰减。此外,陆坡上的中尺度涡旋也会对跨陆坡运动起到一定的推动作用,但是随着时间地点的变化,这种作用存在很大的差异,本文研究表明空间上在约115°E附近,时间上在6月份,涡旋对于跨陆坡运动的贡献最大。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
•   1.1 研究目的与意义
•   1.2 研究概述
•     1.2.1 南海地形及气候特征
•     1.2.2 南海环流概述
•     1.2.3 南海中尺度涡研究概述
•   1.3 本文研究工作
• 第二章 数据及研究方法
•   2.1 数据介绍
•   2.2 涡旋探测方法
•     2.2.1 Okubo-Weiss方法
•     2.2.2 基于流场几何特征的涡旋自动探测方法
•     2.2.3 涡旋追踪算法
•   2.3 方法验证与结果分析
• 第三章 北部陆坡涡旋的统计特征
•   3.1 引言
•   3.2 涡旋与地形的相互作用
•   3.3 局地生成涡旋的统计特征
•   3.4 陆坡涡旋来源
•   3.5 本章小结
• 第四章 北部陆坡涡旋涡度的分布及变化规律
•   4.1 引言
•   4.2 涡旋相对涡度的空间分布
•   4.3 涡旋绝对涡度的演化规律
•   4.4 本章小结
• 第五章 北部陆坡涡旋的传播规律
•   5.1 引言
•   5.2 涡旋传播速度
•   5.3 涡旋运动方向
•   5.4 涡旋轨迹的季节变化
•   5.5 本章小结
• 第六章 北部陆坡涡旋的非线性与跨陆坡运动
•   6.1 引言
•   6.2 涡旋的非线性
•   6.3 涡旋引起的跨陆坡运动
•   6.4 本章小结
• 第七章 总结与展望
•   7.1 本文研究工作总结
•   7.2 工作展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 程子

导师: 周朦

关键词: 南海,陆坡,涡旋的统计,涡旋的传播,涡旋的非线性,跨陆坡运动

来源: 上海交通大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 气象学

单位: 上海交通大学

分类号: P468

DOI: 10.27307/d.cnki.gsjtu.2019.001751

总页数: 73

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