琼东区域海洋锋面的次中尺度过程

摘要

海洋锋面是陆架边缘海中普遍存在的重要现象，是影响流场结构、海洋热量和动量交换、海气相互作用以及生物化学过程的重要因素，对维持陆架海生物泵高效运转有重要作用。2012年7月对海南岛东部（琼东）陆架海域做了现场调查，本文结合其中4个断面的实测数据和卫星遥感数据，分析了该海域海洋锋面的一些次中尺度特征:海表温度锋面的季节性变化、夏季锋面的三维结构、锋面的动力学过程以及锋区的混合特征，并通过准地转ω方程计算出垂向速度，得到了锋面的非地转次级环流结构。
　　琼东陆架海域的海表温度锋面有显著的季节性变化特征:冬季锋面最强烈，春季次强，夏季锋面较弱，秋季则完全消失。锋面中心也随季节改变，由冬季到春季逐渐从海南岛东北岬角向南移动。夏季锋强较弱，锋面主要分布在环海南岛的沿岸上升流区，锋强中心不明显;夏季锋面是典型的上升流锋面，近岸是低温、高盐的底层补偿水，离岸是高温低盐的陆架水。锋面位置在100 m等深线附近，锋面强度随深度增加而减弱，位置向外海推移。次表层的温度锋面要明显强于海表，这可能是在近岸上升到海表的冷水被加热，使得海表温度的水平梯度减弱造成的;锋面的动力学特征在锋面两侧差别很大，出现非常明显的水平结构不对称。罗斯贝数在高密一侧为正，低密一侧为负，数量级为O(1)，沿锋面流速比较大，强速度水平剪切使得水平拉伸和位涡在锋面加强，位涡可以示踪跨锋面的艾克曼输运;通过准地转ω方程求得垂向速度，锋区垂向速度量级为O(10-5)，在低密离岸一侧为上升流，高密近岸一侧为下降流，和跨锋面的非地转速度一起构成了非地转环流;琼东区域夏季混合特征较弱，但是在锋面区域湍流耗散率和混合率被加强，比背景场大2-3个数量级;锋区加强的垂向浮力通量和热通量表明锋面促进了垂直方向上物质、能量的交换。

目录

声明

摘要

1 引言

1．1 海洋锋研究概述

1．2 次中尺度过程

1．3 琼东海域概况

1．4 本文研究内容和意义

2 数据与方法

2．1 数据

2．1．1 遥感数据

2．1．2 现场数据

2．2 处理方法

2．2．1 锋面的提取

2．2．2 垂向速度的计算

2．2．3 湍动能耗散率的计算

3 结果与分析

3．1 背景场特征

3．1．1 背景特征

3．1．2 温盐密特征

3．1．3 水平流场

3．2 SST锋面的季节性变化

3．3 锋面的三维结构

3．3．1 海表温度锋面

3．3．2 深层温盐锋面

3．3．3 锋面的断面分布

3．4 锋面的动力学特征

3．4．1 锋生过程

3．4．2 垂向速度

3．4．3 非地转次级环流

3．5 锋面的混合特征

3．5．1 理查德森数

3．5．2 耗散率和混合率

3．6 跨锋面的输运

3．6．1 热通量和浮力通量

3．6．2 非线性艾克曼输运

4 结论与展望

4．1 主要结论

4．2 不足与展望

参考文献

致谢

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