黑潮15m层流路和流轴的逐月分析及数模结果检验

摘要

本文利用1979年2月至2012年3月共33年的水帆位于15m层的Argos漂流浮标资料，绘制黑潮流系15m层的多年年平均和月平均流场，运用特征线方法计算得到黑潮流轴，定义黑潮流动路径的边界为流速大小介于0.4-0.6kn的过渡性区域，对黑潮多年年平均和月平均主要特征进行了分析研究，并据此对有限元海湾海洋模式(FVCOM)模拟的相关特征进行了检验分析。 漂流浮标观测结果显示:黑潮多年年平均流路大致是一个以(13.5°N，142°E)为圆心、2235km为半径的直角弧段，其在吕宋海峡、台湾东北、九州西南及伊豆海岭附近海区发生气旋式弯曲前先进行反气旋式弯曲调整，弯曲处出现的路径开口主要是支流的并入或分支的流出;黑潮流轴整体性偏向黑潮左边界，其中在吕宋岛东北至台湾以东海域最为显著，在本州岛以南海域次之，而在东海黑潮流段最不明显;黑潮流路上的流速在总体上由南向北呈增大趋势，但并非沿流路持续性逐渐增加，而是呈现出较平直流段的大流速区和弯曲调整流段的低流速区相互交错的状况，其中多年平均观测资料显示四国岛以南至伊豆诸岛以西流段的流速为最大。多年月平均流场显示，2、5、8、11这4个月份是黑潮流路和流轴发生变化的重要转折期，而1、4、7、10这4个月份则是各季节的代表月份。其中，冬季月份的黑潮流路和流轴最为曲折，向边缘海发生显著入侵;夏季月份的黑潮流路和流轴最为平直，左侧伴随有北向流动;春、秋两季的过渡性特征则比较明显。 对FVCOM数值模拟结果的检验表明，FVCOM模拟结果在总体上表现出与观测结果的一致性，细节上的差别主要表现在:模拟结果的流速总体上偏小而流幅偏宽;模拟结果的最大流速段位于房总半岛以东流段，而实测结果则位于四国岛以南至伊豆诸岛以西流段;模拟结果没有较好显示出黑潮在大隅海峡的流况，也没有更好反映出黑潮在伊豆海岭处的调整状况等。

目录

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摘要

第一章 引言

1．1 研究意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 海洋表层流研究

1．2．2 黑潮流轴的计算与流幅的定义

1．2．3 数值模拟研究黑潮

1．3 本论文工作介绍

第二章 资料与方法

2．1 资料介绍

2．2 资料处理方法

2．2．1 原始数据质量控制

2．2．2 由定位数据计算流速集

2．3 流轴计算方法

2．4 黑潮边界的确定

第三章 黑潮15m层流路及流轴特征分析

3．1 多年平均流路及流轴特征

3．2 多年平均的各月流路及流轴特征

第四章 FVCOM数值模拟结果的检验

4．1 采用的数值模式介绍

4．1．1 原始方程

4．1．2 垂向坐标变换

4．1．3 内外模分离算法

4．1．4 数值离散方法

4．2 中国海环流模式建立

4．2．1 区域及网格设置

4．2．2 数据资料收集

4．2．3 模型设置

4．3 模拟结果与检验分析

4．3．1 多年平均流路及流轴检验分析

4．3．2 多年平均的各月流路及流轴检验分析

第五章 结论

参考文献

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