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夏季南海西部涡流相互作用年际变化的能量学分析
李晗
学位类型硕士
导师王东晓,管玉平
2017-05-27
学位专业物理海洋学
关键词涡-流相互作用 越南离岸流 能量学分析 南海西部
摘要本文主要利用中国科学院南海海洋研究所研发的南海海洋再分析产品REDOS(Reanalysis Dataset of the South China Sea)和风场资料CCMP(Cross-Calibrated,Multi-Platform),探讨了1992至2011年南海西部夏季6-9月涡流相互作用的年际变化特征及能量学诊断。 越南离岸流主要在11°N-12°N附近南北移动,根据越南离岸流强度分类表明,越南离岸流及双涡结构在正异常年份加强,流轴位置相对稳定;越南离岸流在负异常年份极大减弱,流轴摆动较大,双涡结构不显著。涡势能(EPE)的年际变化与越南离岸流的强度和位置摆动存在联系,极值空间分布受越南离岸流强度影响,正常年份集中在11°N-12°N,正负异常年会分别向东向北延伸;涡动能(EKE)极值正异常年集中在12°N附近,负异常年南北分散。越南离岸流的强度、双涡结构的EKE的年际变化会受到大尺度海气过程的调制。 通过能量学角度分析平均能与涡能之间的相互转化,并通过能量收支主要探讨风应力、压强梯度、正压不稳定和平流对EKE年际变化的相对贡献。结果显示,EKE与EPE的量级基本一致,前者比后者略大。EKE的大小主要依赖于流速大小和由风应力旋度扰动造成的上层水平流速剪切,其量值年际差异受越南离岸流强度分类影响较小。越南离岸流影响周围海域的速度和层结,造成的斜压不稳定是导致EPE极值沿越南离岸流分布的主要原因,其量值在正(负)异常年有一定增强(减弱)。并且,EKE随深度增加而减小,能量逐步转化和耗散;EPE随深度增加先增后减,在次表层达到最大后以相对较慢的速度衰减,表明随着深度的增加,密度扰动相对水平速度剪切对海洋的影响逐渐凸显。 EKE能量收支分析进一步发现,压强和平流的空间变化大,具有显著的扰动特征,其中压强主要做正功,而平流既可以促进涡旋的增长,也会造成涡旋的消耗,对EKE的变化影响是显著的;风应力主要做正功,是EKE的稳定能量来源。在时间变化上,压强做功起最主要的贡献,风应力和平流次之,正压不稳定主要影响南海西部沿海地区,区域整体贡献最小;在空间变化上,风应力和平流起主导作用,压强做功和正压不稳定的影响较弱;摩擦耗散对EKE平衡具有重要作用。在正异常年,涡流能量显著较强,能量转化较多,整体呈现平均流向涡旋传递能量;负异常年,涡流能量减弱,伴随的相互转化也减小,甚至出现涡动能反哺平均动能的情况。
文献类型学位论文
条目标识符http://ir.scsio.ac.cn/handle/344004/17417
专题学位论文(硕士)
推荐引用方式
GB/T 7714
李晗. 夏季南海西部涡流相互作用年际变化的能量学分析[D],2017.
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