中尺度渦旋對臺灣東北黑潮入侵影響及機(jī)制研究.pdf

1、黑潮在臺灣島東北處的入侵一直以來都是海洋學(xué)者關(guān)注的熱點問題,它是東海陸架與黑潮進(jìn)行物質(zhì)和能量交換的一個重要機(jī)制。西北太平洋副熱帶海區(qū)分布著大量的中尺度渦旋,其攜帶著大洋內(nèi)部的信息傳播至臺灣以東,不僅會影響黑潮自身的結(jié)構(gòu)特征,同時也會調(diào)整黑潮在臺灣東北處對東海陸架的入侵。本文利用現(xiàn)場錨定實測海流資料、20年的衛(wèi)星高度計數(shù)據(jù)和9年的HYCOM再分析資料,對中尺度渦旋導(dǎo)致的黑潮入侵變化特征及其動力機(jī)制進(jìn)行了探討,得出以下結(jié)論。
　　應(yīng)用

2、SOM分類方法,再次驗證了臺灣以東中尺度渦旋對黑潮入侵的影響,并首次給出渦旋導(dǎo)致的臺灣東北處的環(huán)流異常結(jié)構(gòu):臺灣以東的氣旋式渦旋會引發(fā)臺灣東北處的反氣旋式環(huán)流異常結(jié)構(gòu),使得黑潮入侵位置發(fā)生西移,近岸處入侵增強(qiáng);臺灣以東的反氣旋式渦旋會引發(fā)臺灣東北處的氣旋式環(huán)流異常結(jié)構(gòu),使得黑潮入侵位置發(fā)生東移,近岸處入侵減弱。長期統(tǒng)計的結(jié)果也表明,黑潮入侵異常與黑潮流量異常具有顯著的反相關(guān)關(guān)系。
　　首次利用實測ADCP海流資料揭示了氣旋式中尺度

3、渦旋導(dǎo)致的黑潮入侵;同時,通過對比 ADCP站點處渦旋作用前后的流量發(fā)現(xiàn),氣旋式渦旋導(dǎo)致的黑潮入侵是一個非常有效的跨陸架水交換過程。結(jié)合9年的 HYCOM再分析資料,首次提出中尺度渦旋影響黑潮入侵的動力機(jī)制,具體表述如下:氣旋式(反氣旋式)渦旋的作用改變了陸坡附近的海水垂向?qū)咏Y(jié)。對于上層海洋來說,層結(jié)的改變降低(增加)了陸架與深水區(qū)之間的位勢渦度梯度,削弱(增強(qiáng))了跨越陸坡的位勢渦度障礙,使得黑潮入侵增強(qiáng)(減弱)。對于下層海洋來說,氣旋

4、式(反氣旋式)渦旋通過調(diào)整黑潮流量以及下層海洋層結(jié),大幅削弱(增強(qiáng))了下層海洋的流速,使得上層海洋對海底地形的敏感性變?nèi)?強(qiáng)),能夠(無法)與下層海洋脫離開來,容易(難以)入侵到東海陸架上。
　　臺灣以東中尺度渦旋數(shù)量的季節(jié)變化使得中尺度渦旋對黑潮在臺灣東北入侵的季節(jié)變化產(chǎn)生貢獻(xiàn):夏季,反氣旋式渦旋多于氣旋式渦旋,導(dǎo)致黑潮在臺灣東北處氣旋式環(huán)流異常結(jié)構(gòu)多發(fā);冬季,氣旋式渦旋多于反氣旋式渦旋,導(dǎo)致黑潮在臺灣東北處反氣旋式環(huán)流異常結(jié)構(gòu)