呂宋島西北海域氣旋式渦旋的結(jié)構(gòu)及其形成機(jī)制.pdf

1、呂宋島西北海域受到局地風(fēng)應(yīng)力和黑潮的共同作用，使其成為南海海洋渦旋的多發(fā)地帶，也是南海兩大季節(jié)性氣旋式渦旋之一的呂宋冷渦形成區(qū)。了解呂宋島西北海域的海洋渦旋結(jié)構(gòu)，揭示該海域海洋渦旋的生成機(jī)制不僅是對(duì)南海海洋環(huán)流理論的重要補(bǔ)充，也是對(duì)邊緣海與大洋相互作用研究的重要貢獻(xiàn)。 本文首先利用氣候態(tài)的溫鹽資料及衛(wèi)星高度計(jì)資料等，分析了呂宋島西北海域海洋要素場(chǎng)的氣候態(tài)特征及其季節(jié)變化情況； 然后利用TOPEX/Poseidon衛(wèi)星高度

2、計(jì)資料并結(jié)合IPRC提供的平均海平面高度資料，對(duì)呂宋島西北海域氣旋式渦旋的形態(tài)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究，并借助Okubo-Weiss函數(shù)分析了該海域的流場(chǎng)特性，進(jìn)一步證實(shí)了呂宋島西北海域氣旋式渦旋的組成。 本文還利用相關(guān)分析、功率譜分析等，研究了局地風(fēng)應(yīng)力和黑潮與呂宋西北海域氣旋式渦旋的關(guān)系。 最后利用數(shù)值試驗(yàn)成功地模擬了黑潮在呂宋島西北海域誘生的氣旋式渦旋。 由于本文使用了高時(shí)空分辨率的資料和較高水平分辨率的數(shù)值模式，對(duì)

3、前人有關(guān)呂宋冷渦研究中存在的爭(zhēng)議給出了合理的解釋?zhuān)〉靡韵轮饕獎(jiǎng)?chuàng)新性成果： 1)研究指出冬季傳統(tǒng)意義下的呂宋冷渦實(shí)際上是由兩個(gè)氣旋式渦旋所組成的。一個(gè)氣旋式渦旋位于呂宋島的西側(cè)(LCE1)，另一個(gè)氣旋式渦旋位于呂宋島的西北側(cè)(LCE2)，前者對(duì)冬季呂宋冷渦的貢獻(xiàn)是2/3，后者的貢獻(xiàn)是1/3。 2)研究發(fā)現(xiàn)位于呂宋島西側(cè)的氣旋式渦旋(LCE1)只存在于冬季，而位于呂宋島西北側(cè)的氣旋式渦旋(LCE2)則是全年存在。在冬季，兩

4、個(gè)氣旋式渦旋有時(shí)會(huì)交融在一起，但是大部分時(shí)間(約占總樣本的3/4)，兩個(gè)渦旋都有各自的中心。 3)利用Okubo-Weiss函數(shù)對(duì)呂宋島西北海域的流場(chǎng)特性進(jìn)行了分析。分析結(jié)果表明，LCE1區(qū)和LCE2區(qū)的流場(chǎng)均主要以氣旋式旋渦形式存在，從而用Okubo-Weiss函數(shù)證明了兩個(gè)氣旋式渦旋的存在性。但是相比較而言，LCE2的旋渦特性要強(qiáng)于LCE1。 4)對(duì)觀測(cè)資料的分析指出LCE2的主變化周期約為60天，而呂宋海峽處的黑潮

5、流量除了有60-70天的季節(jié)內(nèi)振蕩外，還有周期為100天的振蕩；LCE2主要水體構(gòu)成為南海水，因此可以推斷它是由黑潮所誘生的南海局地的氣旋式渦旋。 5)研究發(fā)現(xiàn)呂宋島西北海域的兩個(gè)氣旋式渦旋的生成機(jī)制不同：位于呂宋西部的冬季氣旋式渦旋(LCE1)的形成與呂宋島西北角的正的風(fēng)應(yīng)力旋度有關(guān)，而位于呂宋島西北側(cè)的氣旋式渦旋(LCE2)則由黑潮所誘生。HYCOM模式的數(shù)值試驗(yàn)也證明，當(dāng)數(shù)值試驗(yàn)中沒(méi)有南海局地風(fēng)強(qiáng)迫作用時(shí)，黑潮會(huì)在呂宋島的