南海海洋环流的建立与环流的年际变化-物理海洋学专业毕业论文

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1、青岛海洋大学博士论文摘要本文以资料分析、数值模拟及理论分析为基础，关注南海海洋季节性环流建立和调整以及环流的年际变化。拟从不同角度阐述具有相当空间尺度、地形复杂及强大的季风强迫下的南海环流的变率。具体研究工作如下：1、南海季节性环流的建立和调整在季节性翻转的季风强迫下，上层海洋的瞬时调整使得从严格意义上来讲南海不具备年平均意义下的环流态。因此对于南海来说，研究海盆尺度环流的建立与调整具有十分明显的理论意义。i尤其值得注意的是，研究环流的建立和调整，则需要深入探讨大尺度波动在环流建立和调整过程中的重

2、要作用。利用Levitus气候平均温盐资料，分析了线性理论意义下南海的重力波及行星波的不同模态解，其～阶模的相速度分布与真实地形关系十分密切；通过行星波的临界频率(CriticalFrequency)计算，从理论上描述了南海行星波动的特征。TOPEX／Poseidon海面高度异常资料的EOF分析进一步表明，南海具有季节性的波动调整过程，这对于南海季风性环流的建立具有十分重要的意义。通过数值模式的结果分析进一步探讨了南海季节性环流的建立和调整的动力学机制。在高分辨率的POM模式的基础上，通过Spin

3、up过程的模拟结果分析，揭示了Kelvin波和Rossby波对季风性环流建立的重要贡献，即波动通过对水体质量及能量的再分配来调整环流，并由此得到了南海季风性环流建立的特征时间尺度，大约为三个月左右。、{2、南海环流的年际变化／近来随着ENSO研究的升温，南海环流年际变化与ENSO事件之间的联系成为南海海洋学研究中的一个重点。诸多的研究表明，南海的风场、SST及环流结构在ENSO事件中有明显的异常响应。＼本文用COADS的海面温度(SST)、风应力资料及TOPEX／Poseidon海面高度异常资料分

4、析了在南海的异常事件过程中大尺度动力结构、海面高度异常、海温的异常响应。似南海区域平均的海面温度异常(SSTA)为指标，选取ElNifio年份和LaNifia年份，研究大尺度动力结构的异常响应，研究表明，在ElNifio年份，夏季的异常流函数场的整体趋势是南海夏季本身所固有的环流态得到加强，eP：IL：部辐散加强，南部辐合加强，而冬季南海气旋式流场整体被削弱，使得整个南海辐散加强。在LaNifia年份与E1Nifio年份作用相反，削弱夏季的动力结构而加强冬季的动力结构。动力结构的异常响应同时对应了

5、SSTA的异常4青岛海洋大学博士论文响应，为以往对南海表层水温年际变化的动力学解释增加了新的内容。通过对南海的1972／1973，1982／1983，1977／1978，1987／1988四个异常事件过程的分析，这一点体现的尤为明显。另外，通过199W1998异常事件的个例分析表明，大尺度动力结构和SSTA的异常响应与海面高度异常的异常响应也是密切相关的，并且为97／98暖事件发展及维持给出了可能的机制。。》3、数值模拟数值模拟作为一种先进的研究手段在物理海洋学的研究中扮演了越来越重要的角色，本文

6、中数值模拟作为在实测资料基础上理解真实物理场的又-*b歹醢／作了以下的研究：’A)数值模式的结果分析进一步探讨了南海季节性环流的建立和调整的动力学机制(见前述)。B)以1／2度分辨率的POM模式为基础，模拟结果给出了与前人研究较一致的南海的月平均环流结构，并且通过1992—1999年期间的年际环流模拟，着重研究了南海1997／1998暖事件过程中的环流结构。进一步证实了资料分析得到的结论。C)成功的模拟了南海的海面高度异常分布，并且在引入张弛同化方案的基础上探讨了南海海面高度异常的季节变化。＼～·

7、》j关键词：南海；季节性环流；年际变化；5青岛海洋大学博士论文——_———-●--———————————_—————_—————-__——————————__——————_——————’—___————————————————一一AbstractBasedondataanalysis，numericalmodelingandtheoreticanalysis，thispaperfocusesontheestablishmentandadjustmentofseasonalcirculationin

8、SCSanditsinterannualvariations．ThevariabilityoftheSCScirculationunderstrongmonsooncouplingwiththecorrespondingspatialscaleandcomplextopographyisillustratedfromdifferentpoints．Thefollowingisthemainstudy：1．Theestablishmentandadjustmentofmonsoon—