黑潮變化及其對(duì)臺(tái)灣海峽流動(dòng)的影響.pdf

1、基于Argos浮標(biāo)資料和衛(wèi)星高度計(jì)資料，本文反演了黑潮及其鄰近區(qū)域的表層流場(chǎng)，利用得到的表層流場(chǎng)時(shí)間序列，分析了黑潮的季節(jié)變化，并使用特征線(xiàn)方法確定了黑潮主軸的位置，研究了黑潮在不同區(qū)域的顯著周期以及其變化規(guī)律存在差異的可能成因。在資料分析的基礎(chǔ)上，應(yīng)用POM模式模擬了西北太平洋區(qū)域的溫鹽與環(huán)流場(chǎng)，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行數(shù)值試驗(yàn)，初步研究了臺(tái)灣以東暖渦和臺(tái)灣海峽北向流動(dòng)的形成機(jī)制，探討了黑潮的低頻變化對(duì)臺(tái)灣海峽流動(dòng)的影響。 利用Argo

2、s浮標(biāo)資料和衛(wèi)星高度計(jì)資料，反演了黑潮及其鄰近區(qū)域的表層流場(chǎng)時(shí)間序列，發(fā)現(xiàn)其存在較明顯的季節(jié)性變化：春季和夏季，在呂宋海峽幾乎不存在黑潮入侵現(xiàn)象，冬季和秋季則存在比較明顯的入侵現(xiàn)象；臺(tái)灣以東在夏季會(huì)出現(xiàn)一個(gè)季節(jié)性的暖渦；在臺(tái)灣島東北，除夏季外黑潮西側(cè)均有分支入侵到東海陸架，春季和冬季該分支順時(shí)針流動(dòng)匯入黑潮，秋季該分支又分為兩支，一支作逆時(shí)針流動(dòng)，另一支沿等深線(xiàn)流向東海；黑潮在日本以南存在分支指向?qū)︸R海峽，冬季最強(qiáng)，春季和秋季次之，夏季

3、最弱，春、秋兩季東海陸架水匯入該分支并在九州西側(cè)分出一支作順時(shí)針流動(dòng)，這可以反映出對(duì)馬暖流在冬季主要來(lái)源于黑潮分支，而夏季主要來(lái)源于東海陸架混合水；除冬季外，在奄美群島東側(cè)均存在一個(gè)反氣旋型渦旋，渦旋分支指向東北，在九州以南匯入黑潮，并且該渦旋的位置由春季到秋季逐漸向南移動(dòng)。 利用浮標(biāo)和衛(wèi)星高度計(jì)資料反演的表層流場(chǎng)時(shí)間序列，計(jì)算了黑潮的流軸位置和最大流速，并選擇了幾個(gè)典型斷面進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)黑潮在上、中、下游的顯著周期并不相同。呂

4、宋海峽黑潮主要是年周期的季節(jié)變化，這可能是由于受季風(fēng)的影響。臺(tái)灣以東黑潮主要是季節(jié)內(nèi)周期變化，這是由于受外洋傳來(lái)的季節(jié)內(nèi)Rossby長(zhǎng)波信號(hào)的影響造成的。東海黑潮是最穩(wěn)定的一段，僅有不太明顯的年際和準(zhǔn)2年的周期變化。吐噶喇海峽黑潮主要是年周期的季節(jié)變化，局地風(fēng)應(yīng)力的影響是形成季節(jié)變化的主要原因。 通過(guò)POM模式，成功模擬了西北太平洋區(qū)域的溫鹽場(chǎng)與環(huán)流場(chǎng)，東中國(guó)海的主要流動(dòng)及其季節(jié)變化特征被較好的反應(yīng)出來(lái)。在此基礎(chǔ)上，進(jìn)行了一系列

5、數(shù)值試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)：臺(tái)灣以東確實(shí)存在著季節(jié)性變化，即僅在夏季產(chǎn)生暖渦，冬季則沒(méi)有，該區(qū)域風(fēng)應(yīng)力切變的季節(jié)變化可能是其中的一個(gè)重要原因。臺(tái)灣海峽北向流動(dòng)與臺(tái)灣以東黑潮有密切的聯(lián)系，其流量、方向及變化趨勢(shì)均受臺(tái)灣以東黑潮的影響，黑潮的低頻變化會(huì)導(dǎo)致臺(tái)灣海峽流動(dòng)的相應(yīng)變化，臺(tái)灣以東黑潮的存在是臺(tái)灣海峽流動(dòng)終年為北向流的根本原因。實(shí)驗(yàn)證明正常情況下風(fēng)應(yīng)力對(duì)臺(tái)灣海峽北向流的形成不起作用，而如果不存在黑潮或者將呂宋海峽封上后冬季臺(tái)灣海峽則不存在北向流動(dòng)

6、，上述結(jié)果可以用Pedlosy提出的繞島環(huán)流理論進(jìn)行解釋。根據(jù)Pedlosky繞島環(huán)流理論，如果考慮穩(wěn)定或低頻的流動(dòng)，忽略風(fēng)應(yīng)力等其他外力作用，摩擦力繞臺(tái)灣島的閉合曲線(xiàn)積分為零。為了平衡臺(tái)灣以東黑潮產(chǎn)生的順時(shí)針?lè)较虻哪Σ?，臺(tái)灣以西必須產(chǎn)生逆時(shí)針?lè)较虻哪Σ粒瑥亩沟门_(tái)灣海峽終年為北向流。 本文工作的創(chuàng)新點(diǎn)：本文通過(guò)浮標(biāo)－高度計(jì)資料與數(shù)值模式相結(jié)合，較完整地刻畫(huà)了黑潮在不同區(qū)域的變化周期存在差異的特征，揭示了大洋的波動(dòng)、局地風(fēng)應(yīng)力和