孟加拉湾海域溶解氧对热带风暴的响应
文献类型：学位论文
| 作者 | 徐华兵 |
| 答辩日期 | 2019 |
| 授予单位 | 南海海洋研究所 |
| 导师 | 唐丹玲 |
| 关键词 | 孟加拉湾，溶解氧，热带风暴，中尺度涡，上升流 |
| 学位名称 | 博士 |
| 学位专业 | 环境科学 |
| 其他题名 | Dissolved oxygen responses to tropical cyclones in Bay of Bengal |
| 英文摘要 | 随着全球气候的变暖，热带风暴的强度和发生频率都在增加。同时海表温度的增加也减少了全球大洋溶解氧（DO）的浓度。作为四个著名的低氧区之一的孟加拉湾，严重的盐度成层导致了低氧区的形成。孟加拉湾低氧区目前处于一个临界状态，任何的干扰都将会打破这种状态，使孟加拉湾成为一个“死亡区”。孟加拉湾作为热带风暴发生较为频繁区域之一。热带风暴导致强烈的混合和艾克曼抽吸将会打破上层水体的障碍层，导致温跃层的变化和浮游生物的生长，这些都会影响到低氧区次表层DO的分布。所以有必要研究热带风暴对孟加拉湾低氧区DO浓度的影响。为研究孟加拉湾中部次表层（20-200米）DO对热带风暴响应的机制，本研究筛选出2013-2018年孟加拉湾中部海域经过带有DO传感器的Bio-Argo的热带风暴。分别是热带风暴Hudhud，Five，Vardah，Maarutha和Mora。基于Bio-Argo和卫星遥感数据分析结果显示热带风暴引起的强烈混合和上升流导致三种类型的DO变化。第一种类型发生在TC Hudhud过境期间，次表层水体（37-70米）的DO随时间增加（在46米处最大增加79.8 μmol kg-1），主要是由于强烈的垂直混合和下降流造成的。第二种类型由于移速较慢的（≤4 m s-1）热带风暴（Hudhud，Five，Maarutha和Mora）引起的强烈上升流导致次表层水体中的DO减少（最大的减少在59 -137.2 μmol kg-1之间）。第三种类型则发生在移速较快的热带风暴Vardah过境期间，由于强烈的垂直混合和上升流的共同作用导致的，使DO在40-79米的浅层增加（在52米处最大增加55.5 μmol kg-1）和在80-150米深层减少（在122米处最大减少27.6 μmol kg-1）。这三种类型的DO响应取决于热带风暴的强度，移动速度和Ekman抽吸速率。此外，DO变化还受浅的氧跃层（58.3±16.7米）、障碍层、中尺度涡旋和生物化学过程的影响。由于热带风暴加强预先存在的气旋型涡旋从而产生更强的上升流，并且导致更长时间的DO减少。热带风暴导致的浮游植物的大量繁殖，引起的有机质分解耗氧作用也将会加剧低氧区DO的减少。本研究还探讨在存在气旋型涡和反气旋涡条件下，孟加拉湾DO如何响应热带风暴。本研究选择两个热带风暴DD BOB 04（TC Five）和CS Roanu，两个Bio-Argo分别位于气旋型涡和反气旋涡的边缘，且同时观测到DO和叶绿素a，并且观测时间一致—风暴过境后第三天。结果显示两个热带风暴引起的强烈的上升流均导致次表层DO的减少。值得注意的是，在存在反气旋型涡条件下，反气旋涡减弱了热带风暴Ronau导致的氧跃层变浅。相反，在存在气旋型涡条件下，气旋型涡则加剧了热带风暴BOB04导致的氧跃层变浅。此外，在气旋型涡存在的前提下，热带风暴BOB 04导致了次表层DO更长时间的减少，直到18天才恢复到热带风暴过境前的水平。而反气旋涡存在的位置则在第8天就恢复到热带风暴过境前的水平。本研究揭示孟加拉湾低氧区沿热带风暴路径的三种不同类型的DO响应。热带风暴引起的物理作用显著影响低氧区次表层DO的分布，同时中尺度涡旋也发挥着重要作用。这些将有助于我们从整体评估热带风暴对低氧区的影响。 |
| 源URL | [http://ir.scsio.ac.cn/handle/344004/18169]  |
| 专题 | 南海海洋研究所_学位论文（博士） |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 徐华兵. 孟加拉湾海域溶解氧对热带风暴的响应[D]. 南海海洋研究所. 2019. |
入库方式： OAI收割
来源：南海海洋研究所
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