黄海冷水团环流及锋面上升流的季节与天气尺度变化研究
文献类型:学位论文
作者 | 孙凡![]() |
答辩日期 | 2021-11-11 |
文献子类 | 博士 |
授予单位 | 中国科学院大学 |
授予地点 | 中国科学院海洋研究所 |
导师 | 于非 |
关键词 | 黄海 温度锋面 黄海冷水团环流 上升流 季节变化 影响因素 |
学位名称 | 理学博士 |
英文摘要 | 黄海冷水团环流及锋面上升流是黄海夏季环流系统中重要的组成部分之一,对黄海中的生物、化学过程及物质输运起着极其重要的作用。因此,研究黄海冷水团环流及锋面上升流的季节与天气尺度的变化特征不仅有利于提升对黄海环流结构的认识,具有显著的科学研究价值,更有助于实现对当地渔业资源的合理开发及对生态环境的有效保护。本文基于ROMS模式,对黄海冷水团环流及锋面上升流的分布特征以及季节变化特征做了系统地分析,同时通过敏感性实验,探究了锋面上升流强度的影响因素及其影响机制,得到主要结论如下: 1. 黄海冷水团环流是夏季存在于黄海次表层的气旋式环流,其于春季开始生成,夏季达到成熟,秋季逐渐减弱,冬季完全消失。黄海冷水团环流的流核位于温度锋面及温跃层的交汇区域,温度锋面及温跃层的生消过程对黄海冷水团环流结构及强度的季节变化具有重要的影响。同时,温度锋面处的斜压梯度力也是产生黄海锋面上升流的主要驱动力,并且对锋面上升流的季节变化产生重要影响。黄海的温度锋面冬弱夏强,与之对应的锋面上升流也呈现出明显的季节变化特征。 2. 黄海冷水团环流及锋面上升流的分布及强度与黄海陆架坡度密切相关,陆架坡度越陡处,与之对应的锋面越强,进而造成黄海冷水团环流及锋面上升流的强度越大,流幅越窄;反之亦然。 3. 夏季的经向风速,以及前冬、春季和夏季的大气温度能够对黄海夏季锋面上升流的强度产生显著的影响。其中,夏季的经向风速是影响锋面上升流强度的首要因素,当夏季的经向风速增加时,黄海西岸的上升流强度明显增强,而东岸的上升流强度明显减弱。 影响黄海锋面上升流强度的次要因素是夏季的大气温度,当夏季的大气温度升高时,黄海的锋面上升流显著增强。前冬及春季的大气温度也会对锋面上升流的强度产生一定的影响,当前冬及春季的大气温度升高时,黄海夏季上升流的强度普遍减弱,但减弱幅度较小。通过对大气强迫的影响机制进行分析后发现,大气温度主要通过改变黄海温度锋面处的斜压性进而影响上升流的强度,而夏季的经向风速主要通过Ekman辐合/辐散而对黄海锋面上升流的强度产生影响。 4. 除大气强迫外,大小潮过程也会对黄海上升流产生明显的影响。伴随着大小潮的变化,黄海底层的锋面上升流强度呈现出明显的半月周期的变化特征,然而,黄海各区域锋面上升流的强度对大小潮的响应存在明显的不同,在大潮期间,山东半岛沿岸及朝鲜半岛沿岸的上升流明显增强,而朝鲜湾及苏北浅滩处的上升流强度明显减弱,小潮时则完全相反。进一步的研究发现,大小潮时潮致余流的异常是引起大小潮期间黄海锋面上升流强度差异的主要原因。 5. 台风过境能够对黄海的温度及环流结构产生显著的影响,当台风过境时,黄海近岸的底层温度迅速升高,推动温度锋面向黄海内区移动。同时,台风过境时的气旋式风场会加剧黄海上层的气旋式环流,导致黄海冷水团环流的流幅及流量迅速增加。此外,台风过境能够显著减弱黄海的上升流运动,甚至在苏北浅滩、山东半岛及朝鲜半岛沿岸产生明显的下降流。台风对黄海冷水团及其环流和上升流影响的持续时间约为2~3天。 |
语种 | 中文 |
源URL | [http://ir.qdio.ac.cn/handle/337002/177049] ![]() |
专题 | 海洋研究所_海洋环流与波动重点实验室 |
推荐引用方式 GB/T 7714 | 孙凡. 黄海冷水团环流及锋面上升流的季节与天气尺度变化研究[D]. 中国科学院海洋研究所. 中国科学院大学. 2021. |
入库方式: OAI收割
来源:海洋研究所
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