南海和西北太平洋中尺度涡的统计特征分析

作     者：林鹏飞 

作者单位：中国科学院研究生院（海洋研究所） 

学位级别：硕士

导师姓名：王凡

授予年度：2005年

学科分类：07[理学] 0707[理学-海洋科学] 

主      题：mesoscale eddies sea level anomaly generation mechanisml occurrence probability 

摘      要：中尺度涡在海洋中几乎处处存在,它包含有巨大的动能,可占海洋环流总能量的 80%,甚至于 90%以上,因此它对世界大洋总环流起着重要的作用。南海及西北太平洋中尺度涡现象十分丰富,但以往由于相关资料匮乏,对这两个海域的涡旋的系统特征分析仍不够深入。本文利用 TOPEX/POSEIDON 混合 ERS1/2 卫星高度计资料,对在 1993-2001 年间南海和西北太平洋(10°N-35°N,120°E-150°E)的中尺度涡进行辨认和动态追踪,并对其产生特征、移动特征、出现概率及对海面高度变化的贡献进行统计分析。此外,本文还对南海涡旋的形成机理进行了探讨。 结果表明,南海平均每年产生约 18 个中尺度涡,其中暖涡略多于冷涡。南海的涡旋主要产生于海盆内,通过吕宋海峡进入的较少。西北太平洋平均每年产生约 60 个中尺度涡,冷涡与暖涡的比例约为 7:5。约有 1/5 的涡旋是从海域以东的中东太平洋西传而来。在两个海域中,涡旋的半径均随纬度的增加有变小的趋势,与斜压罗斯贝变形半径变化趋势一致;生命周期一般在 180 天以内,且以 30-60天为多。 在南海,约 80%的涡旋向西移动,大体可以沿 17°N 分成南北两个相对独立系统,且一般不会有涡旋跨系统传播。在西北太平洋,约 90%的涡旋向西移动,向西移动的速度随着纬度的增加而变慢甚至转向。在北赤道流和黑潮延续体等强流附近,涡旋的实际纬向移速与纬向平均流影响下的罗斯贝波相速更为接近。在20°N-30°N 间平均流较弱的地方,涡旋的实际向西移动速度比罗斯贝波相速及平均流的向西分量大 4cm/s 左右。 在南海,涡旋发生的区域主要位于越南南部以东至台湾西南一线海域,呈东北-西南向分布。其中,吕宋海峡以西海域(R1区)和越南南部以东海域(R2区)涡旋的出现概率(以 2o×2o网格为单位统计)相对较大,约为 23%和 25%,是涡旋的高发区。11-5 月份,在台湾西南海域(即 R1北部)涡旋的出现概率较大;主要是暖涡;5-10 月,在吕宋岛以西海域(即 R1南部)涡旋的出现概率较大,冷、暖涡均有。在 R2区,3-11 月份,涡旋的出现概率较大,其中 9-11 月份冷涡较多,而 3-7 月份暖涡较多。在西北太平洋,涡旋的出现概率有明显的季节变化,春季大,秋季小。涡旋的出现概率主要有三个高值区:在 145°E 以东海域,在 19°N-22°N