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Persistent mixing bursts in the equatorial Pacific thermocline induced by persistent equatorial waves

Journal of Oceanology and Limnology 2024年第2期42卷 492-510页

作者： Jingjing ZHANG Chuanyu LIU Xiang GONG Fan WANG School of Mathematics and Physics Qingdao University of Science and TechnologyQingdao 266100China Key Laboratory of Ocean Circulation and Waves Institute of OceanologyChinese Academy of SciencesQingdao 266071China Laoshan Laboratory Qingdao 266237China

A recent study by Liu et al.(2020)suggested that due to the saturation of equatorially trapped planetary waves with different dynamical types,temporal periods,meridional and baroclinic modes,complex layer structures of vertical velocity shear and hence turbulent mixing could frequently occur in the thermocline of the eastern equatorial *** investigated the occurrence of the interior turbulent mixing as indicated by shear instabilities,above the Equatorial Undercurrent(EUC)core at three equatorial sites along 140°W,170°W,and 165°E,respectively,based mainly on data from the Tropical Atmosphere and Ocean(TAO)mooring *** found that turbulent mixing bursts persisted in the thermocline of all three ***,the interior turbulent mixing layers(ITMLs)could occur in probability of approximately 68%,53%,and 48%at the three sites,*** overall occurrence probability shows obvious and similar biannual variations at 140°W and 170°W,which is higher in boreal from late summer to winter and lower in ***,the ITMLs are primarily located above the EUC core and prevail in deeper(shallower)layers from late summer to winter(spring).Most ITMLs(70%)lasted for hours to 3 days,and a few of them(15%)for more than 7 *** thicknesses of ITMLs were concentrated between 15 and 55 *** 165°E,the vertical distribution of ITML occurrence probability was different from that at 140°W and 170°W,as it did not show a preference for depths;the durations of ITMLs are short(also from hours to several days)and their thicknesses were between 5 and 25 *** properties,particularly the high occurrence probability,and short durations demonstrated the persistence of thermocline mixing in the western to eastern equatorial Pacific thermocline and confirmed the generation mechanism by persistent equatorial waves as well.

关键词： interior turbulent mixing layer(ITML) weakly sheared layer(WSL) Equatorial Undercurrent(EUC)core occurrence probability seasonality

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南海和西北太平洋中尺度涡的统计特征分析

南海和西北太平洋中尺度涡的统计特征分析

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作者：林鹏飞中国科学院研究生院（海洋研究所）

学位级别：硕士

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... 详细信息

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

关键词： mesoscale eddies sea level anomaly generation mechanisml occurrence probability

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