呂宋島西北海域氣旋式渦旋的結(jié)構(gòu)及其形成機制.pdf

1、呂宋島西北海域受到局地風應力和黑潮的共同作用，使其成為南海海洋渦旋的多發(fā)地帶，也是南海兩大季節(jié)性氣旋式渦旋之一的呂宋冷渦形成區(qū)。了解呂宋島西北海域的海洋渦旋結(jié)構(gòu)，揭示該海域海洋渦旋的生成機制不僅是對南海海洋環(huán)流理論的重要補充，也是對邊緣海與大洋相互作用研究的重要貢獻。 本文首先利用氣候態(tài)的溫鹽資料及衛(wèi)星高度計資料等，分析了呂宋島西北海域海洋要素場的氣候態(tài)特征及其季節(jié)變化情況； 然后利用TOPEX/Poseidon衛(wèi)星高度

2、計資料并結(jié)合IPRC提供的平均海平面高度資料，對呂宋島西北海域氣旋式渦旋的形態(tài)結(jié)構(gòu)進行了研究，并借助Okubo-Weiss函數(shù)分析了該海域的流場特性，進一步證實了呂宋島西北海域氣旋式渦旋的組成。 本文還利用相關(guān)分析、功率譜分析等，研究了局地風應力和黑潮與呂宋西北海域氣旋式渦旋的關(guān)系。 最后利用數(shù)值試驗成功地模擬了黑潮在呂宋島西北海域誘生的氣旋式渦旋。 由于本文使用了高時空分辨率的資料和較高水平分辨率的數(shù)值模式，對

3、前人有關(guān)呂宋冷渦研究中存在的爭議給出了合理的解釋，取得以下主要創(chuàng)新性成果： 1)研究指出冬季傳統(tǒng)意義下的呂宋冷渦實際上是由兩個氣旋式渦旋所組成的。一個氣旋式渦旋位于呂宋島的西側(cè)(LCE1)，另一個氣旋式渦旋位于呂宋島的西北側(cè)(LCE2)，前者對冬季呂宋冷渦的貢獻是2/3，后者的貢獻是1/3。 2)研究發(fā)現(xiàn)位于呂宋島西側(cè)的氣旋式渦旋(LCE1)只存在于冬季，而位于呂宋島西北側(cè)的氣旋式渦旋(LCE2)則是全年存在。在冬季，兩

4、個氣旋式渦旋有時會交融在一起，但是大部分時間(約占總樣本的3/4)，兩個渦旋都有各自的中心。 3)利用Okubo-Weiss函數(shù)對呂宋島西北海域的流場特性進行了分析。分析結(jié)果表明，LCE1區(qū)和LCE2區(qū)的流場均主要以氣旋式旋渦形式存在，從而用Okubo-Weiss函數(shù)證明了兩個氣旋式渦旋的存在性。但是相比較而言，LCE2的旋渦特性要強于LCE1。 4)對觀測資料的分析指出LCE2的主變化周期約為60天，而呂宋海峽處的黑潮

5、流量除了有60-70天的季節(jié)內(nèi)振蕩外，還有周期為100天的振蕩；LCE2主要水體構(gòu)成為南海水，因此可以推斷它是由黑潮所誘生的南海局地的氣旋式渦旋。 5)研究發(fā)現(xiàn)呂宋島西北海域的兩個氣旋式渦旋的生成機制不同：位于呂宋西部的冬季氣旋式渦旋(LCE1)的形成與呂宋島西北角的正的風應力旋度有關(guān)，而位于呂宋島西北側(cè)的氣旋式渦旋(LCE2)則由黑潮所誘生。HYCOM模式的數(shù)值試驗也證明，當數(shù)值試驗中沒有南海局地風強迫作用時，黑潮會在呂宋島的