東南印度洋的海洋鋒及其變化研究.pdf

1、南極繞極流(ACC)中斜壓輸送占主要部分，而相關(guān)鋒面的斜壓輸送又構(gòu)成了總斜壓輸送的主要部分，因此研究鋒的形態(tài)特征及其變化對(duì)于了解ACC具有重要意義。由于南大洋的海域面積巨大，且天氣條件惡劣，對(duì)鋒面的認(rèn)識(shí)在時(shí)間和空間上還極為有限。絕大多數(shù)對(duì)鋒的研究都基于傳統(tǒng)的溫鹽觀(guān)測(cè)，主要集中在南半球夏季，空間分辨率不高，且主要分布在南極考察補(bǔ)給船的航線(xiàn)上，缺少全面連續(xù)的觀(guān)測(cè)。南印度洋又是南大洋中了解較少的海區(qū)，而中國(guó)的南大洋調(diào)查主要在東南印度洋開(kāi)展，因

2、此本文選取東南印度洋70°～150°E之間的鋒作為研究對(duì)象。 東南印度洋的鋒大多伴有強(qiáng)斜壓地轉(zhuǎn)流。本文抓住這一特征，從強(qiáng)流這個(gè)角度來(lái)研究和識(shí)別鋒，闡述了各鋒的鋒面流特征。在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步闡明了115°E斷面各主要鋒在平均狀態(tài)下的鋒面位置、流速和寬度等特征及可能的變化。從渦動(dòng)能和溫鹽兩個(gè)角度研究了東南印度洋各鋒的變化，并對(duì)各鋒的形成機(jī)制進(jìn)行了初步探討。主要結(jié)果如下： 1.南極繞極流中亞南極鋒(SAF)、第一極鋒(PF1)

3、及南繞極流鋒(SACCF)的位置和走向可以由強(qiáng)流所在位置更為精確地確定。SAF和PF1總是對(duì)應(yīng)著流速一般在40cms-1以上的強(qiáng)流，第二極鋒(PF2)并不一定與強(qiáng)流對(duì)應(yīng)，SACCF對(duì)應(yīng)的流速明顯小于SAF和PF1，但仍可以強(qiáng)流法予以辨認(rèn)。在渦旋活動(dòng)的影響下SAF的鋒面流會(huì)加強(qiáng)和發(fā)生分裂。 2.在115°E斷面，ACC的主軸在平均狀態(tài)下主要由兩部分構(gòu)成，分別對(duì)應(yīng)于SAF和極鋒區(qū)的PF2和PF1。SAF的平均位置在46°S，平均緯向

4、流速達(dá)49cms-1。極鋒區(qū)的東向輸送流幅寬達(dá)4.3個(gè)緯度，大于SAF的輸送，其間有多個(gè)速度峰值，反映了該斷面的PF2和PF1具有較大的南北擺動(dòng)幅度，甚至可能分裂為多個(gè)鋒。SACCF的平均位置在59.7°S，平均緯向流速略小于20cms-1。 3.在東南印度洋遠(yuǎn)離海脊和海臺(tái)的深海盆以及海脊和海臺(tái)的走向與ACC主軸平行的海域，高渦動(dòng)能(EKE)主要由周期大于90天的變化產(chǎn)生。SAF在東南印度洋沒(méi)有一致的季節(jié)變化。低頻EKE在克爾蓋

5、倫島東北方和澳大利亞西南方的上升趨勢(shì)較為明顯與不同海域海平面變化趨勢(shì)不一致有關(guān)。 4.?？寺槲鼘?dǎo)致的表層水輻聚是STF產(chǎn)生和維持的原因。繞極深層水(CDW)與變性繞極深層水(MCDW)的溫鹽特征差異導(dǎo)致了SACCF的形成，旋度負(fù)最大值很可能決定了SACCF的強(qiáng)度：負(fù)最大值越大，鋒強(qiáng)度越強(qiáng)。在PF1以北，輻聚下沉并北移的AASW與SAMW之間溫鹽特征的巨大差異可能是導(dǎo)致SAF形成的主要原因。局地的埃克曼輻聚可能只在某些時(shí)候起到了