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南极绕极流是自西向东横贯太平洋、大西洋和印度洋的全球性环流,也是世界上唯一一支和地球上所有其他洋流都有关联的洋流。尽管对南极绕极流的观测和研究历史相对较短,但是对其特征、变化和机制的研究已取得了许多重要进展,对其在全球变化中的作用的研究也日益深入。南极绕极流成为海洋和大气科学领域的前沿研究内容。以绕极流锋面分布、流速特征、纬向输运、经向输运及其响应的动力机制为重点,总结了过去数十年里对绕极流观测和理论的研究结果,明确了研究中仍然薄弱的环节,并提出了相应的工作建议,以促进我国关于南极绕极流及相关海洋和大气过程的研究。 相似文献
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南极绕极波(ACW)是近10年来海洋和大气科学领域研究的重要内容之一,其特征表现为一种海气耦合的年际信号在南大洋的明显东向传播。文中依据波动的基本原理,利用非线性拟合方法得到了绕极波行波的平均波速、波数和角频率和印度洋驻波的表达形式,得出行波和驻波具有相同的角频率。针对绕极波纬圈传播的不连续现象,提出了南极绕极波是行波和驻波共存系统的新见解。行波与驻波共存系统由三部分组成:在南大洋的太平洋西侧发生SLP振动,与发生在太平洋中低纬度的过程有关;在太平洋和大西洋存在传播的行波,行波在太平洋最强,到大西洋明显减弱;在印度洋SLP系统表现为局地变化,体现明显的驻波特征。三部分有共同的周期,表明三部分是统一的动力学系统,证实了行波与驻波共存系统可以很好地表达南极绕极波的时空特性和传播特征。 相似文献
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联合基于GRACE重力卫星观测资料恢复的重力场模型(EIGEN-GL04S1)和卫星测高推求的平均海面高模型(KMSS04)来构造南极绕极流区域的平均海面动力地形,并利用小波滤波方法去掉短波及噪声信号,进而推算大、中尺度的绕极流。与非卫星重力场模型、同化资料及海洋水文资料确定相应结果的验证分析表明:基于新的卫星重力场模型推算的南极绕极流区域的海面动力地形、PF、SAF和表层流场等都与海洋学结果相吻合,且局部特征更加清晰。表明卫-卫跟踪重力卫星计划确定的地球重力场模型较之以前存在的重力场模型在中长波部分精度有较大提高,从大地测量(从空间)角度来探测南极绕极流已达到较高的精度。 相似文献
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本文利用中国第25次南极科学考察期间获取的现场观测数据研究了东南印度洋（弗里曼特尔至中山站间）海洋锋面附近的低空大气风场以及温度场垂向分布特征。结果表明：弗里曼特尔港至中山站之间的亚南极锋锋面暖水侧与冷水侧风速垂向分布结构不同,锋面暖水侧风速垂向梯度小,风速梯度最大值出现在500m高度附近,而锋面冷水侧低空风速梯度最大值出现在150m高度附近,揭示了中纬度海气相互作用机制在东南印度洋海洋锋面附近起重要作用。同时,本文还发现了亚南极锋锋面上空存在支一强的低空纬向急流,急流中心位于300m高度处;极锋上空低空风速强而高空风速弱。 相似文献
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本文利用WOCE塔斯马尼亚岛至南极大陆断面连续6年(1993-1998年)南半球夏季的上层温度数据确定了各锋位置,并对ERS-1/2卫星风场数据进行处理,获得该断面多年平均月风应力和风应力旋度,以及该断面风应力变化的时间序列。将各锋位置与局地的风应力和风应力旋度变化进行对比分析,探讨了两者之间的关系。结果显示,该断面纬向风应力和经向风应力均有周期为半年的季节变化,经向风应力变化超前于纬向风应力变化约1个月。风应力旋度有周期为2个月左右的变化。第一极锋(PF1)位置的经向季节变化幅度远小于气候月平均零旋度线的经向季节变化幅度,但位于零旋度线的平均位置附近。在PF1以北,向北输送的南极表层水(AASW)开始辐聚下沉,在下沉并北移的过程中与亚南极模态水(SAMW)相遇,SAMW与AASW之间温盐特征的巨大差异可能是导致亚南极锋(SAF)形成的主要原因。极锋区(PFZ,指极锋PF与亚南极锋SAF之间的区域)中辐聚大于辐散,部分辐聚的水体必定来自极锋以南向北输送的温度更低的上层水,对SAF水平温度梯度的形成和维持做出贡献。风应力旋度负最大值很可能决定了南极绕极流锋(SACCF)的强度:负最大值越大,埃克曼抽吸越强,南极绕极深层水(CDW)向海面涌升程度越大,CDW与变性南极绕极深层水(MCDW)之间温盐梯度的深度范围越大,锋强度越强。 相似文献
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选用国家气象局气候中心系统诊断预测室每月提供的500百帕环流指数、环流特征量资料等资料,对2009年红水河流域8～10月份降水偏少成因的主要环流特征进行分析,得出2009年8～10月500百帕亚洲地区中高纬以纬向环流为主;极涡中心偏向东、西半球,强度比常年偏强,位置偏北,不利于冷空气南下到低纬地区。南海夏季风爆发及结束时间比多年平均偏晚,强度较常年偏弱;副高位置偏西、偏北,强度偏强;热带气旋活动路径偏西、偏北。在这种大型环流形势的配置下,使得低纬大部地区产生较大降水的条件受阻,是造成红水河流域后汛期降水偏少的主要原因。 相似文献
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南设得兰群岛位于德雷克海峡南侧, 南经布兰斯菲尔德海峡与南极半岛相望。该区域一直是南大洋海洋学研究的热点区域, 近些年已成为南极磷虾渔业的重要作业区。透光层作为海洋生物活动最为集中的区域, 也是海洋中生产力最为丰富的区域。了解透光层水团的特性及变化, 一方面可为南极半岛海洋学研究提供基础信息, 同时也可为南极磷虾等中上层海洋生物的分布及其致因提供科学支撑。通过分析2013年1月至3月南设得兰群岛周边海域5个断面的透光层温、盐数据, 本研究梳理了该区域的水团属性和分布。结果显示, 南设得兰群岛北侧较深水区水团垂向结构明显, 由上至下依次为南极夏季表层水、冬季水和绕极深层水。位于南设得兰群岛南侧的布兰斯菲尔德海峡内, 威德尔海过渡水特征几乎占据了整个布兰斯菲尔德海峡。但布兰斯菲尔德海峡西南侧水团结构较为复杂, 包括了威德尔海过渡水、别林斯高晋海过渡水和德雷克海峡水等。阐明南设得兰群岛周边复杂的水团结构对于进一步开展南大洋生物-物理相互作用研究具有重要的科学意义。 相似文献
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N_2O是大气中最重要的温室气体之一,目前已经有大量的研究对海洋N_2O循环及海洋对N_2O收支的贡献进行追踪报道。然而,极区相关研究仍然十分有限。本研究利用中国第25、26次南极科学考察的机会,对南大洋进行的采样以及实验室分析,结果显示,南大洋表层海水存在亚热带锋附近N_2O过饱和,亚南极锋附近接近饱和,和极锋以南洋面的不饱和的特征。海冰融化后,其融冰水的注入是N2O不饱和特征形成的主要原因。运用正态分布选取站观测风速95%以上的风速范围进行平局估算出极锋以南洋区海气通量,结果显示,极锋区以南表层海水是大气N_2O的汇区,年吸收通量约为3.5×10~(-4)—7.7×10-4Tg·a-1(百万吨氮/年)。 相似文献
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Marilyn N. Raphael 《自然地理学》2013,34(6):516-528
The size and geographical distribution of the zonal eddy sensible heat flux and its divergence in the Northern Hemisphere winter are examined. Special attention is paid to the zonal eddy contribution to the total heat transport and the relationship between the zonal and meridional heat transport. The heat fluxes are calculated using 700mb air temperatures and geostrophic winds spanning the period 1947–1987. The zonal fluxes are much larger than the meridional fluxes, particularly in the regions of strongest flux. The sign and strength of the zonal flux are largely controlled by the direction and strength of the meridional transport. Zonal eddy transfer appears to be as important a source of energy as the meridional eddy transfer, particularly over North America and Siberia. Changes in atmospheric circulation strengths may be interpreted in terms of energy flux divergence to establish links with temperature changes. [Key words: sensible heat flux, zonal heat flux, meridional heat flux, energy flux divergence]. 相似文献
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An Arctic Ocean eddy in sub-surface layer is analyzed in this paper by use of temperature,salinity and current profiles data obtained at an ice camp in the Canada Basin during the second Chinese Arctic Expedition in summer of 2003.In the vertical temperature section,the eddy shows itself as an isolated cold water block at depth of 60 m with a minimum temperature of-1.5℃,about 0.5℃ colder than the ambient water.Isopycnals in the eddy form a pattern of convex,which indicates the eddy is anticyclonic.Although maximum velocity near 0.4 m s-1 occurs in the current records observed synchronously,the current pattern is far away from a typical eddy.By further analysis,inertial frequency oscillations with amplitudes comparable with the eddy velocity are found in the sub-surface layer currents.After filter the inertial current and mean current,an axisymmetric current pattern of an eddy with maximum velocity radius of 5 km is obtained.The analysis of the T-S characteristics of the eddy core water and its ambient waters supports the conclusion that the eddy was formed on the Chukchi Shelf and migrated northeastward into the northern Canada Basin. 相似文献
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利用2003年7-9月中国第二次北极科学考察期间,在北冰洋加拿大海盆的一个冰站上得到的温度、盐度和流速的连续剖面观测资料,对一个次表层的北冰洋涡旋进行了分析。在温度断面图中,该涡旋表现为一个核心位于60m深度、最低温度为-1.5°C的孤立冷水块,比周边水体的温度低约0.5°C。涡旋中的等密度面呈现凸透镜的结构,表明该涡旋是反气旋式的。虽然同步观测的流场中确实存在速度接近0.4ms-1的异常强流,但实测流场的结构却与一个典型的涡旋流场相去甚远。进一步分析发现,涡旋所在的次表层流场存在变化幅度与涡旋旋转速度相当的惯性频率振荡。在滤除惯性流和平均流之后,得到了轴对称的涡旋流场,涡旋的最大流速半径约为5km。对涡旋核心及其周边海域水体的温盐性质对比分析表明,该涡旋可能在楚科奇陆架上形成,然后向东北方向运动并进入了加拿大海盆。 相似文献
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A.A. Zhdanov N.G. Granin R.Yu. Gnatovsky V.V. Blinov 《Geography and Natural Resources》2009,30(1):30-34
Data on the velocities of currents in Lake Baikal were used to calculate the zonal component of the coefficient of turbulent exchange and the dissipation rate of turbulent energy. We determined the empirical dependencies of the coefficients of turbulent exchange on the magnitude of the phenomenon, and on the mean velocity of current. We investigate the spatio-temporal variability of the coefficients of horizontal turbulent exchange and the dissipation rate of turbulent energy in the lake. Data on seasonal variability of the dissipation rate of turbulent energy were obtained for the first time. 相似文献
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基于非结构三角形网格的FVCOM(Finite-Volume Coastal Ocean Model)海洋数值模式,对白令海峡及其邻近海域的潮汐、潮能进行数值模拟研究。模拟结果同验潮站和实测海流资料符合良好,较好地反映了白令海峡及其邻近海域的潮汐、潮流分布特征和运动状况。根据计算结果绘制了主要分潮的同潮图和潮流椭圆图,对该海域潮汐潮流特征进行了系统分析。结果表明,白令海陆架区、白令海峡和楚科奇海主要以M2分潮为主,而在诺顿湾海域以K1分潮为主,M2分潮潮流在白令海陆架东南部及阿纳德尔湾较强,K1分潮潮流在诺顿湾潮流达到最大值。在此基础上,对其潮汐能的传播与耗散进行分析,结果发现研究海域潮能通量较小,主要分潮在研究海域潮能耗散总量约为751 MW,M2潮能耗散占该总量的52%,K1潮能耗散占38%,潮能进入白令海陆架后,M2分潮主要在圣劳伦斯岛以南陆架区耗散,K1分潮主要在诺顿湾海区耗散。 相似文献