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在南大洋印度洋扇区中部海域,除了地形控制(凯尔盖朗高台),南极绕极流和厄加勒斯回流的汇合流进一步加强了下游的斜压剪切强度,导致涡旋能量显著增强,因此,对该海域涡旋的研究有助于了解该海域的涡旋特征以及地形与涡旋的分布关系。基于2005~2019年卫星遥感数据,对该海域涡旋特征进行统计,并对涡旋产生地分布、跨锋面涡旋的移动状况进行分析,同时结合Argo剖面数据,进一步剖析涡旋内部水文分布特征。结果表明:该海域涡旋生命周期多在20 d以内(64.25%),平均半径多在30~100 km(96.13%);平均半径与平均振幅呈正相关关系(相关系数R=0.55);生命周期越大的涡旋平均传播距离也越大。2014年开始涡旋数量明显增加,主要由短寿命涡旋(<30 d)数量增加所贡献。反之, 21世纪10年代后期年平均涡动能异常呈减小趋势。涡旋产生地随着寿命增长,逐渐从亚南极锋与南极绕极流南部边界之间的锋面区域向亚南极锋以北移动。跨锋面涡旋中,暖涡向高纬,冷涡向低纬移动,大部分具有携带水团移动的能力。由涡旋内部水文特征分析结果可知,不同极性的涡旋能够实现完全不同来源水团的远距离输送,对同一来源水团,气旋涡具有抬升作用,而反气旋涡具有压沉作用。该研究工作有助于提升对南大洋涡旋特征及变动的认识,为进一步的涡旋动力研究提供支撑。 相似文献
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南极印度洋扇区分布了许多南极底层水的生成区,此海域海水盐度变化对全球的气候变化有着深远影响。本文采用EN4再分析数据、实测海豹资料和WOD18数据,结合大气再分析和海冰密集度数据,对南极印度洋扇区表面盐度长期变化及其对大尺度环流异常的响应进行探究。2008年以来,南极沿岸出现显著的海表面持续性高盐异常,其中印度洋扇区变化最为显著,表层高盐水主要集中在达恩利冰间湖附近与沙克尔顿冰架以北的海域。沿岸海域的高盐陆架水向北扩张且影响深度不断加深,高盐的绕极深层水上涌也更加明显。此高盐异常与南极涛动(Antarctic Oscillation,AAO)、印度洋偶极子(Indian Ocean Dipole,IOD)两种大尺度环流密切相关。AAO与IOD正位相下,西风显著增强,促进海冰大量生成,为海表面提供了大量的盐通量。同时,海表面出现更显著的风场旋度负异常与低压异常,促进高盐深层水上涌,对高盐异常有重要维持作用。此外,纬向风剪切与蒸发增强也是影响该高盐异常的重要局地过程。 相似文献
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采用TOPEX/POSEIDON(T/P)卫星高度计 1 993年 1月— 2 0 0 0年 1 2月海面高度数据 ,研究包含了整个南极绕极流流系 (40°— 6 0°S)的海面高度低频变化。首先采用EOF分解方法获取南大洋时空分布的主要模态 ,前 3个EOF模态分别占总方差的 2 4 .8%、1 3 .8%和 1 0 .7%。然后采用EMD方法分别分析了各个EOF模态的时间系数曲线的组成成分 ,对南极绕极流海域的各种时间尺度变化给出了清晰的描述 ,对于不同尺度变化所占的比例得到了定量的结果。研究结果表明 ,EOF的各个模态不仅在形态上存在差异 ,而且具有相互独立的物理背景。EOF的第一模态主要体现了以太阳辐射冬夏差异形成的年周期变化 ,另一个显著的特征就是南极绕极流从 1 993— 2 0 0 0年海面的整体上升趋势。EOF的第二模态体现了陆地地形对南极绕极流的约束作用 ,同时也显示了ENSO过程对南极绕极流 ,特别是对南太平洋的海面高度变化的影响。EOF的第三模态则体现了南极绕极流对南大洋表面风场东西方向不均匀变化的响应。同时 ,本文的研究也证明了EOF与EMD方法联合使用对揭示大范围时空变化有重要的实际意义 相似文献
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中国南大洋水团、环流和海冰研究进展(1995-2002) 总被引：2，自引：0，他引：2
总结了1995年以来中国在南大洋物理海洋学研究和南极海冰研究中所取得的成果。普里兹湾海区是中国南大洋研究的重点区域，研究表明，在该海区存在显著的深层水涌升和陆架水北扩现象，某些年份深层水与陆架水混合后产生了较重的水体，但是尚未发现生成南极底层水的直接证据。在普里兹湾所处的印度洋区段，亚热带锋、亚南极锋和极锋表现出显著的时空变化，特别是不同年份的锋面位置存在较大的摆动。该海区的南极绕极流既是风生的，也受到密度场的影响。在凯尔盖朗海台的地形引导作用下，南极绕极流表现出显著的非纬向性特征。南极海冰除了显著的季节变化以外，也表现出长期变化的趋势。此变化与海洋、大气中的其它变化有一定的相关性，表现为两极海冰涛动、南方海洋涛动等多种变化模态，对我国气候也有一定的影响。 相似文献
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南极普里兹湾及其邻近海域的水文结构特征和底层水的来源 总被引：8，自引：2，他引：8
利用中国第九次南大洋考察中南极普里兹湾及其邻近海域的CTD资料,分析研究了调查海域的水文结构特征及其该区南极底层水(AABW)的来源.研究结果表明,在研究海域,深水洋区近表层流由西向东流,而在普里兹湾内存在一个气旋型涡.水文结构中最明显的海洋学特征是:(1)绕极深层水(CDW)的涌升现象明显,涌升最强的位置是麦克罗伯逊地以北海域,最明显的深度是50～200m层,暖水涌升将冬季冷水分隔成南北两部分,并在其中形成孤立的暖水块;(2)陆缘水边界明显,这是绕极深层水与南极冷水之间形成的锋面,一般处在次表层水中,大致位于64°～66°S之间;(3)存在着双跃层结构.观测期间,普里兹湾以北探水海域存在着南极底层水,其来源可能有二:一为当地形成,二为源于威德尔海和罗斯海. 相似文献
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海洋湍流的基本结构之一是各种尺度的涡旋,既有构成背景场流的随机小尺度涡旋,又有在统计意义上存在拟序结构的中尺度涡。针对印度洋广泛存在的中尺度涡,研究使用长时间序列、空间分布均匀的卫星测高数据,开展了印度洋中尺度涡遥感调查和结果验证。结果显示,印度洋中尺度涡主要分布在南印度洋南极绕极流区域、澳大利亚西部海域、莫桑比克海峡以及北印度洋的阿拉伯海以及孟加拉湾。北印度洋由于空间区域所限,其中尺度涡生命周期和移动距离均较小;而南印度洋存在大量长生命周期的中尺度涡,部分涡旋可以横跨整个南印度洋运动。基于ARGO现场观测数据以及多源海洋三维再处理数据,对中尺度涡遥感调查结果进行了验证,中尺度涡表层遥感信号与水下温度信号显示了较好的一致性。 相似文献
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基于1993-2014年高度计数据的西北太平洋中尺度涡识别和特征分析 总被引：4，自引：4，他引：0
本文利用22年的AVISO卫星高度计融合数据,基于WA涡旋自动识别方法对西北太平洋的中尺度涡进行了识别追踪,并统计分析了研究区域中尺度涡的空间分布特征、运动属性以及季节和年际变化。研究结果表明:22年间共追踪到生命周期超过30 d的气旋涡3 841个,反气旋涡2 836个,气旋涡数量多于反气旋涡。涡旋大部分向西移动,西向传播的涡旋分布在整个研究区域,而东向传播的涡旋则集中在黑潮及其延伸区。涡旋主要存在15°~30°N的纬度带间;分别而言,气旋涡主要分布在研究区域的北部和南部,而反气旋涡主要分布在副热带逆流区。30°~35°N之间的黑潮延伸区具有明显更高的涡动能和涡振幅,与同纬度区域相比这里的涡旋半径也较高。在季节和年际变化上,春季出现的中尺度涡最多,夏季最少;对涡旋的月生成数目与ENSO指数MEI比较发现,西北太平洋涡旋活动变化并不直接与ENSO现象相关。 相似文献
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有效重力势能作为重力势能中活跃的部分，能够参与海洋能量循环。本文计算和评估了CMIP5中9个模式的全球大洋2 000 m以上积分的有效重力势能和200～500 m深度范围内的中尺度有效重力势能，并与由BOA_Argo观测数据计算的结果进行比较。分析表明，就全球大洋2 000 m以上积分的有效重力势能而言，多数模式的计算结果均大于由Argo观测数据计算的结果。通过比较有效重力势能的空间分布特征，发现在强动力活跃区（特别是黑潮、湾流、南极绕极流区），模式与观测相差较大，其差别主要来源于观测与模式中扰动密度的差异。此外，在黑潮和南大洋区域，涡动能和有效重力势能具有较高的时间相关性，而在北大西洋湾流区域，两者的相关性较低；功率谱分析显示中尺度有效重力势能与涡动能都存在显著的半年和年变化周期。 相似文献
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《Ocean Modelling》2008,20(3):223-239
A turbulence closure for the effect of mesoscale eddies in non-eddy-resolving ocean models is proposed. The closure consists of a prognostic equation for the eddy kinetic energy (EKE) that is integrated as an additional model equation, and a diagnostic relation for an eddy length scale (L), which is given by the minimum of Rhines scale and Rossby radius. Combining EKE and L using a standard mixing length assumption gives a diffusivity (K), corresponding to the thickness diffusivity in the [Gent, P.R., McWilliams, J.C. 1990. Isopycnal mixing in ocean circulation models. J. Phys. Oceanogr. 20, 150–155] parameterisation. Assuming downgradient mixing of potential vorticity with identical diffusivity shows how K is related to horizontal and vertical mixing processes in the horizontal momentum equation, and also enables us to parameterise the source of EKE related to eddy momentum fluxes.The mesoscale eddy closure is evaluated using synthetic data from two different eddy-resolving models covering the North Atlantic Ocean and the Southern Ocean, respectively. The diagnosis shows that the mixing length assumption together with the definition of eddy length scales is valid within certain limitations. Furthermore, implementation of the closure in non-eddy-resolving models of the North Atlantic and the Southern Ocean shows consistently that the closure has skill at reproducing the results of the eddy-resolving model versions in terms of EKE and K. 相似文献
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Chunjian Sun Xidong Wang Anmin Zhang Lianxin Zhang Caixia Shao Guosong Wang 《海洋学报(英文版)》2022,41(5):27-40
The statistical characteristics and mechanisms of mesoscale eddies in the North Indian Ocean are investigated by adopting multi-sensor satellite data from 1993 to 2019. In the Arabian Sea(AS), seasonal variation of eddy characteristics is remarkable, while the intraseasonal variability caused by planetary waves is crucial in the Bay of Bengal(BOB). Seasonal variation of the eddy kinetic energy(EKE) is distinct along the west boundary of AS,especially in the Somali Current region. In the BOB, lar... 相似文献
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Seasonal variation of eddy kinetic energy in the South China Sea 总被引：4，自引：0，他引：4
Mesoscale eddy activity and its modulation mechanism in the South China Sea (SCS) are investigated with newly reprocessed satellite altimetry observations and hydrographic data.The eddy kinetic energy ... 相似文献
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Wenjin Sun Jingsong Yang Wei Tan Yu Liu Baojun Zhao Yijun He Changming Dong 《海洋学报(英文版)》2021,40(10):1-2
The spatial distribution of eddy diffusivity, basic characteristics of coherent mesoscale eddies and their relationship are analyzed from numerical model outputs in the Southern Ocean. Mesoscale fluctuation information is obtained by a temporal-spatial filtering method, and the eddy diffusivity is calculated using a linear regression analysis between isoneutral thickness flux and large-scale isoneutral thickness gradient. The eddy diffusivity is on the order of O (103 m2/s) with a significant spatial variation, and it is larger in the area with strong coherent mesoscale eddy activity. The mesoscale eddies are mainly located in the upper ocean layer, with the average intensity no larger than 0.2. The mean radius of the coherent mesoscale cyclonic (anticyclonic) eddy gradually decays from (121.2±10.4) km ((117.8±9.6) km) at 30°S to (43.9±5.3) km ((44.7±4.9) km) at 65°S. Their vertical penetration depths (lifespans) are deeper (longer) between the northern side of the Subpolar Antarctic Front and 48°S. The normalized eddy diffusivity and coherent mesoscale eddy activity show a significant positive correlation, indicating that coherent mesoscale eddy plays an important role in eddy diffusivity. 相似文献
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Based on the latest oceanic surface drifter dataset from the global drifter program during 2000–2019, this study investigated the global variation of relative frequency shift(RFS), near-inertial energy(NIE) and inverse excess bandwidth(IEB) of near-inertial motions, and analyzed their relations with oceanic mesoscale dynamics, relative vorticity and strain. Compared with previous works, we have some new findings in this study:(1) the RFS was high with negative values in some regions in which we found a significant blue shift of the RFS in the equatorward of 30°N(S) and from 50°N to 60°N in the Pacific, and a red shift in the western boundary currents and their extension regions, the North Atlantic and the Antarctic Circumpolar Current regions;(2) more peak values of the NIE were found in global regions like the South Indian Ocean, the Luzon Strait and some areas of the South Ocean;(3) the global distribution of the IEB were characterized by clear zonal bands and affected by vorticity and wind field;(4)the RFS was elevated as the absolute value of the gradient of vorticity increased, the IEB did not depend on the gradient of vorticity, and the eddy kinetic energy(EKE) weakened with the decrease of the absolute value of RFS;(5) the NIE decreased with increasing absolute value of the relative vorticity and the gradient of vorticity, but it increased with increasing strain and EKE when EKE was larger than 0.003 2 m~2/s~2. 相似文献
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《Deep Sea Research Part I: Oceanographic Research Papers》2007,54(10):1841-1851
An unusual region of high meso-scale turbulence has been identified in the Indian Ocean sector of the Southern Ocean. It has been shown that this is the result of eddy shedding from the Antarctic Polar Front. These eddies may dramatically affect the local distribution of marine organisms. To investigate this, the euphausiid community structure and species composition in the region of a cold eddy within the Antarctic Polar Frontal Zone (APFZ) was investigated during April 2005. Water masses within the core of the eddy were typically Antarctic, showing they had come from south of the Antarctic Polar Front. Results of numerical analyses indicate that the euphausiid community within the survey area consisted of three distinct groups: those in APFZ waters, those at the edge of the eddy and those in the core of the eddy. These results indicate that eddies generated by the interaction of the Antarctic Circumpolar Current with the South-West Indian Ridge play an important role in transporting Antarctic euphausiid species equatorward, thus contributing to the spatial heterogeneity of the zooplankton community within the region. 相似文献
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文章主要使用全球简单海洋资料同化分析系统(Simple Ocean Data Assimilation, SODA)产出的海洋再分析数据产品和美国国家环境预报中心(National Centers for Environmental Prediction, NCEP)发布的风场资料, 通过能量学方法分析了2000—2015年夏季至秋季(6—11月)孟加拉湾涡-流相互作用特征在不同印度洋偶极子(Indian Ocean Dipole, IOD)事件发生年的表现。结果表明, 在IOD负位相年更强的西南季风背景下, 涡动能和涡势能的量值均较大, 海洋不稳定过程更多地将平均流场的能量输向涡旋场, IOD正位相年反之。另外, 研究发现孟加拉湾湾口区的涡动能在个别年份会发展出一种与气候态存在显著异常的空间分布, 即在个别年份湾口中央海域异常出现涡动能极大值。通过对出现该异常现象最显著的2010年进行个例分析, 发现当年的孟加拉湾海表风场发展出一个气旋式环流异常, 显著地改变了海洋上层环流形态, 极大地影响了平均流场与涡旋场之间的相互作用。进一步对维持涡动能平衡的各做功项进行诊断后发现, 湾口异常海域涡动能年际变化的主要影响因素为海洋内部的压强做功, 其次是正压不稳定过程和平流的做功, 海表风应力做功项贡献较小。 相似文献