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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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本文利用我国极地数值天气预报系统和美国南极中尺度预报系统的存档数据,分析了Dome A至普里兹湾沿岸地区下降风风场的时空分布和大气质量通量,给出了该地区下降风的基本特点。该地区下降风受南极冰盖地形影响强烈,艾默里冰架西侧等陡峭地区风速总体较大;下降风随季节变化较大,冬季的下降风较强。强下降风在前进过程中有绝热增温现象,并给艾默里冰架西部带来近表层升温。下降风风速最大处位于地面以上约100～200 m高度,风速较大地区的下降风在垂直方向上分布较为深厚。下降风在普里兹湾沿岸的表层大气质量通量在时空分布上极不均匀,艾默里冰架西侧的下降风气流较强时,普里兹湾海域有较多的中尺度气旋活动。下降风引发普里兹湾中尺度气旋旋生的过程值得关注,需进一步研究下降风引发中尺度气旋的机理。 相似文献
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根据 2 0 0 2 ,2 0 0 0和 1999年中国南极考察和 1992年澳大利亚南极考察资料 ,分析了普里兹湾 73°E断面水团与地转流的结构及其多年变化 :(1)该断面上水团主要有南极表层水、绕极深层水、南极底层水和陆架水 ;(2 )南极表层水 1999,2 0 0 0年向北扩展最强 ,2 0 0 2年向北扩展最弱 ,绕极深层水 2 0 0 2年向南扩展也较强 ,1999和 1992年绕极深层水向南扩展较弱 ,南极底层水 ,位温在 - 0 .3～- 0 .4℃ ,盐度在 34.6 6左右 ,主要是本地形成 ,而 1992年高盐底层水可能来源于其他原因 ;(3)该海域深层水呈显著的升温 ,增暖率约为 0 .0 0 7～ 0 .0 0 8℃ /a;(4 )南极陆坡锋的强度和位置 ,与南极表层水的北向扩展和绕极深层水的变化一致 ;(5 ) 6 2°S～ 6 6°S是绕极流的南缘 ,东向流深度可达 2 0 0 0 m,最大流速中心在 6 4.5°S附近 ,2 0 0 0年北移至 6 3.5°S附近 ,最大流速为 3～ 5 cm/s;陆架上 6 8°S附近主要为流速 1cm /s左右的西向流。 相似文献
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中国南极考察航线上气旋大风过程统计分析 总被引：1，自引：1，他引：0
综合使用“雪龙”号走航气象观测数据、SeaSpace极轨卫星云图、ERA-Interim再分析数据，研究了中国第19～34次南极考察航线上由南大洋气旋导致的气旋大风过程，分析了其发生数量及时间间隔、强度和空间分布等特征，探讨了气旋大风发生间隔与南极涛动的关系。南大洋气旋对中国南极考察航线影响频繁且强烈，气旋大风过程数量与航次时长呈显著正相关，平均而言每个航次出现约18(4)次气旋大风过程(强过程)，平均每间隔6.5(30)天就出现一次；气旋大风过程中，过程风速平均达8级，最大可达12级。但气旋大风过程的数量、发生时间间隔、最大风速都存在较为明显的航次差异。气旋大风过程时间间隔与南半球夏季南极涛动指数呈负相关，且对于发生在55°S以南的过程负相关更为显著；南极涛动通过调整中高纬度风压带强弱,并影响气旋活动数量和活动区域，进而影响考察航线上气旋大风过程发生数量和频率。气旋大风过程可以发生在南大洋和极区内的任意航段，其中以45°～60°S绕极西风带内发生最为频繁，尤其易出现在气旋中心及其北侧与副热带高压配合产生的强梯度风区内。在4个重点考察海域中，由于阿蒙森低压的存在，阿蒙森海气旋大风过程和强过程发生最为频繁，其次是南极半岛海域，而普里兹湾和罗斯海气旋大风过程频率明显低于前两个海域，由于罗斯海最为偏南，不易受到气旋大风过程影响。 相似文献
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南极普里兹湾及其邻近海域水团研究 总被引：3，自引：3，他引：0
普里兹湾及其邻近海域是中国南大洋调查研究的传统优势海域与重点区域。围绕夏季表层水、冬季水、陆架水、绕极深层水、南极底层水、普里兹湾底层水、冰架水等研究海区主要水团的特征和分布,总结了前人在南极普里兹湾及其邻近海域基于调查资料开展的水团研究中所取得的成果。研究表明,前人在对陆架水的示性指标界定上,将陆架水是否区分为高盐陆架水和低盐陆架水存在较大争议,在高盐陆架水和普里兹湾底层水的定义上存在重叠;目前尚没有证据表明绕极深层水向南可以伸展到普里兹湾的陆架区域,也没有发现在普里兹湾附近海域生成南极底层水的直接证据。 相似文献
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对于普里兹湾海区的环流,特别是深层环流,迄今为止知之甚少。虽有一些直接测流资料,但极为零星、难以深入分析。而早期的研究大多是基于动力高度的计算结果,只是近些年来,利用卫星遥感资料和漂移浮标资料,才使该区的环流研究工作取得了进展。Grigor yev(1967)基于动力高度计算,最早给出了背里兹湾水平环流的基本图像。Smith等(1984)和Middleton等(1989)根据澳大利亚在 BIOMASS计划期间取得的资料,给出了较新的表层动力高度分布,乐肯堂等(1997)根据中国南极考察资料,也获得了本区的地转流场。在WOCE计划中,普里兹湾海区附近设有S2(60°E),S3(90°E),S10(60°S)三条断面,通过对这些WOCE资料的分析和研究,对该海区的环流有了进一步的了解。在南大洋可以通过研究卫星图片上浮冰或冰山的运动来了解表层流场的情况(Tchernia,et al.,1980),也可以在浮冰或冰山上安装仪器,进行跟踪。Allison(1989)在1985年和1987年夏末,将浮标观测系统固定在海冰上,并对这些浮标进行了长时间的跟踪,得到了浮标漂移的轨迹图。Park等(1995)利用在 TOPEX/ Poseidon计划中获得的最初18个月(1992年10月至1994年3月)的卫星高度计资料,计算出了南印度洋的表层平均流场,并与利用70年的历史资料计算的动力高度结果以及数值计算结果进行了比较,说明传统的动力计算无法揭示正压流以及地形作用的影响。最近,英国学者利用一个涡分辨率的数值计算模式(FRAM)对南大洋环流进行了模拟,其计算域覆盖了24°S以南的整个南大洋海区,纬向间距为0.25°,经向间距为0.5°,垂向分为32层。该模式模拟的结果给出了有关南大洋环流的更为详尽的图像。
南大洋著名的南极绕极流(ACC)是一支主要由盛行西风驱动的、东向的强大海流,是世界大洋中惟一东、西贯通的洋流。以往的研究表明,在普里兹湾海区的大陆架以北,主要流动是向东运动的ACC的一部分(Callahan,1972;Jacobs,et al.,1977;Smith, et al.,1984; Middleton,et al.,1989)。ACC在流经普里兹湾海区以北的海域时,受到凯尔盖朗海台的阻挡使其环流形式有了很大的改变(Park,et al.,1995)。乐肯堂等(1997)研究表明,普里兹湾海区的ACC具有相同量级的正压分量和斜压分量。在近岸区域,由于东风的駆动,沿岸环流基本上是向西流动(Smith,et al.,1984)。但是流动很不稳定,除了有向西的风生流动外,时而还出现向东的流动(Middleton,et al.,1989)。在某些区段,南极沿岸流不仅是风生的,而且也含有斜压成分(乐肯堂等,1997)。
普里兹湾内的夏季流场基本上是气旋型的。Grigor yev(1967),Smith等(1984)以及Middleton等(1989)均报道了湾内有一个封闭的气旋式流涡。乐肯堂等(1997)采用动力计算所得到的地转流场也呈现出类似的结构。但湾内的气旋式流涡是不稳定的,这与不稳定的东风的变化有关。
Middleton等(1989)认为,在普里兹湾中,陆架水在近岸东风的作用下向西运动,在普里兹湾以西形成一支具有准地转平衡的沿岸流,这支沿岸流在陆架外缘有一个顺坡向的分量,这一推断获得了1985年在普里兹湾内布设的三个浮标站资料(Hodgkinson,et al.,1988)的支持,尤其是莫森站附近的4号浮标资料证实,该处接近冰冻的冷水有一个向海底运动的较大的顺坡分量。乐肯堂等(1996,1997)的研究表明,由于陆架水与深层水在400-600m处混合后产生增密现象,增密后的混合水因其密度大于下层水的密度而下沉,从而产生了上述的向海底运动的顺坡流速分量。
为了尽量消除初始条件对计算结果的影响,我们使模式进行2年的运算,在第2年的2、5、8、11月的14日输出结果,分别代表南半球夏、秋、冬、春四季的情况。 相似文献
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南极半岛周边海域水团及水交换的研究 总被引：1，自引：1，他引：0
利用中国第34次南极考察于2018年1–2月在南极半岛周边海域获得的温盐、海流现场观测数据，分析了调查区域主要水团及水交换特征。结果表明，观测区域内主要存在南极表层水、绕极深层水、暖深层水、南极底层水、布兰斯菲尔德海峡底层水。威德尔海的暖深层水、威德尔海深层水通过南奥克尼海台东侧的奥克尼通道、布鲁斯通道和南奥克尼海台西侧的埃斯佩里兹通道进入斯科舍海，其中奥克尼通道的深层海流最强，流速最大可达0.25 m/s，密度较大的威德尔海深层水可以通过此通道进入斯科舍海；布鲁斯通道海流流速约为0.13 m/s，通过此通道的暖深层水位势温度较高；埃斯佩里兹通道海流流速约为0.10 m/s，通过此通道的暖深层水位势温度最低，威德尔海深层水密度最小。在南奥克尼海台东西两侧均观测到南向和北向的海流，但整体上来看，向北的海流和水交换更强。水体进入斯科舍海后，沿着南斯科舍海岭的北侧向西北方向流动，流速约为0.21 m/s。德雷克海峡中的南极绕极流仅有一部分向东进入斯科舍海南部海域，且受到向西流动的暖深层水、威德尔海深层水的影响，斯科舍海南部海域的绕极深层水明显比德雷克海峡中绕极深层水的高温高盐性质弱；受到南极绕极流的影响，南斯科舍海岭北侧的威德尔海深层水比南侧暖。南斯科舍海岭上的水体可能受到北侧绕极深层水、暖深层水，西侧陆架水，东侧冬季水的影响，因此海岭上水体结构较为复杂。 相似文献
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应用镭-226解读南极普里兹湾表层水的来源与运移 总被引：1，自引：0，他引：1
中国第22次南极科学考察航次(2005年12月至2006年1月)期间,利用Mn-纤维富集大体积表层海水中的Ra同位素,并通过222Rn直接射气法测量226Ra的比活度,结果表明,普里兹湾表层水的226Ra比活度变化为0.92~2.09 Bq/m3,平均值为1.61 Bq/m3,在深海区域表现出226Ra含量高的特征。从空间分布看,表层水226Ra比活度呈现出由湾内向湾外增加的反常态势,反映出不同Ra含量水团的混合影响2。26Ra比活度与盐度的关系证实研究海域表层水的Ra含量主要受三种端元水体的混合所控制:其一为具有镭含量高、盐度高特征的南极夏季表层水;其二为低镭、低盐特征的冰融水;其三为高盐、中等镭含量的普里兹湾中深层水,该水体的226Ra纯粹由海底沉积物间隙水向上扩散所维持。结合S-226Ra示踪体系及上述三端元混合模型,计算出各组成水体的比例并描绘出它们的空间分布。南极夏季表层水的份额由湾外向湾内逐渐降低,并且在68°E断面向南影响范围较大;冰融水的比例由湾内向湾外降低,并且在湾内东部的高温水体中具有最大贡献;普里兹湾中深层水中受沉积物镭来源影响比较显著的区域出现在湾内西北部,其影响向湾外逐渐降低。冰融水与普里兹湾中深层水份额分别于普里兹湾湾顶东、西部出现高值的分布特征证实埃默里冰架前沿海流东进、西出的运移规律。 相似文献
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利用2013年1月1日~2013年12月31日的ASCAT散射计风速数据,从海面风速季平均分布特征、平均海面风速特征、海面风速大于10 m/s发生比例统计等方面,对55°S以南的南极周边海域开展了风速空间分布特性统计,得到以下结果:7月平均风速最大,为12 m/s,1月平均风速最小,为8 m/s。对于南极周边海域,区域平均风速主要在9~12 m/s,全年出现的时间大于280 d,约占全年的77%。风速大于10 m/s所占比例4~9月大于1~3月和10~12月。从全年来看,南极周边海域在4~9月风速普遍较大,且0°~60°W海域内风速明显比其他海域要小。在此基础上将2013年每日的区域平均风速与月平均风速与2012年做了对比,变化趋势与2012年基本一致。通过本项长期工作,可以了解南极风场环境基本情况,建立与更新基础资料和图件,得到南极地区风场要素时空分布、变化规律,服务于南极科学考察、全球变化等多学科研究应用。 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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Using meteorological data of field observation in 1990 - 2000, especially polar orbit high-resolution NOAA satellite cloud maps received from the Antarctic expedition vessel since 1997, the formation and development of the Prydz Bay cyclone are studied in this paper. Some new viewpoints are suggested such as: when surround-polar cyclone enters the Prydz Bay, it can also intensify and develop in summer; cyclone can also develop in the easterlies in this bay. These view points revise old uncom-plete view point that the Prydz Bay is a burial ground of cyclone, and also further consummate formation-development theory of surround-cyclone in the Antarctic westerlies and cyclone in the Antarctic easterlies. In this paper, the mechanism of ice-air-sea interaction in the Prydz Bay is studied, and the physical process of cyclone formation-development is explained. By use of wholly dynamic transportation method, an energy exchange case of a cyclone, which explosively developed after entering the Prydz Bay, is calcu 相似文献
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Air-sea carbon fluxes and their controlling factors in the Prydz Bay in the Antarctic 总被引：3，自引：1，他引：2
The Prydz Bay in the Antarctic is an important area in the Southern Ocean due to its unique geographic feature. It plays an important role in the carbon cycle in the Southern Ocean. To investigate the distributions of carbon dioxide in the atmosphere and surface seawater and its air-sea exchange rates in this region, the Chinese National Antarctic Research Expedition （CHINARE） had set up several sections in the Prydz Bay. Here we present the results from the CHINARE-XVI cruises were presented onboard R/V Xue/ong from November 1999 to April 2000 and the main driving forces were discussed controlling the distributions of partial pressure of carbon dioxide. According to the partial pressure of carbon dioxide distributions, the Prydz Bay can be divided into the inside and outside regions. The partial pressure of carbon dioxide was low in the inside region but higher in the outside region during the measurement period. This distribution had a good negative correlation with the concentrations of ehlorophyll-a in general, suggesting that the partial pressure of carbon dioxide was substantially affected by biological production. The results also indicate that the biological produetion is most likely the main driving force in the marginal ice zone in the Southern Ocean in summer. However, in the Antarctic divergence sector of the Prydz Bay （about 64°S）, the hydrological processes become the controlling factor as the sea surface partial pressure of carbon dioxide is much higher than the atmospheric one due to the upwelling of the high DIC CDW, and this made the outside of Prydz Bay a source of carbon dioxide. On the basis of the calculations, the CO2 flux in January （austral summer） was -3.23 mmol/（m^2 · d） in the inner part of Prydz Bay, i.e. , a sink of atmospheric CO2, and was 0.62 mmol/（m^2 · d） in the outside part of the bay, a weak source of atmospheric CO2. The average air-sea flux of CO2 in the Prydz Bay was 2.50 mmol/（m^2 · d）. 相似文献
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自50年代后期以来国际上对普里兹湾区海洋过程的调査研究不断加强(Zverev,1959,1963; Izvekov,1959),尤其是进入80年代后,由于在现场考察中采用了CTD系统和浮标测流系统,人们对该区海洋过程的认识有了长足的进步。但由于该海区的热盐结构有非常显著的时空变化(Kornilov,1971; Smith et al.,1984; Middleton and Hamphries,1989;乐肯堂等,1996,1997),因而对该海区水团和环流中的若干重要问题,例如环流子午向分布向题,底层水形成问题,热盐结构时空变化间题等,仍缺乏足够的了解。
在乐肯堂等(1996,1997)的文章中,我们主要根据中国第六次(CNARE-Ⅵ,1989-1990)和第七次(CNARE-Ⅶ,1990-1991)南极考察中的海洋调查资料,分析了普里兹湾区的热盐结构、环流性质和混合过程。在本文中,我们将着重分析中国第八次(CNARE-Ⅷ,1991-1992)和第九次(CNARE-Ⅸ,1992-1993)南极考察中的CTD资料,并结合CNARE-Ⅵ,Ⅶ的资料,对该区的水团和环流的时空变化问题进行初步探讨。
关于CNARE-Ⅵ和 CNARE-Ⅶ的资料概况可见乐肯堂等(1996),不再重述。CNARE-Ⅷ的CTD断面设置与 CNARE-Ⅶ相同[参见乐肯堂等(1996)];但观测工作分为两个阶段:第一阶段从1991年12月31日至1992年1月5日,完成了从78°E至108°E共6个断面的测站;第二阶段,从1992年1月23日至25日,完成了68°E和73°E两个断面的测站。CNARE-Ⅸ的CTD断面如图1所示;观测工作也分两个阶段:第一阶段从1993年1月11日至1月15日,完成了I、Ⅱ、Ⅲ3个断面的测站;第二阶段从1993年1月29日至2月5日,进行了IV、V、Ⅵ3个断面的观测。这两次考察的CTD观测,每次均分为两个航次,而两个航次之间又都相隔二十余天,因而资料的同步性受到一定的影响。 相似文献
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基于中国第28、29和31次南极科学考察中的CTD数据,利用Thorpe尺度方法计算了普里兹湾及其附近海域湍动能耗散率,分析了其分布特征,并对当地的水团结构进行研究。结果表明,普里兹湾及其附近海域中,前两个航次观测中次表层湍动能耗散率强度在陆架坡折区域达到最大。在水团分布方面,在第28和29航次中均观测到了变性绕极深层水陆架入侵现象,水团分别向上涌升至海表以下100 m和200 m深度,向南均可达到67.5°S处。普里兹湾陆架坡折区域次表层湍动能耗散率强度分布与当地水团结构存在良好对应关系。研究认为变性绕极深层水入侵陆架,会使该深度水体变得不稳定,发生水体交换现象,最终造成该区域湍流混合强度加强。 相似文献
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利用2013年29次南极科考对南极半岛普利兹湾的调查采集到的鱼类进行多样性和分类鉴定，所有站位的样品均由雪龙号采集。位于高纬度普利兹湾内的鱼类多样性和相关的评估尚未知晓。因此，有必要对该调查海域的鱼类多样性进行准确的评估。本航次共捕获鱼类样品99尾，为了克服形态鉴定不准确的缺点，我们结合DNA条形码（COI基因片段）技术对种类鉴定，同时下载NCBI基因库中的公开数据作为参考。利用NJ系统发育树和条形码间隙共准确鉴定出22种鱼类，其中与形态鉴定相对应的有13种，5种鱼类准确鉴定到属的水平，4种鉴定到其近缘种。公开发表的资料中显示南极鱼科鱼类在种类组成中属于优势种类，但是在本次调查中并未发现这一现象。受调查方法和站位数量的限制，本次调查鱼类表现出较低的多样性和较低生物量，这一结果可能导致对普利兹湾鱼类多样性认识的片面性。结果证明条形码技术可以有效的用于普利兹湾鱼类的种类鉴定，同时南极鱼类的种类鉴定和分布是了解南极鱼类物种多样性和生物地理学的一部分，因此，有必要对南极鱼类在大尺度上对其准确的种类鉴定。 相似文献