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1.
两个西边界流延伸体区域中尺度涡统计特征分析 总被引：3，自引：2，他引：1
黑潮和湾流是世界大洋中最典型的两支西边界流，黑潮延伸体（Kuroshio Extention，KE）和湾流延伸体（Gulf Stream Extention，GSE）区域中尺度涡活动十分活跃。本文综合利用卫星高度计资料和Argo浮标资料，对KE和GSE区域中尺度涡的表层特征及其对温盐影响进行了统计研究和对比分析。结果表明:黑潮和湾流主轴附近为涡旋频率的高值区，主轴南北两侧分别以气旋涡和反气旋涡数量占多，主轴附近的涡旋强度明显大于其他区域；两个区域的涡旋以西向移动为主，气旋涡和反气旋涡都具有向南（赤道）偏离的趋势；两个区域的涡旋数量都以夏、秋季较多，涡旋强度都在春、夏季较大，且GSE区域涡旋强度明显大于KE区域；气旋涡（反气旋涡）引起内部明显的温度负（正）异常，KE区域气旋涡（反气旋涡）内部呈"负-正"（"正-负"）上下层相反的盐度异常分布，GSE区域气旋涡（反气旋涡）在各层呈现较为一致的盐度负（正）异常；两个区域中尺度涡对温盐场的平均影响深度可达1 000×104 Pa以上。 相似文献
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为深入研究太平洋中尺度涡的三维结构特征,解决常规一维剖面和二维平面图对温盐空间分布规律分析不足的弊端,文章在三维结构合成分析的基础上首次引入Voxler平台,建立太平洋中尺度涡温盐要素的三维数据模型,实现太平洋中尺度涡三维结构的可视化表达,利用历史观测数据合成的太平洋中尺度涡三维结构,对温盐结构特征进行直观的全空间三维分析。研究结果表明:太平洋反气旋涡温度异常的主体结构深度约200m,呈鹅卵石状,涡旋结构可维持到1 000m;盐度异常的主体结构深度约300m,呈水平扁平水滴状,涡旋结构仅维持约800m;与盐度异常的三维结构相比,温度异常结构较复杂,且涡旋结构更明显,到达深度也更深,即温度受中尺度涡的影响更显著。 相似文献
3.
随着海洋观测技术和海洋数值模拟技术的发展，海洋学家已经能够获取海量的时空连续的海洋数据。但目前人们对于三维海洋大数据缺乏高效的交互可视探索手段，因此，利用科学可视化技术展现海洋数据，以及更深一步地挖掘时空数据规律是建立对海洋大数据从感知到认知的关键技术桥梁。本文利用体绘制技术从传输函数特征点数量、特征颜色映射以及表现特征的线型三个方面，设计针对海洋温盐异常数据以及压力异常数据的传输函数标准形态模式，能够直观有效地表现海洋涡旋温盐和压力异常三维结构。本文优化了球面光线投射算法，在保证绘制质量的情况下，实现了大规模海洋三维涡旋实时交互展示；同时实现了三维数据的内部漫游功能，能够更加清晰且完整地表现局部海洋涡旋的三维结构。通过可视分析发现，处于黑潮延伸体附近的气旋涡(CE, Cyclone Eddy)温度异常呈“上正下负”的三维结构；由于涡旋引起的海水升降运动，部分反气旋涡(AE, Anticyclone Eddy)盐度异常呈现出“上正下负”的三维结构；相较于温盐异常结构，海洋涡旋压力异常结构轮廓更为清晰且不会出现上下不一致的情况。 相似文献
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黑潮入侵南海会诱生中尺度涡,对南海与西太平洋物质能量交换起着重要作用。前人对黑潮诱生反气旋涡研究较多,而对气旋涡研究较少,对其三维结构和生消过程也不清楚。利用卫星高度计数据和再分析数据,选取2018～2019年间南海东北部的3个气旋涡(cycloniceddy,CE)CE1、CE2和CE3,研究了其三维结构与演变特征,并初步讨论了其生成机制。研究结果表明:3个气旋涡生成于吕宋海峡西南部黑潮主轴左侧,半径约为47～87km,生成后都向西移动,最长距离可达255km,远小于该区域中尺度涡平均移动距离。气旋涡的最大旋转速度约为0.4～0.6m/s,垂向深度可达1 200～1 600 m。3个气旋涡中心水体上涌,温度异常均为负值,在垂向上呈单核结构,冷核的位置在50～600m处,冷异常最大可达-2°C;中心盐度异常垂向上呈现“正-负-正”的三核结构,分别位于0～100 m、200～400 m和500 m以下深度,低盐异常最大可达-0.26。黑潮锋面的正压不稳定性是气旋涡生成的主要因素,能量从黑潮动能向涡动能转移,是气旋涡生成所需能量的主要来源。 相似文献
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南印度洋中尺度涡统计特征及三维合成结构研究 总被引：2，自引：2，他引：0
南印度洋是海洋中尺度涡的多发区域。本文利用卫星高度计资料及Argo浮标资料,对南印度洋（10°~35°S, 50°~120°E）区域中尺度涡的分布、表观特征等进行了统计分析,采用合成方法,构建了该区域中尺度涡的三维温盐结构。结果表明,涡旋频率呈明显的纬向带状分布,在18°~30°S存在一个明显的涡旋频率带状高值区;涡旋半径具有由南至北逐渐增大的趋势;长周期涡旋在其生命周期内,半径、涡动能、涡能量密度、涡度等性质均经历了先增大而后减小的过程;涡旋以西向运动为主,在经向上移动距离较小,长周期气旋（反气旋）涡具有明显的偏向极地（赤道）移动的倾向;涡旋平均移动速度为5.9 cm/s,速度大小大致沿纬向呈带状分布。在混合层以下,气旋涡（反气旋涡）内部分别呈现明显的温度负（正）异常,且分别存在两个位温负（正）异常的冷（暖）核结构;气旋涡（反气旋涡）整体上呈现"正-负"（"负-正"）上下层相反的盐度异常结构。中尺度涡对温盐的平均影响深度可达1 000×104 Pa以上。 相似文献
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南海中尺度涡温盐结构的季节特征及形成机制 总被引：2，自引：0，他引：2
本文利用最新的涡旋数据集和ARMOR3D数据，研究了南海中尺度涡温盐结构的季节特征及形成机制。合成分析的结果表明，在冬季，涡旋引起温度异常的水平分布在50米以浅表现为类似偶极型分布，而在50m以深则趋向于中心对称分布；在夏季，温度异常的水平分布均表现为中心对称的特征。涡旋引起盐度异常的水平分布也具有类似的季节特征，但是偶极型中的不对称性相对较弱。在垂向上，涡旋所致的温度异常表现为单层结构，而盐度异常则为三层结构。进一步的分析表明，涡旋所致温盐异常的垂向分布特征与背景温盐的垂向分层有关；而在50m以浅，温盐异常的水平分布的不对称特征主要由背景温盐场的水平平流所致。 相似文献
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2000年8月南海中部与南部海洋温、盐与环流特征 总被引：11，自引：2，他引：11
根据2000年8—9月份南海中部与南部航次的温、盐资料，采用P—矢量诊断方法，结合ADCP测流资料和同期伪风应力资料以及TOPEX／Poseidon高度计资料，研究了2000年夏季风持续强迫之后南海大尺度环流与中尺度涡旋的空间结构。结果表明，南海夏季温度和盐度水平分布随深度有显著的变化：中层(250—400m左右)温、盐水平分布与其它各层的温度和盐度分布相比有很大的差异。用诊断方法计算得到的环流场与用TOPEX／Poseidon海面高度计资料计算得到的地转流场比较一致，即流场内部有多个中尺度的涡旋，主要有越南东南外海反气旋涡、中沙群岛东南反气旋涡以及南沙群岛东北角的气旋涡等，这说明南海中部与南部盛夏环流具有较强的地转分量和显著的多涡结构，并且这些中尺度涡在垂向上存在速度场的切变。 相似文献
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中尺度涡旋在海洋中无处不在,研究中尺度涡旋的海表温度(SST)对于研究中尺度涡旋上的海气相互作用具有重要意义。本文使用南海2000—2015年的SST和海面高度异常(SSHA)卫星观测数据,分析了南海不同振幅范围中尺度涡内SST的特征。研究表明,不是所有的反气旋涡(气旋涡)内的SST异常(SSTA)都是正(负)的,大约35%(29%)的反气旋涡(气旋涡)与SSTA呈正相关,且在不同振幅范围下表现出不同的空间和季节变化。中尺度涡旋内合成SSTA与SSHA表现出位相不一致,反气旋涡(气旋涡)内的SSTA的最大值(最小值)相对于涡心偏向于赤道(两极)方向。涡旋内SSTA与SSHA呈线性相关,反气旋涡(气旋涡)振幅每增加1 cm,涡旋内平均SSTA则增加(降低)0.02(0.01)℃。 相似文献
10.
基于1993-2012年Aviso海面高度异常资料识别中尺度涡,计算南海海域涡动能比,并结合涡旋移动轨迹对气旋涡、反气旋涡的时空分布特征进行分析。结果表明,涡动能比能直观刻画区域涡旋活跃程度,结合涡旋移动轨迹后能有效反映涡旋演变过程。冬季季风期,南海中尺度涡最为活跃,反气旋涡、气旋涡交错分布在南海东部。台湾岛西南反气旋涡大多向西北方向移动,少数在气旋涡作用下向西南方向移动。越南东部涡旋呈偶极子分布,夏秋季北部是气旋涡,南部是反气旋涡,冬季北部是反气旋涡,南部是气旋涡。 相似文献
11.
黑潮在冬季常以流套的方式入侵南海,并多伴随着反气旋涡的脱落,脱落的反气旋涡将黑潮高温、高盐水带入南海,影响南海东北部水文要素和声速场的空间分布,目前尚未有对黑潮流套脱落反气旋涡声学效应的研究。利用2009～2020年卫星高度计数据和再分析数据,在南海东北部选取了6个冬季黑潮流套脱落反气旋涡,研究了其水文和声场结构,并应用Bellhop高斯射线模型仿真给出了其对声传播的影响。结果表明:(1)6个黑潮脱落反气旋涡平均半径为110～135km,垂向深度可达1 000～1 200 m,最大旋转速度为0.4～0.6 m/s。反气旋涡中心暖水下沉,温度异常均为正异常,暖核位置位于100～250 m处,最大正异常达到2.5°C。中心盐度异常呈现负-正-负的三核结构。反气旋涡在100～900 m深度声速为正异常,最大正异常超过8 m/s,出现在400 m左右。(2)声波从涡外穿过涡旋和从涡内向外传播,当地形不会影响声线的反转时,会聚区的位置发生后移,后移的距离在5～10 km;当地形阻碍声线的反转时,声线与地形接触的位置不同,会聚区可能出现前移或后移,后移最大为29km,前移最大可达23km。(3)当... 相似文献
12.
The origins and evolutions of two anticyclonic eddies in the northeastern South China Sea (SCS) were examined using multi-satellite
remote sensing data, trajectory data of surface drifting buoys, and in-situ hydrographic data during winter 2003/2004. The results showed that buoy 22918 tracked an anti-cyclonic warm-core eddy (AE1)
for about 20 days (December 4–23, 2003) in the northeastern SCS, and then escaped from AE1 eventually. Subsequently to that,
buoy 22517 remained within a different anti-cyclonic warm-core eddy (AE2) for about 78 days (from January 28 to April 14,
2004) in the same area. It drifted southwestward for about 540 km, and finally entered into the so-called “Luzon Gyre”. Using
inference from sea level anomaly (SLA), sea surface temperature (SST), geostrophic currents and the buoys’ trajectories, it
is shown that both eddies propagated southwestward along the continental slope of the northern SCS. The mean speeds of AE1
and AE2 movements were 9.7 cm/s and 10.5 cm/s, respectively, which are similar to the phase speed of Rossby waves in the northern
SCS. The variation of instantaneous speeds of the eddy movement and intensity of anticyclonic eddy may suggest complex interactions
between an anticyclonic eddy and its ambient fluids in the northern SCS, where the eddy propagated southwestward with Rossby
waves. Furthermore, SLA and SST images in combination with the temperature and salinity profiles obtained during a cruise
suggested that AE1 was generated in the interior SCS and AE2 was shed from the “Kuroshio meander”. 相似文献
13.
The statistical characteristics and vertical thermohaline properties of mesoscale eddies in the Bay of Bengal are studied from the view of satellite altimetry data and Argo profiles. Eddy propagation preferences in different lifetimes, eddy evolution process, and geographical distribution of eddy kinetic properties are analyzed in this area. Eddies exist principally in the western Bay of Bengal, and most of them propagate westward. There is a clear southward(equatorward) preference for eddies with long lifetimes, especially for cyclones. Moreover, the eddies in different areas of the bay show different north-southward preferences. Evolution of eddy kinetic properties with lifetime shows that eddies have the significant three-stage feature: the growth period in the former one-fifth lifetime, the stable period in the middle two-fifth to four-fifth lifetime, and the dying period in the last one-fifth lifetime. Large-amplitude and high-intensity eddies occur only in the relatively confined regions of highly unstable currents, such as the East Indian Coastal Current and eastern Sri Lanka. Based on Argo profile data and climatology data, the eddy synthesis method was used to construct three-dimensional temperature and salt structures of eddies in this area. The mean temperature anomaly is negative/positive to the cyclonic/anticyclonic eddies in the upper 300×10~4 Pa, and below this depth, the anomaly becomes weak. The salinity structures of positive anomalies inside cyclonic eddies and negative anomalies inside anticyclonic eddies in the Bay of Bengal are not consistent with other regions. Due to the special characteristics of the water mass in the bay, especially under the control of the low-salinity Bay of Bengal water at the surface and the Indian equatorial water in the deep ocean, the salinity of seawater shows a monotonic increase with depth. For regional varieties of temperature and salinity structures, as the eddies move westward, the temperature anomaly induced by the eddies increases, the effecting depth of the eddies deepens, and the salinity structures are more affected by inflows. In the north-south direction, the salinity structures of the eddies are associated with the local water masses, which comprise lowsalinity water in the northern bay due to the inflow of freshwater from rivers and salty water in the southern bay due to the invasion of Arabian Sea high-salinity water from the north Indian Ocean. 相似文献
14.
An upper layer thermohaline front across the South China Sea (SCS) basin from the South Vietnamese coast (around 15°N) to
Luzon Island (around 19°N) has been identified using the Navy's open domain Generalized Digital Environmental Model (GDEM)
monthly mean temperature and salinity data on a 0.5° × 0.5° grid. This front does not occur at the surface in summer. The
strength of this front is around 1°C/100 km at the surface and 1.4°C/100 km at the subsurface (50 m deep). A cross-basin current,
inverted using the P-vector method, is associating with the front. Meandering and eddies have been identified along this current.
Seasonal and vertical variabilities of the thermohaline structure across this front are reported in this paper.
This revised version was published online in July 2006 with corrections to the Cover Date. 相似文献
15.
自黑潮脱落并由吕宋海峡进入中国南海的中尺度涡(简称脱落涡旋)对黑潮与南海的水体交换、热量及物质输送等过程均有十分重要的作用。基于1993—2013年OFES(OGCM for the Earth Simulator)模式数据产品,分析研究了脱落涡旋的统计特征及其温盐流三维结构,并与卫星观测结果进行对比分析。OFES模式的海表面高度数据和卫星高度计数据的统计结果都表明气旋式脱落涡旋(脱落冷涡)绝大部分在黑潮西侧边缘生成,反气旋式脱落涡旋(脱落暖涡)则大部分在黑潮控制区(包括黑潮流套区)生成,脱落暖涡的数量远多于脱落冷涡的。OFES模式数据得到的脱落涡旋个数和出现频率较卫星观测结果要明显偏低。此外,由OFES模式数据得到的脱落涡旋三维结构表明,黑潮控制区和黑潮西侧边缘生成的脱落冷涡的流场垂向影响深度差异较大,而脱落暖涡的流场垂向影响深度一般达水深1000 m以深,脱落涡旋的位势温度的垂向影响深度与该涡的流场垂向影响深度相当,其盐度的垂向影响深度则较浅;脱落涡旋的温盐结构受黑潮的影响较大。 相似文献
16.
基于潮汐-环流耦合的FVCOM数值模式,本文以南海北部全日内潮为例探究了中尺度涡对内潮传播的影响。分析结果表明,暖涡和冷涡分别导致全日内潮向西北和西南方向折射,能通量方向最大变化可达40°;全日内潮能通量大小在子午向呈现反相位变化,在暖涡南部(冷涡北部)边缘显著减小,而在暖涡北部(冷涡南部)边缘明显增大,最大变化幅度达25%;在暖涡南部和冷涡北部,西向背景流导致全日内潮传播相速度分别加快0.7和0.3 m/s,进而引起内潮波峰线向西凸起弯曲。本研究结果对深化理解多尺度背景下的南海北部内波和深海混合时空变化特征具有重要意义。 相似文献
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黑潮延伸体邻近区域中尺度涡特征统计分析 总被引：7，自引：3，他引：4
本文利用20年的卫星高度计资料,对黑潮延伸体邻近海区(25°—45°N,135°E—175°W)中尺度涡的统计特征以及季节变化进行了统计研究。基于涡旋自动识别方法,共识别出本区域3006个气旋涡轨迹和2887个反气旋涡轨迹,其平均周期分别为9.99周和11.00周,平均半径分别为69.5km和71.8km。长生命周期涡旋的平均半径、涡度、涡动能(EKE)和涡旋能量密度(EI)在生命周期内大致都经历了增大-基本保持不变-减小这三个阶段。绝大多数涡旋沿纬线向西移动,经向移动距离较小,气旋涡和反气旋涡在西向传播过程中都具有明显的向南(赤道)偏离趋势。涡旋的生成数量与总数量均在春夏季达到最多,且这一时期涡旋的平均涡度、EKE、EI处于较高水平。 相似文献