短生命周期海洋涡旋的时空分布特征   总被引：1，自引：1，他引：0  

徐茗  陈戈  彭琳 《海洋学报》2019,41(9):94-104

中尺度涡旋在海洋中分布广泛，是海洋动力、营养物质等混合和输运的重要途径。统计发现海洋中超过80%的涡旋生命周期不超过1个月，属于本文定义的短生命周期涡旋。本研究采用统计、对比等方法，对全球尺度，较短生命周期涡旋的时空分布特征进行了分析。研究表明，短生命周期涡旋与大洋中环流系统密切相关，其最易发生在暖流和寒流的交汇处以及运动方向相反的两种环流的交汇处，且在除30°S～30°N的热带地区外均表现为气旋式略多于反气旋式。低纬地区，短生命周期涡旋在每年的冷季数量较多，而高纬地区与之相反。除存在大规模东向环流的海域，短生命周期涡旋一般向西迁移，同时气旋式涡旋略倾向于赤道偏转，反气旋式略倾向于极地偏转。短生命周期涡旋的平均位移和平均迁移速率呈相似的赤道对称分布规律。  相似文献   

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  

胡冬  陈希  毛科峰  滕军  李妍  彭旭东 《海洋与湖沼》2018,49(3):497-511

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   

南海上层中尺度涡统一三维结构   总被引：1，自引：0，他引：1  

郑堃  林霄沛  朱亚楠 《海洋与湖沼》2018,49(3):490-496

本文基于归一化合成分析的方法,利用卫星高度计资料和CTD观测资料,在满足静力平衡和地转平衡条件的假设下研究了南海中尺度涡的三维结构,给出了南海中尺度涡归一化之后的三维结构,并与全球大洋中尺度涡统一的三维结构进行对比。结果显示,在1.5倍涡旋半径以外,南海中尺度涡水平结构的收敛速度大约为全球大洋中尺度涡水平结构收敛速度的2.5倍,前者比后者的影响范围要小约1.5倍涡旋半径。由于数据原因,我们仅合成了南海0至800m水深中尺度涡的垂直结构,从垂直结构的合成结果来看,由于受到背景层结和科氏参数的影响,南海与全球大洋各海区中尺度涡的垂直结构具有明显的不同,随着深度的增加,南海中尺度涡垂直结构的衰减速度明显更快。  相似文献   

Factors determining the vertical profile of dimethylsulfide in the Sargasso Sea during summer     

A.J. Gabric  P.A. Matrai  R.P. Kiene  R. Cropp  J.W.H. Dacey  G.R. DiTullio  R.G. Najjar  R. Sim  D.A. Toole  D.A. delValle  D. Slezak 《Deep Sea Research Part II: Topical Studies in Oceanography》2008,55(10-13):1505

The major source of reduced sulfur in the remote marine atmosphere is the biogenic compound dimethylsulfide (DMS), which is ubiquitous in the world's oceans and released through food web interactions. Relevant fluxes and concentrations of DMS, its phytoplankton-produced precursor, dimethylsulfoniopropionate (DMSP) and related parameters were measured during an intensive Lagrangian field study in two mesoscale eddies in the Sargasso Sea during July–August 2004, a period characterized by high mixed-layer DMS and low chlorophyll—the so-called ‘DMS summer paradox’. We used a 1-D vertically variable DMS production model forced with output from a 1-D vertical mixing model to evaluate the extent to which the simulated vertical structure in DMS and DMSP was consistent with changes expected from field-determined rate measurements of individual processes, such as photolysis, microbial DMS and dissolved DMSP turnover, and air–sea gas exchange. Model numerical experiments and related parametric sensitivity analyses suggested that the vertical structure of the DMS profile in the upper 60 m was determined mainly by the interplay of the two depth-variable processes—vertical mixing and photolysis—and less by biological consumption of DMS. A key finding from the model calibration was the need to increase the DMS(P) algal exudation rate constant, which includes the effects of cell rupture due to grazing and cell lysis, to significantly higher values than previously used in other regions. This was consistent with the small algal cell size and therefore high surface area-to-volume ratio of the dominant DMSP-producing group—the picoeukaryotes.  相似文献   

Primary production and implications for metabolic balance in Hawaiian lee eddies     

Patricia M. McAndrew  Robert R. Bidigare  David M. Karl 《Deep Sea Research Part II: Topical Studies in Oceanography》2008,55(10-13):1300

Recent discrepancies between geochemical and biological approaches for determining whether ocean ecosystems are net heterotrophic or net autotrophic have led to uncertainty in the net metabolic state of open ocean ecosystems. Geochemical approaches indicate that the oceans are net positive autotrophic, but direct observations based on short-term incubation techniques suggest that the ocean is in a state of net heterotrophy. One hypothesis for the apparent discrepancy is that net autotrophic production occurs in aperiodic “bursts,” which are superimposed on a more constant background state of net heterotrophy. Mixing events, which introduce new nutrients to the surface ocean, provide one mechanism for fueling such aperiodic bursts of net production. In conjunction with the Eddy Flux (E-Flux) program in the lee of the Hawaiian Islands during winter 2004–2005, we examined the relationship between photosynthesis and irradiance (P vs. E) in surface waters inside and outside of two cold-core, cyclonic eddies, and conducted five incubation experiments to examine the metabolic response of mixed-layer plankton communities to nutrient-rich deep-sea water additions. Our results showed that in the mixed layer, maximum rates of light-saturated photosynthesis, derived from photosynthesis–irradiance experiments were not significantly different inside vs. outside the eddies (p=0.35 and 0.44 for E-Flux I and E-Flux III, respectively). Addition of nutrients to mixed-layer water showed that (1) gross primary production (GPP) became decoupled from a more constant rate of respiration and (2) net system metabolism shifted from approximate balance, or slight net heterotrophy, to a demonstrably net autotrophic system. From these results, we determined that the threshold GPP for net autotrophic production for the mixed layer of the study region was 1.65 mmol O₂ m⁻³ d⁻¹, which is consistent with previous estimates for the oligotrophic open ocean.  相似文献   

Eddy-induced cross-shelf phytoplankton transport along the downwelling coast off Western Australia   总被引：1，自引：0，他引：1  

冯明 《热带海洋学报》2009,28(5):6-10

Along the downwelling coast off Western Australia, late-autumn/early-winter chlorophyll a blooms are observed on the continental shelf south of Shark Bay (26°S), in contrast with summer blooms in the north. The late-autumn/early-winter blooms are in phase with seasonal strengthening of the Leeuwin Current and its eddy field. Anticyclonic eddies entrain the high phytoplankton biomass waters from the shelf and transport offshore into the oligotrophic, subtropical marine environment, as revealed by coalescing the finite-size Lyapunov exponent (FSLE) of the surface geostrophic flow field and the satellite chlorophyll a images.  相似文献   

中南半岛近海偶极子演变过程研究     

裘是  陈学恩  唐声全 《海洋与湖沼》2020,51(6):1332-1343

中南半岛近海偶极子结构是指在夏季与越南离岸流伴生的一对中尺度涡现象，其中气旋涡位于离岸流北侧，反气旋涡位于离岸流南侧，偶极子结构对于中南半岛近海水文要素具有重要影响。本文基于卫星高度计数据和HYCOM海洋模式的模拟结果，以2012年为例研究了该偶极子的演变过程，结果表明：偶极子结构7月出现，9月初鼎盛，10月消失；鼎盛时，两个涡旋直径均大于300km，在温跃层引起的最大位温异常可达±5℃。垂向结构上，反气旋涡呈中心对称，而气旋涡有非对称性，且影响深度大于反气旋涡。在200m以下，气旋涡有随深度增加向东倾斜的趋势，而反气旋涡有随深度增加向西偏移的趋势，但该趋势在200m层以上并不显著。对偶极子涡旋区域进行能量分析，结果表明偶极子能量主要来自于越南离岸流提供的正压和斜压能量，即越南离岸流区域是偶极子结构的主要能量源，局地风场对偶极子结构的维持也具有重要作用。能量既可以由离岸流输送给涡旋，也可以从涡旋向离岸流转化，但总体上是离岸流向涡旋提供能量。  相似文献   

基于高度计遥感数据的北太平洋中尺度涡提取     

毕经武  董庆  薛存金  徐跃通 《遥感学报》2015,19(6):935-946

针对海洋中尺度涡现象,提出一种基于海平面高度异常数据(SLA)的中尺度涡泛克里金提取算法。该算法运用变差函数工具计算SLA变差场,定义为广义振幅场,再利用泛克里金插值消除数据虚警和噪声,借助广义振幅场与实际振幅的关系通过少数几条特征等值线实现涡旋及其属性的提取。选取北太平洋作为实验区,采用2012年4月的4期SLA进行了中尺度涡的定量提取、分析,共提取出841个中尺度涡(含3个多核涡),包含450个气旋涡和391个反气旋涡;与其他遥感提取方法的对比显示北太平洋中尺度涡的成功检测率接近90%,过度检测率小于20%。结果表明:(1)算法具有省时高效性,通过对SLA场的重构创建广义振幅场,避免了等值线筛选过程,相对于海面高度闭合等值线等其他遥感方法具有判据简单及提取速度快的特性;(2)可靠性好,能够通过推导得出的特征等值线确保稳定的提取准确度;算法建立在发展成熟的等值线提取方法之上,并且有变差函数与泛克里金法的理论支撑;(3)自适应性强,可以对任意海区进行实时的涡旋检测和提取,并且除振幅值统计资料及必要基础数据外无需依赖其他辅助性数据。  相似文献   

北半球冬季风暴轴与ENSO循环的关系及其能量平衡特征   总被引：1，自引：0，他引：1  

何花  聂绩  谭本馗 《气象学报》2009,67(2):210-217

利用欧洲中期天气预报中心的再分析资料,分析了北半球冬季对流层上层300 hPa面上风暴轴与ENSO循环的关系以及风暴轴的能量平衡特征.研究表明,由于El Nino年北太平洋的哈德莱环流增强,导致北太平洋西风急流向赤道和向东伸展,进而引起了北太平洋风暴轴的增强并向赤道和向东伸展;而La Nina年事件期间情形正好相反.在北大西洋,El Nino年其西风急流中心最大值有所减小,但整个西风急流区域有所扩大并向西和向赤道伸展,相应北大西洋风暴轴强度在El Nino年也有所减弱并向西和向赤道方向伸展;La Nina事件的情形正好相反.能量分析表明,斜压转换的正值中心位于风暴轴及其上游区域.在El Nino年,北太平洋斜压转换的正值中心向赤道和向下游伸展,而北大西洋斜压转换的正值中心向赤道和向西伸展,这与北太平洋风暴轴和北大西洋风暴的变化趋势是一致的.行星尺度扰动对斜压转换的贡献比天气尺度扰动的贡献要小,而行星尺度-天气尺度扰动的相互作用项对斜压转换的贡献更小.研究还表明,能量正压转换的正中心化于风暴轴的上游,负中心位于风暴轴区域.相对于La Nina年,El Nino年北太平洋东部的正压转换负值中心偏北,北美的正值中心位置偏南,而北大西洋的负值中心强度减弱范围变小.这些变化与从La Nina年剑El Nino年北太平洋和北大西洋风暴轴的变化是一致的.在能量的正压转换过程中,天气尺度扰动的贡献要大于行星尺度扰动,而行星尺度-天气尺度扰动的相互作用项的贡献更小.  相似文献   

ISUAL探测器在青藏高原南麓地区对于红色精灵现象的观测分析     

王子健  陆高鹏  王庸平  黄安晶  张鸿波 《大气科学》2020,44(1):93-104

本文利用福卫二号卫星（FORMOSAT-2）搭载的高空大气闪电影像仪（Imager of Sprites and Upper Atmospheric Lightnings, ISUAL）于2004～2015年期间获得的数据，分析了青藏高原南麓地区（22°～30°N, 86°～98°E）观测到的多例红色精灵事件。通过与全球闪电定位网（World Wide Lightning Location Network，WWLLN）的观测资料进行对比，在分析了17次个例后发现对于大部分红色精灵事件，ISUAL给出的定位效果较好，与WWLLN的闪电定位结果偏差一般小于50 km，这与在北美及其邻近地区得到的结果一致。在此基础上，我们结合风云二号卫星的云顶亮温数据分析了青藏高原南麓地区红色精灵的母体雷暴特征，发现在青藏高原南麓地区除了中尺度对流系统外，小尺度对流系统也是这个地区产生红色精灵的主要天气系统。  相似文献