黑潮變化及其對臺灣海峽流動的影響.pdf

1、基于Argos浮標資料和衛(wèi)星高度計資料，本文反演了黑潮及其鄰近區(qū)域的表層流場，利用得到的表層流場時間序列，分析了黑潮的季節(jié)變化，并使用特征線方法確定了黑潮主軸的位置，研究了黑潮在不同區(qū)域的顯著周期以及其變化規(guī)律存在差異的可能成因。在資料分析的基礎上，應用POM模式模擬了西北太平洋區(qū)域的溫鹽與環(huán)流場，在此基礎上進行數(shù)值試驗，初步研究了臺灣以東暖渦和臺灣海峽北向流動的形成機制，探討了黑潮的低頻變化對臺灣海峽流動的影響。 利用Argo

2、s浮標資料和衛(wèi)星高度計資料，反演了黑潮及其鄰近區(qū)域的表層流場時間序列，發(fā)現(xiàn)其存在較明顯的季節(jié)性變化：春季和夏季，在呂宋海峽幾乎不存在黑潮入侵現(xiàn)象，冬季和秋季則存在比較明顯的入侵現(xiàn)象；臺灣以東在夏季會出現(xiàn)一個季節(jié)性的暖渦；在臺灣島東北，除夏季外黑潮西側(cè)均有分支入侵到東海陸架，春季和冬季該分支順時針流動匯入黑潮，秋季該分支又分為兩支，一支作逆時針流動，另一支沿等深線流向東海；黑潮在日本以南存在分支指向?qū)︸R海峽，冬季最強，春季和秋季次之，夏季

3、最弱，春、秋兩季東海陸架水匯入該分支并在九州西側(cè)分出一支作順時針流動，這可以反映出對馬暖流在冬季主要來源于黑潮分支，而夏季主要來源于東海陸架混合水；除冬季外，在奄美群島東側(cè)均存在一個反氣旋型渦旋，渦旋分支指向東北，在九州以南匯入黑潮，并且該渦旋的位置由春季到秋季逐漸向南移動。 利用浮標和衛(wèi)星高度計資料反演的表層流場時間序列，計算了黑潮的流軸位置和最大流速，并選擇了幾個典型斷面進行研究，發(fā)現(xiàn)黑潮在上、中、下游的顯著周期并不相同。呂

4、宋海峽黑潮主要是年周期的季節(jié)變化，這可能是由于受季風的影響。臺灣以東黑潮主要是季節(jié)內(nèi)周期變化，這是由于受外洋傳來的季節(jié)內(nèi)Rossby長波信號的影響造成的。東海黑潮是最穩(wěn)定的一段，僅有不太明顯的年際和準2年的周期變化。吐噶喇海峽黑潮主要是年周期的季節(jié)變化，局地風應力的影響是形成季節(jié)變化的主要原因。 通過POM模式，成功模擬了西北太平洋區(qū)域的溫鹽場與環(huán)流場，東中國海的主要流動及其季節(jié)變化特征被較好的反應出來。在此基礎上，進行了一系列

5、數(shù)值試驗，發(fā)現(xiàn)：臺灣以東確實存在著季節(jié)性變化，即僅在夏季產(chǎn)生暖渦，冬季則沒有，該區(qū)域風應力切變的季節(jié)變化可能是其中的一個重要原因。臺灣海峽北向流動與臺灣以東黑潮有密切的聯(lián)系，其流量、方向及變化趨勢均受臺灣以東黑潮的影響，黑潮的低頻變化會導致臺灣海峽流動的相應變化，臺灣以東黑潮的存在是臺灣海峽流動終年為北向流的根本原因。實驗證明正常情況下風應力對臺灣海峽北向流的形成不起作用，而如果不存在黑潮或者將呂宋海峽封上后冬季臺灣海峽則不存在北向流動

6、，上述結(jié)果可以用Pedlosy提出的繞島環(huán)流理論進行解釋。根據(jù)Pedlosky繞島環(huán)流理論，如果考慮穩(wěn)定或低頻的流動，忽略風應力等其他外力作用，摩擦力繞臺灣島的閉合曲線積分為零。為了平衡臺灣以東黑潮產(chǎn)生的順時針方向的摩擦，臺灣以西必須產(chǎn)生逆時針方向的摩擦，從而使得臺灣海峽終年為北向流。 本文工作的創(chuàng)新點：本文通過浮標－高度計資料與數(shù)值模式相結(jié)合，較完整地刻畫了黑潮在不同區(qū)域的變化周期存在差異的特征，揭示了大洋的波動、局地風應力和