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跨等密度面湍流混合(以下简称混合)控制着海洋中热量,淡水和溶解物质的输运,对于全球气候和热盐环流的变化有着重要的影响。研究混合的时空变化特征及其影响机理,对于改进气候模式,理解海洋在全球气候系统中所扮演的角色具有十分重要的意义。本文基于HOT(Hawaii Ocean Time Series)观测计划在1988-2008年间,于夏威夷瓦胡岛以北ALOHA站位处获得的CTD剖面,利用细尺度参数化方法分析了该处混合在季节以及更长时间尺度上的低频变异特征。在上层300-600m,混合表现出明显的季节变化,冬季和春季的湍流动能耗散率(以下简称耗散率)要比夏季和秋季的耗散率大40%。与此同时,混合在过去20年里也表现出明显的增长趋势。但这种增长趋势主要是由1988-1992年间较低的耗散率所导致的。进一步研究发现,混合的低频信号只存在于上层300-600m,在深层区域,混合的低频变化并不明显。中尺度涡对混合的影响,主要表现为反气旋涡对混合的增强作用,气旋涡对混合的影响可以忽略。在上层300-600m,混合在反气旋涡中得到明显的增强,其耗散率要比无涡状态下大50%左右。进一步研究表明,反气旋涡对混合的调制作用随着涡旋强度的增加可以扩展到更深的区域。风生近惯性能量对于维持海洋上层混合有着重要的作用。本文的研究表明,风生近惯性能量与上层300-600m的耗散率之间存在显著的正相关性。当风输入到海洋中的近惯性能量增多时,相应的混合也加强;反之,当风输入到海洋中的近惯性能量减少时,相应的混合也会变弱。在另一面,风生近惯性能量与深层600-900m的耗散率之间不存在明显的相关性。上层300-600m混合的季节变化主要是由风生近惯性能量和反气旋涡的季节变化所引起的。下层600-900m混合缺乏低频变化的主要原因是维持该深度范围内的混合所需的能量中只有很少的一部分来自于风生近惯性能量。这主要是由ALOHA站位处较弱的风生近惯性能量输入和中尺度涡的活动导致的。要维持大洋的深层混合大约需要2TW的能量输入,但是观测表明潮汐耗散只能提供1TW的能量。一直以来人们都在争论风生近惯性能量对于维持深层混合的作用。到目前为止无论模式还是观测结果都未能得到一个明确的结论。我们的研究结果表明在ALOHA站位处,风输入到海洋中的近惯性能量只对维持上层600m的混合存在显著的作用。这意味着在副热带东太平洋海区,风生近惯性能量对于深层混合的贡献可以忽略。