基于ECOM模式的南海潮能耗散与潮锋研究

来源 :中国科学院研究生院 中国科学院大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:chyo
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潮汐和风是驱动海洋内部混合的主要外部机械能来源,因此,对潮能通量、潮能耗散及风能输入的研究具有重要的理论意义。同时,由于潮能底摩擦耗散的空间不均匀分布,在潮混合发达(强潮流)的近岸浅水区和潮混合较弱(弱潮流)的层化区之间可能会形成“潮锋”。但目前针对南海海域潮能耗散和潮锋的研究尚不多见。鉴于开展此类研究需要大量相关数据的支持,而潮波实测资料相对缺乏,因此,本文采用发展较为成熟的ECOM模式模拟南海四个主要分潮波(M2、S2、K1、O1),基于模拟结果对南海潮能通量、潮能耗散及潮锋的空间分布特征进行研究,并将潮能输入与风能输入进行初步对比,取得如下主要结论:   1.ECOM模式能够较为准确地模拟南海潮波特征,其模拟结果与自卫星高度计资料和验潮站资料提取的南海潮汐信息较为一致。同时,模拟结果表明南海纳土纳群岛西北部海域不存在S2分潮无潮点。   2.引入潮能通量椭圆概念,依潮能通量公式分别估算了M2、S2、K1和O1分潮进出南海主要海峡通道的潮能通量,分析了南海潮能底摩擦耗散的空间分布特征,并进一步根据净潮能通量与底摩擦耗散的近似平衡关系反向计算得到台湾海峡、北部湾、泰国湾及南海深水海域的底摩擦系数。   3.南海风能输入约为潮能输入的2.5倍。风能输入的高值区集中于吕宋海峡西部、台湾海峡南部及越南东南沿岸海域;风能输入存在显著的季节和年际变化,并且在1948年-1967年的20年间风能输入呈逐渐增加的趋势,1968年后则逐渐降低,南海风能输入的这一变化趋势与全球海洋风能输入的变化趋势相反。   4.模拟结果揭示的环海南岛海域的“潮锋”与Hu等(2003)的结果一致。同时,在南海其他局部海域也可能存在6个“潮锋”。在这6个可能“潮锋”中,台湾海峡南部、珠江口海域、湄公河口海域、越南西南海域及东马来西亚北部海域的5个“潮锋”位置与遥感叶绿素浓度和海表温度获得的海洋锋位置基本一致。
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