论文部分内容阅读
东海黑潮及其锋面不稳定过程不仅控制了几乎整个东海及其邻近海域的水文特性,并且也对中国东南部沿海水域的渔场变动、海雾消长、污染物漂移、海底沉积和生物区系的分布、舰船航行以及沿岸地区的气候变迁等有着比较密切的关系。但是东海黑潮锋面不稳定过程的发生频率和源地尚不清楚。本研究利用遥感和数值模拟两种手段对东海黑潮锋面不稳定过程的发生,发展过程的空间和时间分布特征进行了研究。遥感部分利用了覆盖东海的2002年7月1日到2009年6月30日期间的无云或有少量云影响的MODIS SST和Kd490二级产品。利用该数据产品给出东海黑潮锋面的温度(SST)锋和漫射衰减系数(Kd490)锋最低标准,在此基础上提出曲率判别法以及东海黑潮锋面不稳定过程曲率判别的最低标准。利用该标准对覆盖东海的共计2073景影像进行研究,发现在1-5月份和10-12月份只要不受云影响或影响较小的MODIS卫星影像中都能发现东海黑潮锋面不稳定过程;2002年6月30日到2009年7月1日的6-9月份,东海黑潮锋面不稳定过程的发生频率至少能达到82.9%。并且发现这些不稳定过程的发生源地有三个,分别是(26oN,121.5oE)附近、(27oN,125oE)附近和(30oN,128oE)附近。东海黑潮锋面不稳定过程在发生源地产生时的宽度较大,幅度较小;和黑潮主干流一起运动时宽度逐渐变小,而幅度则逐渐变大;最后,或者融入到下一个锋面不稳定过程中,或者消失于陆架。东海黑潮锋面不稳定过程随黑潮主干流从27oN运动到30oN的过程中速度从平均46.5cm/s减小到平均29.4cm/s。数值模拟部分利用线性和非线性两种模型。求解线性无粘模型时利用了谱方法对模型进行了数值离散,并选用了接近东海黑潮区实际地形的两个断面,以及较符合实际的背景流进行了数值模拟。得到黑潮流经两类等水深海槽的前两个最不稳定模态,并且得到两个最不稳定模态对应的不稳定波长,以及不稳定波发生的位置距西边界的距离。非线性数值模拟部分主要利用HYCOM模式对东海黑潮锋面不稳定过程进行研究,得到两个重要的结论:一、东海黑潮锋面不稳定过程在夏季也会发生,弥补了MODIS夏季探测不到东海黑潮锋面不稳定过程的缺憾。总结遥感与数值模拟结果,得到东海黑潮锋面不稳定过程常年时时刻刻都会发生这个重要的结论;二、钓鱼岛东北黑潮锋面不稳定过程的周期约为14天,屋久岛西南锋面不稳定过程的存在周期约为20天。