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地震海洋学是一门新兴的反射地震学和物理海洋学的交叉学科,它利用传统的反射地震学方法研究物理海洋学问题。与传统的海洋学观测手段相比,地震海洋学具有高横向分辨率和快速成像的优势,在海洋学研究中可以与水文观测数据和卫星观测数据互为补充。本文对南海的海洋学现象和地中海涡旋开展了地震海洋学研究。 提出了一套从反射地震剖面提取反射强度、反射体倾角和反射体波动振幅等属性参数的方法,并将其应用到南海西南海域和东北部的反射地震数据。西南海域的计算结果显示出明显的深层海水上涌现象,上涌幅度最大可以达到数百米。经分析这可能跟西南季风诱发的越南东部上升流有关。计算结果与海面高度数据吻合的非常好,同时具有更高的横向分辨率,有望成为研究海水垂向分布横向变化的有力工具。从东北部的反射体倾角计算结果中识别出了黑潮水团和南海水团之间的边界,计算结果显示边界处的反射体斜率约为0.005~0.009之间,对应于最大倾角约为0.5度。东北部的反射体倾角和波动振幅的计算结果都较大,分别约是西南海域计算结果的3~5倍和两倍。造成这种现象的主要原因为地形和水团较强的相互作用。另外,计算结果还与海洋内波传播的主方向与地震测线方向的夹角有关系。反射体倾角计算结果都显示出交替出现的倾角转换带,这代表了大尺度背景波动场的特征。 分析了采集于伊比利亚半岛西南缘海域的GOLR12低频反射地震数据以及同步观测的XBT和CTD资料。使用叠后约束波阻抗反演方法得到了海水的波阻抗。结合温盐关系计算了温度和盐度,结果表明温度和盐度的反演精度分别约为0.15℃和0.04psu。本方法可以为物理海洋学研究提供高横向分辨率的基础数据。 发展了基于反射同相轴的海水反射体移动速度估算方法,模拟地震记录显示出良好的应用效果。将其应用到南海东北部和GOLR12地震数据,分析了地中海涡旋沿地震剖面方向的运动(平动和转动的合成效应)特征。与前人的研究相比,本方法对偏移速度和反射体倾角的依赖程度更低。另外,由于本方法以反射体为研究对象,它的结果尤其适合于利用地震海洋学做内波谱研究中的校正。本方法的正确应用有望在海洋能量传递过程的研究中做出贡献。 对南海的历史地震数据重新处理后,首次在本研究海域的地震剖面上看到了透镜状结构。它位于南海西南次海盆(~113.6°E,11.4°N),中心深度约为450m,视中心厚度约为300m,视直径约为55~65km,具有典型的中尺度涡特征,综合解释为反气旋。利用地震海洋学方法估算了地转剪切,结合来自于卫星高度数据的海表面地转流速度进一步得到了绝对流速的垂向剖面。结果显示,流速的最大值约为0.7m/s,出现在400~450m处,对应于涡旋的中心深度;西北部分为正,东南部分为负,整体呈现出顺时针的转动方向,说明了它是一个反气旋结构。