论文部分内容阅读
南海是热带西北太平洋最大的边缘海,是具有深水特性的边缘海之一,因此深海大洋的动力过程也可能在南海内出现。南海环流对维持南海以及西北太平洋的热量及淡水平衡、调节印尼贯通流有着重要的意义。南海环流是一个三维的结构,作为南海环流的重要分支,表层环流的研究最为广泛。然而由于对南海中层及深层的观测非常稀少,所以人们对其流场结构的认识非常不足。研究结果表明0.8~2.5 Sv的太平洋深层水通过吕宋海峡入侵南海,在深层激发出气旋型的环流。深层水进入南海后,通过南海的强混合回到中层,并通过吕宋海峡回到太平洋。深层大洋中的环流都是与深层水的形成有关,深层内区的平均流动一般非常缓慢,流速一般是mm/s的量级。所以对内区的观测极为困难。但是,因为深层水源而产生的深层西边界流则是显著的特征。因此,本文借助2012年9月到2013年12月3个断面的锚定观测数据和HYCOM数值模式研究南海深层西边界流,描述深层西边界流的空间结构以及时间变异,并进一步讨论变异产生的物理机制。通过对南海深层西边界区长达一年的观测,发现存在一支沿边界,自东北向西南方向的深层西边界流。流动垂直跨越2000米至4000米处的海底,水平流幅在40公里左右,水体通量为0.94 Sv。相对于平均流而言,流速存在强时间变异的特征。这种变异是由深层的西传Rossby波引起,波动的周期为100天,波动在垂向上会引起约50米的振幅。HYCOM模式结果同样显示出西传信号。波动起源于南海东边界,主要沿着纬线向西传播,相速为3.47 cm/s。东西方向上存在4个标准波型。Rossby波的波长为269 km,周期为90天。波动引得流速振幅在上层1000米内最大,-引起的流速振幅可达3 cm/s。流速振幅随着深度的增加而迅速减小,在1000米以下的远离边界的海区,流速振幅只有mm/s的量级,这是由于模式中模拟出来的是第一斜压模Rossby波。在靠近边界处,波动引起的南北方向流速振幅增强,可以达到1.5 cm/s。并且边界处波动西传相速变小,这可能与Rossby波在边界上的反射过程有关。本文对SLA数据进行分析,通过将海表面高度数据进行80天-120天带通滤波,同样发现带通结果中的西传波动,SLA反映出的西传波动是第一斜压Rossby波,如果其影响深度可以达到4000米的海底,那么其在深层西边界上的反射就可能会产生实际观测到的Rossby短波。