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2011年初冬南极普里兹湾冰间湖区上层水体结构演化研究 被引量:3
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作者 高郭平 闫敏斐 +2 位作者 徐智昕 程灵巧 张春玲 《极地研究》 CAS CSCD 2016年第2期219-227,共9页
利用5头活动于南极普里兹湾的象海豹携带的CTD观测获得的2011年3—6月埃默里冰架前缘冰间湖区域海水温盐剖面数据,研究了该海域上层水体结构在初冬的演化过程。结果显示,可将该演化过程分为三个阶段:第一阶段海水温度从层化到均匀,3月... 利用5头活动于南极普里兹湾的象海豹携带的CTD观测获得的2011年3—6月埃默里冰架前缘冰间湖区域海水温盐剖面数据,研究了该海域上层水体结构在初冬的演化过程。结果显示,可将该演化过程分为三个阶段:第一阶段海水温度从层化到均匀,3月下旬次表层仍维持暖水特征,随着表层海水冷却作用,次表层暖水逐渐消失,上下水体温度趋于均匀并接近冰点,温度剖面从"逆温型"演变到"均匀型";第二阶段海水盐度从层化到上下均匀,也就是从"均匀型"演变到"渐变型",海水结冰析盐过程使上层海水盐度增加,增强垂直对流混合,上下层盐度达到均匀;第三阶段冷却结冰持续,海水盐度继续增大,形成盐度随深度减小、温度随深度增大的"渐变型"结构。根据温盐剖面数据计算三个阶段的海-气之间的热通量分别是-90.93、-82.20和-43.44 W·m-2。考虑海水盐分的增加主要源于海冰形成,由此推算三个阶段内平均的海冰形成速率分别是5.4、4.9和2.5 cm·d-1。在南极初冬时期,随着海水上层低温高盐化演变持续,海水向大气释放的热通量逐渐减少,海冰形成速率也呈减少趋势。 展开更多
关键词 普里兹湾 冰间湖 象海豹 CTD标志 水体结构演变 海冰形成速率
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1979-2012年北极海冰运动学特征初步分析 被引量:11
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作者 左正道 高郭平 +1 位作者 程灵巧 徐飞翔 《海洋学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第5期57-69,共13页
利用美国冰雪数据中心(NSIDC)发布的海冰速度和范围数据,本文分析了1979—2012年间北极海冰的运动学特征,以及北极海冰运动与分布范围演变之间的关系。结合欧洲中期天气预报中心(ECMWF)发布的2007和2012年高分辨率的气压场、风场数... 利用美国冰雪数据中心(NSIDC)发布的海冰速度和范围数据,本文分析了1979—2012年间北极海冰的运动学特征,以及北极海冰运动与分布范围演变之间的关系。结合欧洲中期天气预报中心(ECMWF)发布的2007和2012年高分辨率的气压场、风场数据,探讨了北极风场和气压场与海冰运动、辐散辐合和海冰面积的关系。结果表明,在1979-2012年间北极海冰平均运动速度呈显著增强的趋势,冬季海冰平均运动速度增加趋势明显强于夏季;北极、波弗特-楚科奇海域和弗拉姆海峡的冬、夏季海冰平均运动速度的增加率分别为2.1%/a和1.7%/a、2.0%/a和1.6%/a以及4.9%/a和2.2%/a。1979-2012年北极海冰平均运动速度和范围的相关性为-0.77,二者存在显著的负相关关系。北极冬季和夏季风场的长期变化趋势与海冰平均运动速度的变化趋势一致,冬季和夏季的相关系数分别为0.50和0.48。风场和气压场对海冰的运动、辐散及重新分布发挥着重要作用。2007年夏季,第234~273天波弗特海域一直被高压系统控制,波弗特涡旋加强,使得波弗特海域海冰聚集在北极中央区;顺时针的风场促使海冰向格陵兰岛和加拿大北极群岛以北聚合。2012年,白令海峡和楚科奇海域处于低压和高压系统的交界处,盛行偏北风,海冰从北极东部往西部输运,加拿大海盆的多年海冰因离岸运动而辐散,向楚科奇海域的海冰输运增加,受太平洋入流暖水影响,移入此区域的海冰加速融化,从而加剧海冰的减少。 展开更多
关键词 北极 海冰 海冰运动速度 气压
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白令海峡及其邻近海域潮汐潮能数值模拟 被引量:2
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作者 李蔷 高郭平 +1 位作者 安佰超 程灵巧 《极地研究》 CAS CSCD 北大核心 2018年第1期1-13,共13页
基于非结构三角形网格的FVCOM(Finite-Volume Coastal Ocean Model)海洋数值模式,对白令海峡及其邻近海域的潮汐、潮能进行数值模拟研究。模拟结果同验潮站和实测海流资料符合良好,较好地反映了白令海峡及其邻近海域的潮汐、潮流分布特... 基于非结构三角形网格的FVCOM(Finite-Volume Coastal Ocean Model)海洋数值模式,对白令海峡及其邻近海域的潮汐、潮能进行数值模拟研究。模拟结果同验潮站和实测海流资料符合良好,较好地反映了白令海峡及其邻近海域的潮汐、潮流分布特征和运动状况。根据计算结果绘制了主要分潮的同潮图和潮流椭圆图,对该海域潮汐潮流特征进行了系统分析。结果表明,白令海陆架区、白令海峡和楚科奇海主要以M2分潮为主,而在诺顿湾海域以K1分潮为主,M2分潮潮流在白令海陆架东南部及阿纳德尔湾较强,K1分潮潮流在诺顿湾潮流达到最大值。在此基础上,对其潮汐能的传播与耗散进行分析,结果发现研究海域潮能通量较小,主要分潮在研究海域潮能耗散总量约为751 MW,M2潮能耗散占该总量的52%,K1潮能耗散占38%,潮能进入白令海陆架后,M2分潮主要在圣劳伦斯岛以南陆架区耗散,K1分潮主要在诺顿湾海区耗散。 展开更多
关键词 白令海峡 潮汐 潮汐能 潮能耗散 数值模拟
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双扩散在南极文森湾海域热盐结构演变中的作用 被引量:1
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作者 张贤良 程灵巧 高郭平 《极地研究》 CAS CSCD 北大核心 2018年第1期32-41,共10页
利用22头象海豹携带的CTD观测到的2012年3—4月南极文森湾中西部海域的海水温盐剖面数据,研究了双扩散效应在海水热盐演变过程中的作用。结果显示,该海域双扩散效应显著,其中"扩散对流"作用在水柱中所占比例超过50%,并普遍存... 利用22头象海豹携带的CTD观测到的2012年3—4月南极文森湾中西部海域的海水温盐剖面数据,研究了双扩散效应在海水热盐演变过程中的作用。结果显示,该海域双扩散效应显著,其中"扩散对流"作用在水柱中所占比例超过50%,并普遍存在于500—800 dbar深度的深层水中;"盐指对流"作用在水柱中所占比例不超过10%,存在于300—500 dbar的中层水中;随着时间进入南极冬季,海水结冰盐析过程会使水体中重力不稳定状态加剧。"扩散对流"会产生向上的热通量和盐度通量,热通量大约在0.02—0.5 W·m^(–2),盐度通量平均在10–8 m·s^(–1)左右;"盐指对流"则会产生向下的热通量和盐度通量,平均热通量约为–0.5 W·m^(–2),平均盐度通量约为–10–8 m·s^(–1)。在结冰初期,文森湾陆架海域的海表结冰过程对低温高盐水体的产生具有补充作用,进而通过扩散对流作用使得高密度陆架水(DSW)在水体内部得到补充生长与积累。因此,双扩散作用对于该海域高密陆架水的形成有不可忽视的贡献。 展开更多
关键词 陆架水 水体结构演变 双扩散 扩散对流 文森湾 南极
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基于锚系观测的北冰洋加拿大海盆中层水多年变化研究
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作者 王佳彬 高郭平 +1 位作者 程灵巧 徐婷 《极地研究》 CAS CSCD 2016年第3期336-345,共10页
20世纪90年代以来,北极进入了以海冰快速减少为显著特征的快速变化时期。通过分析"波弗特流涡观测计划"在北冰洋加拿大海盆的4个站点上布放剖面观测系统所获得的2003—2011年的温度、盐度剖面观测数据,研究了加拿大海盆北极... 20世纪90年代以来,北极进入了以海冰快速减少为显著特征的快速变化时期。通过分析"波弗特流涡观测计划"在北冰洋加拿大海盆的4个站点上布放剖面观测系统所获得的2003—2011年的温度、盐度剖面观测数据,研究了加拿大海盆北极中层水的变化特征。在观测期间,加拿大海盆中央区中层水核心温度变化较小,楚科奇海台地区有明显下降特征,海盆中央区以北以及加拿大群岛陆坡边缘区核心温度呈持续升高趋势。北极中层水核心深度在4个站点都有不同程度的加深趋势,加深的程度和参与分析的表层淡水含量以及因海冰消失导致的风应力变化有一定的对应特征。4个站点表层(75—200 m)的热含量在无冰海域有明显的增长,在有冰海域热含量较稳定;加拿大海盆200—400 m和400—800 m深度范围内的热含量变化情况与中层水核心深度的变化情况一致,伴随着中层水核心深度加深至400 m乃至更深处,中层水的能量也逐渐下移,造成200—400 m水层能量普遍降低而400—800 m水层能量普遍增加。加拿大海盆4个观测站点因背景环境条件和所受影响的不同,造成了中层水的变化和响应趋势的差异。 展开更多
关键词 加拿大海盆 中层水 核心温度和深度 淡水含量 热含量
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