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海洋中尺度涡垂向流速研究进展
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作者 谢玲玲 黄家辉 《海洋科学进展》 北大核心 2025年第2期247-270,共24页
中尺度涡垂向流速在海洋物质和能量输送、调节全球碳氧循环和理解涡旋动力学中扮演着重要角色,是近年来海洋学热点问题之一。本文从空间结构、时间演变和调控机制等不同角度,系统地归纳了海洋中尺度涡垂向流速的研究进展。基于数值模拟... 中尺度涡垂向流速在海洋物质和能量输送、调节全球碳氧循环和理解涡旋动力学中扮演着重要角色,是近年来海洋学热点问题之一。本文从空间结构、时间演变和调控机制等不同角度,系统地归纳了海洋中尺度涡垂向流速的研究进展。基于数值模拟和动力诊断的结果显示,中尺度涡垂向流速在不同分辨率下有所不同。中尺度分辨率下,垂向流速的水平分布以偶极子或四极子结构为主,而亚中尺度下,则主要为正负交替的螺旋涡丝状结构且流速增强。与水平流速类似,中尺度涡垂向流速呈现涡心弱、边缘强的特征,常在次表层达到最大值。对于中尺度涡垂向流速的时间演变,数值模拟与实测诊断合成的结果存在明显差异,亟待更多研究。中尺度涡垂向流速受涡度的平流、涡旋的传播和变形、亚中尺度过程、涡-风相互作用、涡-涡相互作用和地形强迫等多种机制调控,其与调控机制的量化关系有待发展。此外,次表层涡旋的报道日渐增多,其垂向流速性质有待探究。 展开更多
关键词 中尺度涡 垂向流速 空间结构 时间演变 调控机制
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基于锚系观测的春季琼州海峡水体输运特征研究 被引量:1
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作者 陈锦康 谢玲玲 +1 位作者 李君益 李明明 《海洋科学进展》 北大核心 2025年第2期322-338,共17页
基于2023年春季琼州海峡锚系观测和断面实测数据,对琼州海峡潮流动力特征以及水体输运规律进行研究。通过功率谱与调和分析发现,海峡内主要存在全日潮(O_(1)分潮)、半日潮(M_(2)分潮)和三分之一日潮(M_(3)分潮)三种周期类型的潮流,其中... 基于2023年春季琼州海峡锚系观测和断面实测数据,对琼州海峡潮流动力特征以及水体输运规律进行研究。通过功率谱与调和分析发现,海峡内主要存在全日潮(O_(1)分潮)、半日潮(M_(2)分潮)和三分之一日潮(M_(3)分潮)三种周期类型的潮流,其中以全日潮为主,振幅比为1.00∶0.40∶0.19。潮流椭圆长轴方向大致与岸线平行,O_(1)分潮最大振幅位于表层,上层水体呈顺时针旋转,近底层呈逆时针旋转;M_(2)分潮和M_(3)分潮分别为全水深逆时针和顺时针旋转。余流结果显示,春季琼州海峡水体输运方向以西向为主,输运量为0.05 Sv~0.10 Sv(1 Sv=10^(6)m^(3)/s),平均值约为(0.04±0.04)Sv。受海峡两端海面高度差、流场变化等因素影响,琼州海峡余流会出现东向流。研究结果为北部湾与南海之间的水交换提供了科学依据。 展开更多
关键词 琼州海峡 潮流 余流 水体输运
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南海北部湾台风浪特征分析——以2304号台风“泰利”为例
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作者 王煜林 张渊博 +1 位作者 陈锦康 谢玲玲 《海洋科学进展》 北大核心 2025年第2期308-321,共14页
基于海浪浮标观测数据与ADCIRC-SWAN波流耦合模型,分析了2023年2304号台风“泰利”过境期间南海北部湾区域海浪特征,以及不同要素对有效波高的影响。研究结果显示:“泰利”过境期间测站有效波高峰值为2.73 m,波周期为6~9 s,海浪以东向... 基于海浪浮标观测数据与ADCIRC-SWAN波流耦合模型,分析了2023年2304号台风“泰利”过境期间南海北部湾区域海浪特征,以及不同要素对有效波高的影响。研究结果显示:“泰利”过境期间测站有效波高峰值为2.73 m,波周期为6~9 s,海浪以东向传播为主;北部湾内有效波高最大可达3.7 m,高值主要分布于北部湾东侧靠近雷州半岛与琼州海峡海域。过境前,北部湾东侧涌浪为主,而过境后则主要受风浪控制。近岸有效波高在水深15 m以上区域主要受白冠效应、底摩擦、涌浪与四波相互作用影响,随着水深降低至5 m,波浪破碎与三波相互作用快速增强,致使有效波高快速降低。耦合实验显示,底摩擦主要影响北部湾水深20 m以内的浅水区域,水位耦合对有效波高的影响主要集中于北部湾北部与东部近岸区域,而流速耦合的影响主要集中于琼州海峡与远离近岸的北部湾内水域,潮流的周期变化对海峡内有效波高的调制作用更强,能在12 h内使琼州海峡内有效波高最大减弱近0.6 m。 展开更多
关键词 台风 海浪 浮标观测 数值模拟 南海 北部湾 波流耦合模型
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印度尼西亚海及周边海域层结的时空变化特征分析 被引量:3
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作者 梁浩然 谢玲玲 +2 位作者 周磊 郑全安 李明明 《海洋学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期63-78,共16页
本文利用World Ocean Atlas 2013(WOA13)和Simple Ocean Data Assimilation version 3.1.1(SODA v3.3.1)温盐资料,分析印尼贯穿流(ITF)路径及所经印度尼西亚海及周边西太平洋、南海和东印度洋海域的层结强度(N^(2))和跃层特征的三维时... 本文利用World Ocean Atlas 2013(WOA13)和Simple Ocean Data Assimilation version 3.1.1(SODA v3.3.1)温盐资料,分析印尼贯穿流(ITF)路径及所经印度尼西亚海及周边西太平洋、南海和东印度洋海域的层结强度(N^(2))和跃层特征的三维时空变化特征。结果表明,气候态下ITF 3条路径上跃层平均N^(2)差异较小,其中中部路径平均值最大,为10^(−3.68)s^(−2),东部路径平均值最小,为10^(−3.71)s^(−2);各路径跃层深度和厚度存在明显差异,东部路径跃层深度和厚度最大,分别为124 m和192 m,中部次之,西部最小为99 m和143 m,并且印尼海的跃层深度和厚度平均值均小于其他海域。印尼海N^(2)存在显著的季节变化和4~7 a的多年周期变化,其中年际变化可能主要受厄尔尼诺−南方涛动事件影响。季节上,在印尼海域内,ITF 3条路径夏季层结强度均小于冬季(北半球夏冬季),夏、冬两季N^(2)差值最大可达到两个量级。1993−2015年的长期变化趋势显示,印尼海及周边大部分海域的层结强度呈现增强趋势,其中印度洋中部和哈马黑拉海23 a内最大层结增强近0.1个量级。 展开更多
关键词 印度尼西亚海 浮力频率 密度跃层 印尼贯穿流 厄尔尼诺−南方涛动
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eSQG方法在南海垂向流速诊断中的应用研究 被引量:1
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作者 黄家辉 谢玲玲 +1 位作者 李强 李敏 《海洋学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第12期55-69,共15页
本文利用OFES模式0.1°×0.1°高分辨率温盐、流速和海面高度(SSH)数据,分析eSQG方法在南海垂向流速诊断中的适用性和南海垂向流速的时空变化特征。结果表明,基于SSH和eSQG的诊断垂向流速ω_(eSQG)与OFES模拟“真值”垂向... 本文利用OFES模式0.1°×0.1°高分辨率温盐、流速和海面高度(SSH)数据,分析eSQG方法在南海垂向流速诊断中的适用性和南海垂向流速的时空变化特征。结果表明,基于SSH和eSQG的诊断垂向流速ω_(eSQG)与OFES模拟“真值”垂向流速ω_(OFES)整体量级基本相当,为O(10^(-5)m/s),空间上呈现北强南弱。深海盆(水深大于1000 m)ω_(eSQG)与ω_(OFES)的水平空间分布的相关系数r^(s)在次表层150 m左右达到最大,高于南海全海域的空间相关系数,表明eSQG在远离边界的深水区更有效。季节上,ω_(eSQG)总体夏强冬弱,与ω_(OFES)的相关系数r^(s)冬季大、夏季小,表明eSQG更适用于冬季南海垂向流速的诊断。eSQG诊断垂向流速在台湾西南部和越南以东适用性更高,与ω_(OFES)的时间相关系数r^(t)超过0.6;海盆南部和西北部陆架区诊断效果较差,时间相关系数r^(t)多小于0.2。同一区域ω_(eSQG)和ω_(OFES)空间相关系数存在18~55 d的周期变化。分析显示,海面高度与海面密度同相位分布时,ω_(eSQG)与“真值”ω_(OFES)更接近。时间分辨率对eSQG诊断效果几乎无影响,空间分辨率降低到0.25°时r^(s)整体增大,说明eSQG在中尺度诊断效果更好。 展开更多
关键词 垂向流速 eSQG 时空变化 南海 OFES
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基于不同海洋再分析资料的吕宋海峡热能输送及其变化 被引量:1
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作者 曹宁 李润朝 +2 位作者 叶颖昕 郑兆轩 刘春雷 《广东海洋大学学报》 CAS 北大核心 2022年第5期72-81,共10页
【目的】揭示吕宋海峡热能输运的季节和年际变化特征,并评估不同海洋再分析资料计算结果的异同。【方法】基于CMEMS的1993-2019年四套海洋再分析资料,通过对比分析,研究吕宋海峡120.75oE剖面热能输运的季节和年际变化特征。【结果】通... 【目的】揭示吕宋海峡热能输运的季节和年际变化特征,并评估不同海洋再分析资料计算结果的异同。【方法】基于CMEMS的1993-2019年四套海洋再分析资料,通过对比分析,研究吕宋海峡120.75oE剖面热能输运的季节和年际变化特征。【结果】通过吕宋海峡的热能输送主要发生在500 m以浅,呈“流套型”或者“弯曲型”结构。净的热能输送以输入南海为主,夏季微弱净流出,其他季节是净流入,冬季最强。吕宋海峡净热输运年际变化存在约6 a周期,与ENSO显著正相关(P<0.05),在ENSO发展期的10月份和衰退期的4月份相关系数最高。【结论】吕宋海峡净热输运及相关流场和混合层的季节变化受南海季风和海洋环境季节变化影响显著,在年际尺度主要体现为与ENSO相关的变化特征。四套资料在描述吕宋海峡热能输运的季节和年际变化方面有较好的一致性,但是在输运强度和流场结构变化方面存在显著差异,其中FOAM资料的差异性较为明显。 展开更多
关键词 吕宋海峡 热能输运 海洋再分析
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边缘海与开阔海中尺度涡生命周期演化规律对比分析:以南海和黑潮延伸体为例
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作者 张智晟 谢玲玲 +1 位作者 李君益 李强 《热带海洋学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期63-76,共14页
本文利用1993—2020年AVISO(archiving validation and interpretation of satellite oceanographic)涡旋轨迹数据,对比分析了太平洋边缘海域--南海与开阔海域--黑潮延伸体区中尺度涡的空间分布特征以及生命周期演化规律的异同。结果表... 本文利用1993—2020年AVISO(archiving validation and interpretation of satellite oceanographic)涡旋轨迹数据,对比分析了太平洋边缘海域--南海与开阔海域--黑潮延伸体区中尺度涡的空间分布特征以及生命周期演化规律的异同。结果表明,南海涡旋特性呈显著的季节性差异,冬夏两季气旋涡(CEs,cyclonic eddies)和反气旋涡(AEs,anticyclonic eddies)极性概率分布呈现相反的“条带状”,冬季CE强于AE,夏季相反;黑潮延伸体区则冬夏季均为CE强于AE,极性概率分布无明显的季节变化。在生命周期演化上,南海和黑潮延伸体区涡旋动能(EKE,eddy kinetic energy)演化曲线均呈现增长—稳定—衰减的特征,且具有不对称性。南海涡旋的增长期短于衰减期,黑潮延伸体区则为衰减期更短。南海夏季EKE曲线变化速率快于冬季,黑潮延伸体区冬季的衰减期变化速率是夏季的1.5倍。平均传播速度演化曲线显示南海气旋涡具有先向西北随后转而向西南传播的特征,纬向平均传播速度为3.3cm·s^(-1);黑潮延伸体区气旋涡呈现西南向传播,反气旋涡呈现西北向传播的特征,纬向平均速度为1.3cm·s^(-1),慢于南海涡旋。两个区域的涡旋传播速度和EKE在涡旋生命周期中的演化均存在显著的负相关。 展开更多
关键词 南海 黑潮延伸体 中尺度涡 涡动能 生命周期
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