吕宋海峡通量及南海混合研究
南海是西北太平洋最大的边缘海，蕴涵着丰富的海洋动力过程，吕宋海峡是连接南海和太平洋的唯一深水通道。所以关于南海和吕宋海峡的研究一直是国际海洋学家们关注的重点，而发生在南海内的湍流混合、吕宋海峡水体通量及吕宋海峡内潮能通量更是重点之中的焦点。本文在前人的研究基础上，利用夏季和秋季现场直接观测的LADCP流速资料、CTD温盐深资料和TurboMAP与VMP微结构资料，对吕宋海峡水体通量、吕未海峡内潮能通量及南海湍流混合三个问题分别进行了研究分析。
通过本文的分析发现，吕宋海峡上层和中层的流场从夏季到秋季发生了较大的变化，尤其在中层两个季节的流场形态几乎相反：在夏季，东向流存在于海峡的南部，西向流存在于海峡的北部；而在秋季，西向流存在于海峡的南部，东向流存在于海峡的北部。海峡深层的流场形态从夏季到秋季变化比较小。吕宋海峡水体通量的计算结果表明：在秋季，通量在垂向上呈现一个三明治结构，即太平洋水经过吕宋海峡的上层和深层进入南海，而南海水经过海峡中层返回太平洋。在夏季，南海水经过吕宋海峡的上层和中层进入太平洋，而太平洋水经过海峡深层进入南海，使得通量在垂向上呈现一个两层结构。在夏季，水体通量是东向的，大小约为5.4Sv，在秋季，水体通量是西向的，大小约为6Sv。由地转流计算得到的水体通量结构与上面所述结果相似。
通过对吕宋海峡内潮能通量的计算和分析，表明吕宋海峡是内潮生成的一个高发区，并伴有大量的内潮能通量向南海传播。在夏季，吕宋海峡共有6.0 GW内潮能通量生成，其中大部分(5.6 GW)向南海内传播，只有很小一部分(0.4 GW)向太平洋方向传播。在向南海传播的能量中，全日潮和半日潮的贡献相当。在秋季，吕宋海峡共生成7.5 GW内潮能通量，其中4.9 GW传入南海，2.6 GW传向太平洋。两个季节变化较大的是全日潮向太平洋传播的能量，它由夏季的0.3 GW变为秋季的2.3 GW。通过模态分解，发现能量主要集中在前几个模态，而在高模态，含能大小几乎为零。第一模态含能最为显著，这说明正压潮与海底显著的地形相互作用生成内潮，而高模态的内潮在生成地附近被耗散掉，因此低模态，尤其是第一模态，集中地包含了大部分能量。
本文对南海北部、吕宋海峡和太平洋的湍流混合情况进行了研究，并从不同角度对结果进行了验证，包括与微结构直接观测结果的比较。结果表明湍流混合在南海1000米以深的范围显著增强，占据的水体厚度约为2000米，其大小平均约为10-3m2s-1，是大洋背景场混合率量级的100倍，在这么厚的水体内存在这么强的混合还是至今第一次发现。在太平洋海域，混合明显减弱，混合率的平均值减小到大洋背景场的量级。在南海与太平洋之间的过渡区域，混合强度介于两者之间。这很明显地说明了混合强度与海底地形具有较直接的关系。另外，通过能量平衡及热量平衡这两个不同的角度，我们对南海海盆内1500米以深的混合情况作了估算，得到的结果与模型结果吻合较好。同时，在部分站位，我们比较了由。TurboMAP或VMP获得的微结构直接观测结果与模型计算得到的结果，表明两者之间的偏差较小。这些都很好地说明了本文中模型计算结果的可靠性。
吕宋海峡;海峡通量;南海;混合研究
中国海洋大学
博士
物理海洋
田纪伟
2008
中文
P731.2
106
2008-12-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）