基于K-means聚類分析的南海水團(tuán)分布及其季節(jié)變化研究.pdf

1、南海是世界上最大的半封閉邊緣海，通過多個(gè)海峽分別與中國東海、西太平洋、印尼海以及印度洋進(jìn)行水體交換，在外海水和近岸徑流的共同影響下，南海水團(tuán)變性明顯，故大洋水團(tuán)的定義和劃分方法并不完全適用于南海。本文取“淺海水團(tuán)”定義為:理化性質(zhì)相近、具有規(guī)律的季節(jié)變化以及“內(nèi)同性”和“外異性”的宏大水體。該定義與K-means聚類算法的原理相契合，因此，本文基于1966-2013年間南海的WOD13溫鹽觀測數(shù)據(jù)，分別在整個(gè)海域和5°×5°的各小區(qū)域內(nèi)

2、，利用K-means算法對水團(tuán)進(jìn)行劃分，并結(jié)合系統(tǒng)聚類法和T-S點(diǎn)聚圖分析南海各水團(tuán)的分布、溫鹽性質(zhì)及其季節(jié)變化，以及太平洋水和黑潮水進(jìn)入南海后的變性過程。其中，在K-means計(jì)算過程中，分別根據(jù)類內(nèi)距離和函數(shù)和密度值函數(shù)進(jìn)行水團(tuán)數(shù)和初始聚類中心的確定。
　　本文將南海水劃分為10個(gè)水團(tuán):沿岸沖淡水(F)、近岸混合水(M)、南海表層水(S)、南海南部陸架水(SS)（僅夏季出現(xiàn)）、黑潮表層水(KS)、南海次表層水(U)、黑潮次表層

3、水(KU)、南海次-中層水(UI)、南海中層水(I)、南海深層水(D)。季節(jié)尺度上，各水團(tuán)溫度的變化表現(xiàn)為為冬低夏高，但從表層到底層，變化幅度逐漸減小;表層水團(tuán)(F、M、S、TS)鹽度的變化表現(xiàn)為冬高夏低，主要取決于河水徑流和降水的變化;表層以下水團(tuán)(U、UI、I、D)受對應(yīng)水層太平洋水的強(qiáng)烈影響，各水團(tuán)鹽度的季節(jié)變化不明顯，尤其是南海中層水，低鹽特征非常顯著。KS和KU分別是表層和次表層黑潮水入侵南海（冬季強(qiáng)于夏季，次表層水強(qiáng)于表層水