南海北部陸架波的生成及傳播特性研究.pdf

1、南海是西北太平洋最大的邊緣海，頻發(fā)的寒潮和熱帶氣旋激發(fā)了豐富而活躍的海洋動力過程。強(qiáng)風(fēng)所激發(fā)的陸架波是南海北部陸架區(qū)重要的海洋動力過程之一。本文基于驗(yàn)潮站水位數(shù)據(jù)、潛標(biāo)海流數(shù)據(jù)和衛(wèi)星高度計(jì)數(shù)據(jù)，結(jié)合海面風(fēng)和氣壓數(shù)據(jù)、觀測站地面氣溫和氣壓數(shù)據(jù)、MODIS影像數(shù)據(jù)，利用小波變換、交叉小波變換及經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解等數(shù)據(jù)處理手段，系統(tǒng)地分析了南海北部海域寒潮及熱帶氣旋激發(fā)陸架波的特性。
　　2008年1-3月的強(qiáng)寒潮引起了三次海面水位振蕩事件，

2、分別發(fā)生在1月9-21日、2月5-18日和2月20日-3月8日。第一、三次水位振蕩事件周期為雙峰結(jié)構(gòu)，分別為1.5-5.3和6.1-16.0 d。第二次水位振蕩事件周期為單峰，為2.3-3.5 d。水位振蕩信號由北面的浙江沿岸南向傳播到廣東。其傳播相速度在不同海域表現(xiàn)出不同的數(shù)值:坎門和平潭站之間為9-29 m s-1，廈門和惠州站之間為5-11m s-1，惠州和水東站之間為11-22ms-1。水位振蕩的頻散關(guān)系證明該振蕩信號為陸架波。

3、此外，陸架波在東海、南海陸架相比在臺灣海峽附近海域持續(xù)的時間更長;東海海面水位對沿岸風(fēng)的響應(yīng)延遲時間為6-7 h，南海為10-19 h。
　　2009年12月-2010年1月寒潮激發(fā)了周期為62 h和133 h的陸架波，陸架波以一階正壓模態(tài)，沿著海岸由坎門站南向傳播到水東站。在坎門—汕頭站之間傳播相速度為8-13 m s-1，在汕頭—惠州站之間傳播相速度為9-11 m s-1，在惠州—水東站之間傳播相速度為10-15 m s-1。

4、從與驗(yàn)潮站同步觀測到的衛(wèi)星高度計(jì)沿軌數(shù)據(jù)中提取了陸架波前三階模態(tài)的振幅，得到的陸架波一階模態(tài)最大的振幅為0.27 m，二、三階模態(tài)最大的振幅為0.05 m。陸架波一階模態(tài)為主要模態(tài)，能量集中在距離海岸250km以內(nèi)的陸架區(qū)域。
　　2014年4月9日-10月20日驗(yàn)潮站水位數(shù)據(jù)及海流觀測數(shù)據(jù)分析結(jié)果表明，熱帶氣旋通過直接強(qiáng)迫和遙作用可以引起周期為45-80 h和110-130 h兩個頻段的振蕩信號。其中臺風(fēng)“米娜”、“海貝思”、“

5、威馬遜”、“麥德姆”、“夏浪”、“娜基莉”、“海鷗”和“鳳凰”引起研究海域的強(qiáng)迫陸架波;臺風(fēng)“浣熊”、“風(fēng)神”、“巴蓬”和“黃蜂”引起了自由傳播的陸架波。周期為45-80h頻段的振蕩信號流速約為0.05-0.15 m s-1，周期為110-130 h頻段的振蕩信號流速約為0.03-0.10 m s-1。熱帶氣旋的強(qiáng)迫作用導(dǎo)致陸架波傳播相速度與自由波傳播相速度差異很大，從0.2 m s-1到58.2 m s-1，甚至同自由波傳播方向相反。