北太平洋西邊界流系源區(qū)的流場(chǎng)及熱通量研究.pdf

1、利用國(guó)家863項(xiàng)目2005年秋季在菲律賓外海的CTD觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)(7.5°-18°N，130° E以西至菲律賓沿岸)，對(duì)北太平洋西邊界流系源區(qū)的水團(tuán)進(jìn)行了劃分，計(jì)算了地轉(zhuǎn)流場(chǎng)，系統(tǒng)地分析了該海域的環(huán)流特征，還對(duì)這里的熱通量做了初步分析。 菲律賓外海2000m以淺主要有4個(gè)水團(tuán)：北太平洋熱帶表層水(NPTSW)、北太平洋次表層水(NPSSW)、北太平洋中層水(NPIW)和南極中層水(AAIW)，各個(gè)水團(tuán)都是海域北部比南部深。NPSSW

2、以高鹽為顯著特征，最高鹽度達(dá)35.44，形成于外洋，由北赤道流(NEC)輸送至研究海域；NPIW以低鹽為主要特征，核心鹽度小于34.20，是全球大洋中鹽度最低的中層水團(tuán)，源自亞北極地區(qū)，亦由NEC攜入西邊界，并在西邊界分叉；AAIW主要分布在12°N以南，大多在NPIW下方和東側(cè)，核心鹽度在34.4-34.5之間，它源自南太平洋亞極地，跨越赤道后一部分沿岸向北運(yùn)動(dòng)，形成了流入本次研究海域的棉蘭老潛流(MUC)。 NEC分布在8

3、°-18°N之間，表層流速超過(guò)30cm/s，隨著向北的推進(jìn)，NEC的分布深度越來(lái)越大，這是位渦守恒的結(jié)果。副熱帶逆流(STCC)在NEC北側(cè)，18°-20°N之間，表層流速也是30cm/s左右。北赤道逆流(NECC)分布在2°-8°N，表層流速最大達(dá)70cm/s。黑潮(KC)從NEC分出后，越向北越強(qiáng)，在18°N表層流速大于81cm/s，垂向上可達(dá)1300m深，離岸100km左右，右側(cè)存在多個(gè)渦旋。棉蘭老流(MC)從12°-7.5° N

4、的流動(dòng)中，越往南越強(qiáng)，在7.5° N岸邊可超過(guò)190cm/s，流幅很窄。NEC、KC、MC下方均存在逆流或潛流，后兩者稱(chēng)為呂宋潛流(LUC)和MUC。LUC在KC靠岸一側(cè)下方，距海表300m以下，流幅不超過(guò)50km，最大流速為5cm/s。MUC在MC下面、200m以深，厚度在1000m以上，具有多核的特點(diǎn)，核心流速?gòu)?cm/s-20cm/s不等。NEC在西邊界的分叉點(diǎn)從表層的13°N左右變化到700m的18°N，整個(gè)深度平均位置在15°

5、N附近。其隨深度北偏是位渦守恒的結(jié)果。對(duì)上述各支海流的流量做了計(jì)算，系統(tǒng)地繪出了菲律賓外海的環(huán)流圖，其中NEC流量為58.7Sv，KC為15Sv，MC為27.95Sv。各斷面的流量結(jié)果證明，取1500db為零參考面時(shí)，這個(gè)準(zhǔn)封閉海域基本滿(mǎn)足質(zhì)量守恒。從分層的水體輸運(yùn)分析中還得出500m以下，該海域東南部存在著一個(gè)反氣旋渦的結(jié)論，MUC很有可能就是這個(gè)反氣旋渦的西支。 對(duì)熱通量的研究用的是直接計(jì)算的方法，結(jié)果是，該海域凈向外輸送1

6、.45×106GW左右的熱量，熱量輸送與體積輸送方向一致，且鉛直向環(huán)流輸送的熱量數(shù)量占優(yōu)，水平向環(huán)流熱輸送量可以忽略。同時(shí)，該海域也向大氣放熱，不過(guò)海洋內(nèi)部熱輸送量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于海氣間的凈熱通量?？偟臒嶂С鍪乖摵Ｓ蛩疁亟档退俾蕿?0.75℃/月，而且得到了同期SST數(shù)據(jù)變化的驗(yàn)證。另外，還計(jì)算了各個(gè)斷面以及各支海流的熱量輸送大小，較系統(tǒng)地給出了邊界流源區(qū)的熱量輸運(yùn)示意圖。垂向上，按水團(tuán)計(jì)算，熱量輸運(yùn)主要由溫度高于5℃的表層水、次表層水和中層水