中尺度涡旋传播受跨隙流动西边界流影响的形态与规律

IOCAS-IR > 海洋环流与波动重点实验室

	中尺度涡旋传播受跨隙流动西边界流影响的形态与规律
	宋新新
学位类型	博士
导师	袁东亮
	2013
学位授予单位	中国科学院研究生院
学位专业	物理海洋学
关键词	中尺度涡旋西边界流跨隙流动迟滞过程吕宋海峡黑潮
摘要	本文使用1.5层准地转约化重力模式，利用理想矩形海盆数值试验，研究了跨隙流动迟滞变异过程中不同流态的西边界流对缺口以东中尺度涡旋传播的影响，以及周期边界条件和贯通流对西边界流跨隙流动迟滞变异过程的影响。稳定入侵态的西边界流对反气旋式涡旋和气旋式涡旋的阻挡作用有所不同。对反气旋式涡旋的阻挡作用与涡旋的半径有关，涡旋的半径越大，受到的阻挡作用越大。半径较小的反气旋式涡旋，能够完全穿过缺口继续向西传播；半径较大的反气旋式涡旋在缺口处被挤压变形分裂，部分能够穿过缺口向西传播。稳定入侵态的西边界流对缺口中央以东的气旋式涡旋基本没有阻挡，比相同半径反气旋式涡旋穿过缺口后的强度增大了约一倍，对涡旋的半径也不敏感。无论是反气旋式涡旋，还是气旋式涡旋，稳定入侵态的西边界流对缺口南侧的涡旋穿过缺口进入西海盆都有促进作用，对北侧的涡旋穿过缺口进入西海盆都有阻挡作用。相对于涡旋初始位置在缺口中央的传播情况，偏北和偏南的涡旋能够穿过缺口进入西海盆的能量都有所减小。涡旋在穿过缺口后的传播过程中，能量都有所增加。涡旋西传速度基本不受西边界流的影响，约为0.08 m/s。稳定跨隙态西边界流，对缺口以东的各种中尺度涡旋，均几乎完全阻挡，涡旋只能随西边界流向北移动，只有极小的能量穿过缺口进入西海盆。临界状态的西边界流与中尺度涡旋的相互作用过程中，往往伴随着西边界流流态的转变。处于由入侵态向周期甩涡态转变的临界态西边界流，与东侧中尺度涡旋相互作用后，无论反气旋式涡旋还是气旋式涡旋，都会发生流态的改变，从而在缺口向西交替甩入反气旋式涡旋和气旋式涡旋。无论反气旋式涡旋还是气旋式涡旋，都能全部或部分地穿过缺口向西传播，涡旋半径越大，受到的阻挡越大；相同半径的反气旋式涡旋受到的阻挡比气旋式涡旋更大；初始位置偏北的涡旋受到的阻挡比偏南的涡旋更大。与不受西边界流影响单独穿过缺口传播的情况相比，无论反气旋式涡旋还是气旋式涡旋，都能且从与西边界流的相互作用中获得能量，而且与涡旋和稳定入侵态西边界流相互作用相比，能获得更多的能量。西边界流处于由周期甩涡态向跨隙态转变的临界态时，缺口以东的反气旋式涡旋与气旋式涡旋都能使西边界流流态发生转变。涡旋的传播情况略有不同：反气旋涡旋几乎全部被阻挡，随西边界流向北移动；气旋式涡旋有一部分能够穿过缺口进入西海盆，另一部分随西边界流向北移动。西边界流处于由跨隙态向周期甩涡态转变的临界态时，缺口东侧的气旋式涡旋可以使流态改变，对涡旋的初始位置比较敏感；同时涡旋被西边界流阻挡不能穿过缺口，在缺口西侧会有几个反气旋式涡旋生成并西传。反气旋式涡旋不能使西边界流流态发生转变，几乎完全被阻挡在西边界流的东侧，挤压变形分裂，并随西边界流向北移动，在缺口西侧会生成一个较弱的气旋式涡旋向西传播并逐渐衰弱。西边界流的流量周期性地变化时，如果变化的周期小于将流态积分至稳态（或准稳态）需要的时间，西边界流在缺口处的流态不再完全按照迟滞过程变化。当流量的变化周期较长时（15年），西边界流在缺口处向西入侵的最大距离仍大致沿迟滞曲线周期变化，流态发生转变的临界点都与迟滞曲线完全重合。随着西边界流流量变化周期变小（3年），流态转变的临界点与迟滞曲线开始偏离，流态的变化明显滞后于流量的变化，入侵态西边界流在缺口向西入侵的最远距离开始变小。随着流量变化的周期继续变小（120天、90天、60天），西边界流仍然不会停留在某个稳定态保持不变，向西入侵的最远距离会随时间周期振荡，并且该距离随流量变化周期变小而逐渐变小。周期边界条件下西边界流跨隙流动流态的演变对初始态并不敏感。模式西海盆贯通流的存在，对西边界流跨隙流动的迟滞变异过程影响不大，只改变了流态发生转变的临界值。
语种	中文
文献类型	学位论文
条目标识符	http://ir.qdio.ac.cn/handle/337002/17946
专题	海洋环流与波动重点实验室
推荐引用方式 GB/T 7714	宋新新. 中尺度涡旋传播受跨隙流动西边界流影响的形态与规律[D]. 中国科学院研究生院,2013.

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中尺度涡旋传播受跨隙流动西边界流影响的形（2008KB）			限制开放	CC BY-NC-SA	浏览