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基于再分析产品的西边界趋势分析及其与北极海冰的联系
2024年
黑潮和湾是北半球重要的西边界,其趋势演变对海气相互作用有关键性影响。由于观测时空覆盖不足和数值模式精度有限,当前准确表征黑潮和湾的趋势变化面临较大挑战。利用两套海洋再分析产品(CORAv2.0和GREP数据集),从路径和强度两方面进行了1993-2016年黑潮和湾变化的趋势分析,并结合北极海冰观测数据及地球系统模式研究了北极海冰对黑潮和湾趋势演变的影响。结果显示两套海洋再分析产品均反映出70°W以东区域湾存在减弱趋势,且在56°W以东湾路径随时间向赤道方向移动。CORAv2.0数据显示黑潮出现明显增强趋势;而GREP数据中黑潮强度只在日本以东区域增强,140°E以东黑潮路径向极地方向移动。两套海洋再分析产品中黑潮(湾)速与观测的秋季北极海冰面积存在显著负(正)相关关系。通过地球系统模式设计北极海冰扰动试验,发现北极海冰消融导致的黑潮增强模态与CORAv2.0数据显示的黑潮速度趋势十分吻合,并且模拟得到的湾响应也与两套海洋再分析产品的趋势分析相一致,即北极海冰消融使黑潮增强,湾减弱,并且湾的路径向赤道方向移动。研究结果为厘清西边界长期变化趋势与作用机制提供参考依据,同时也反映出海洋再分析产品在西边界趋势分析中较高的应用价值。
王坤但博项东行吕松炘傅宁
关键词:西边界流黑潮湾流北极海冰
北太平洋低纬度西边界系湍混合的微观结构测量和参数化方法评估
2024年
混合在调控海洋垂向物质、能量交换以及气候变化中都起着重要作用,尤其是在北太平洋低纬度西边界系,湍混合通过调节温跃层及海气相互作用,在西太平洋暖池结构及演化和厄尔尼诺与南方涛动的发生、发展中都起着关键作用。然而,由于湍观测的高风险性和高费船时特征,直接的湍观测资料非常稀缺,因此,对该海域的湍混合认知大多数来自细尺度参数化估计。鉴于湍的高时变特征及该海域海洋环结构的复杂性及西边界区动力环境的特殊性,验证不同细尺度参数化方法对该海域湍估算的适用性对于我们准确了解该海域的垂向混合特征、提升其在数值模拟的精度具有重要作用。本研究利用2020年9月在北太平洋低纬度西边界系沿130°E,10°~18°N进行的直接的微结构观测剖面仪和同期获取的细尺度温盐测量,研究该海域湍混合的特征及两种常用的参数化方法--GHP(Gregg-Henyey-Polzin)参数化方法、MG(MacKinnon-Gregg)参数化方法在该海域的适用性。观测结果表明,该海域上200 m湍混合总体较强,直接观测得到的平均湍动能耗散率约为10^(-8)W/kg。在温跃层中,某些站点观测的湍动能耗散率可达10^(-7)W/kg,特别是在14°N附近,24.5σθ与25.5σθ之间发现一块强湍动能耗散区,初步分析表明其机制与全日内潮的参数化次谐波不稳定有关。参数化评估结果显示,MG方法与观测值相差0.5个数量级的比例为95%,而基于应变的GHP方法和基于剪切的GHP方法与观测值相差0.5个数量级的比例分别为55%和58%,表明MG方法能较好地估算低纬度西边界系的湍混合特征并在水平分布和垂直分布表现出一致的分布特征。该评价结果可为研究人员选择细尺度参数化来探讨北太平洋低纬度西边界系湍混合的强度和空间分布提供有益参考。
孙斌周慧汪嘉宁汪嘉宁刘恒昌于晓彤董焕河
北太平洋低纬度西边界系的混合特征及其参数化方法评估
孙斌
一种关于西边界的智能预报系统
本发明公开了一种关于西边界的智能预报系统,包括:采集模块,用于获取空气中的温度数据、盐度数据;处理模块,与所述采集模块连接,用于对所述温度数据、盐度数据进行融合处理,获得融合数据集;模型构建模块,与所述处理模块连接,用...
刘霞武亚娟孟晓玲黄红伟焦建锋
西太平洋深层西边界研究进展被引量:4
2022年
中国科学院西太平洋科学观测网实现了对西太平洋深层西边界的长期连续和组网观测。基于观测网获取的数据并结合模式数据,逐步摸清了深层西边界在雅浦—马里亚纳海沟连接区季节性入侵西太平洋的路径、量和动力机制,揭示了地形罗斯贝波引起的深层季节内振荡特征和能量来源,发现了深海与上层海洋和气候变化联系的"高速公路",改变了以往"深海是死水、杂乱无章和非常缓慢变化"的传统认知,就该方面的创新进展进行了总结,并讨论了下一步太平洋深层环的观测和研究设想。
汪嘉宁马强马强刘彤王凡张志祥
一种关于西边界的智能预报系统
本发明公开了一种关于西边界的智能预报系统,包括:采集模块,用于获取空气中的温度数据、盐度数据;处理模块,与所述采集模块连接,用于对所述温度数据、盐度数据进行融合处理,获得融合数据集;模型构建模块,与所述处理模块连接,用...
刘霞武亚娟孟晓玲黄红伟焦建锋
北太平洋低纬度西边界系湍混合时空变化特征及机理
北太平洋低纬度西边界系的湍混合过程在维系北太平洋作为全球热盐环的一个重要的上升分支中起着举足轻重的作用,同时也调节着热带西太平洋温跃层的深度和梯度,在厄尔尼诺与南方涛动(ENSO)的发生、发展及全球气候变化中起着重...
杨文龙
关键词:西太平洋湍流混合参数化
历史水文观测数据反演的热带太平洋西边界多年代变化趋势被引量:3
2021年
大尺度海洋环是海洋能量再分配的基本物理过程之一,研究西太平洋海洋环在全球气候变暖背景下的多年代变化趋势对理解和预测未来西太平洋气候变化具有重要意义.本文利用最新发布的世界大洋数据集(WOA18)的年代平均水文观测时间序列,计算了1955~2017年间热带西太平洋北赤道、北赤道逆、棉兰老、源地黑潮和新几内亚沿岸潜的地转,估算了各支海量及其多年代变化趋势,分离并讨论了温度变化和盐度变化在海变化中的贡献.结果发现,北赤道、棉兰老和新几内亚沿岸潜在过去60多年中均表现出显著的长期增强趋势,主要是温度变化贡献的,动力高度的变化趋势模态与各西边界的变化趋势吻合.分析发现,各支海同纬度西太平洋海域的区域平均纬向风应力可比较准确地刻画各海量的年代际变化特征和多年代增强趋势,表明信风强迫在热带西太平洋海洋环的年代际变化趋势中具有重要作用.本文还讨论了热带西太平洋历史水文观测数据和量趋势估计中存在的不确定性.由于WOA18数据集比较完整地涵盖了历史上在热带西太平洋获取的水文环境采样数据,因此本文为估计西太平洋大尺度海洋环的多年代变化趋势提供了重要观测证据.
胡石建卢锡李诗翰王凡官聪胡敦欣胡敦欣马杰
关键词:西边界流全球变化水文观测
南海深层西边界观测与模拟研究
南海深层西边界作为南海深层环最重要组成部分,是多尺度海洋动力过程与复杂地形相互作用的产物。研究南海深层西边界不仅可以促进南海深层环动力学研究的发展,还有利于研究南海水团更新、海底沉积物质搬运以及碳循环等生物地球化...
周木平
关键词:季节内变化数值模拟
地形强迫对西边界的影响探究实验
2019年
文章实验旨在利用实验室转台、常角度倾斜斜面、圆柱形障碍物以及水泵来模拟西边界和海底地形.利用PIV粒子图像测速技术探究表层场,并讨论当地形障碍物位于不同位置时,西边界态变化及能量分布情况,进而探究域中涡旋的产生位置、传播路径和涡周期.实验结果表明正压条件下入侵西边界的地形障碍物能够在其下游产生涡动能较大的动并可认为是黑潮延伸体模型,并且由于此动具有强烈的不稳定性,有非定常涡旋在此产生并传播;另外,不同位置的地形障碍物也可能导致西边界分叉,产生回涡,进而使得西边界量以及能量分布发生变化.
宋雨薇孟帅曹勇曹勇孟静
关键词:西边界流地形强迫

相关作者

刘秦玉
作品数:162被引量:839H指数:18
供职机构:中国海洋大学
研究主题:北太平洋 年际变化 黑潮 热带印度洋 热带太平洋
王铮
作品数:11被引量:158H指数:4
供职机构:中国科学院海洋研究所
研究主题:西边界流 中尺度涡 急流 黑潮 吕宋海峡
胡海波
作品数:14被引量:20H指数:3
供职机构:中国海洋大学海洋环境学院物理海洋重点实验室
研究主题:年代际变化 年际变化 北太平洋 琉球群岛 西边界流
周慧
作品数:22被引量:76H指数:6
供职机构:中国科学院海洋研究所
研究主题:黑潮 ARGO剖面浮标 北太平洋 西边界流 西太平洋
胡珀
作品数:11被引量:59H指数:5
供职机构:中国科学院海洋研究所
研究主题:西边界流 海洋动力 南海北部 中尺度涡旋 东海陆架