【摘要】： 西北太平洋是赤道太平洋和亞熱帶太平洋之間物質(zhì)和熱量交換的活躍區(qū)域,對全球氣候變化起著重要作用。南海是西北太平洋最大的邊緣海,兩者之間的水交換不僅對南海的環(huán)流與熱收支有重要作用,而且對西北太平洋的環(huán)流和生態(tài)也有很大影響。因此,對西北太平洋環(huán)流及其與南海水交換的研究具有重要的科學(xué)意義。本文在前人研究的基礎(chǔ)上,主要利用2005年10-11月和2008年8-9月現(xiàn)場強化觀測獲得的高分辨率、大深度的CTD溫鹽資料和LADCP流速資料,對西北太平洋環(huán)流及南海與西北太平洋之間的水交換,尤其是對前人研究中還比較缺乏的中層及深層的環(huán)流結(jié)構(gòu)和流態(tài)路徑,進行了細致的分析研究,發(fā)現(xiàn)了一些新現(xiàn)象。 在2005年觀測期間,西北太平洋的北赤道流(NEC)在菲律賓沿岸大約12°N的表層分叉為北向的黑潮(Kuroshio)和南向的棉蘭老流(MC);NEC分叉點的緯度隨著深度增加迅速北移,在1000米處移到20°N,但在1000米以下直到2000米分叉點的緯度幾乎沒有變化;呂宋潛流(LUC)在21°N的黑潮下面就已出現(xiàn),沿呂宋島沿岸向南流動中流速逐漸增強但深度變淺,在12°N左右LUC的上邊界露出水面,一部分離開岸邊向東流向海洋內(nèi)區(qū),另一部分與棉老島流匯合繼續(xù)向南流去;棉蘭老流在棉蘭老島近岸可以達到2000米深度,深層的棉老島流與躍層以下的氣旋式環(huán)流有關(guān);棉蘭老潛流(MUC)在到達棉老島沿岸后逐漸向東北方向偏移,最后在130°E,10°-12N之間匯入北赤道流下的東向潛流;與棉老島潛流的流徑相對應(yīng),來自南太平洋的南極中層水(AAIW)在北半球并沒有直接沿著西邊界向北入侵,而是轉(zhuǎn)向東北,最遠在130°E延伸到10°N。 結(jié)合2005年10月在呂宋海峽附近的流場結(jié)構(gòu)和水團分布,第一次發(fā)現(xiàn)在呂宋海峽的中層(26.8-27.3σθ)大約500-900米深度上存在一個反氣旋渦。這個反氣旋渦的存在使得從呂宋海峽北部向東流出的鹽度較高(34.4S34.5 psu)的南海中層水(SCSIW)有一半被帶向呂宋海峽南部,然后又向西流回南海;而另外一部分從海峽北部凈流出的SCSIW向東也只能延伸到122oE,然后被黑潮帶向北。呂宋海峽的中層渦旋降低了西北太平洋與南海中層水交換的效率。 利用2008年在呂宋海峽的密集觀測,本文第一次給出了太平洋與南海深層水交換的具體路徑以及深層水交換較為準確的定量結(jié)果。結(jié)果顯示:太平洋深層水越過巴士海峽口的海檻,沿著巴士海峽通道主軸流向呂宋海溝,在呂宋海溝內(nèi)經(jīng)過比較復(fù)雜的環(huán)流,最后深層水都從呂宋海溝南端深水通道流出,由呂宋島附近的深水開口流向南海海盆;在海峽通道中的深層流平均流速超過0.15 m s-1,最大流速可達0.3 m s-1,流速的垂向剖面具有明顯的底邊界層結(jié)構(gòu),即在深層流速先隨深度增大,在離底百米左右處達到最大值,然后向海底迅速減小為零;通過巴士海峽的深層水(27.64σθ)的水體通量為1.14 Sv,在呂宋海溝南端水體通量為1.44 Sv,在通向南海的開口處水體通量則為2.3 Sv;呂宋海溝西側(cè)墻壁水深超過2000米的缺口處,存在東南向深層流,將大約0.1 Sv深層水從南海帶入?yún)嗡魏�。從西北太平洋�?jīng)巴士海峽到呂宋海溝,深層水的密度及其垂向?qū)咏Y(jié)依次減弱,由此產(chǎn)生的水平壓力梯度力是驅(qū)動深層流動的主要動力。同時,地形也是影響深層流場的重要因素。深層水在越過巴士海峽東端海檻時會發(fā)生水動力控制現(xiàn)象,該過程對巴士海峽深層流的流態(tài)以及深層水交換起到重要作用。
【圖文】：

是一個獨特的半封閉海，與外界的水交換主要是通過北部的臺灣海峽、東部的呂宋海峽以及南部的蘇丹陸架，其中呂宋海峽是連接太平洋與南海的唯一深水通道（圖1-1）。在西北太平洋和南海水體交換的過程中，所伴隨的熱通量和鹽通量交換，，對南海水團的性質(zhì)起到了決定性的作用（Nitani,1972; Shaw,1991）。兩者之間的水體交換對南海環(huán)流也具有重要的影響（Yuan, 2002; Qu et al.,2006），比如，在2000米以深，相對冷而重太平洋水經(jīng)過呂宋海峽進入南海，并沿著類似于局部等深線的等位渦線流動，從而在南海深層誘發(fā)形成氣旋式環(huán)流。南海是東亞季風氣候的一部分（Zhang et al., 1996），呂宋海峽水交換會將太平洋中厄爾尼諾南方濤動（ENSO）的影響帶入南海（Qu et al., 2004），引起局地氣候的變化。與此同時

西北太平洋環(huán)流及其與南海水交換研究）等人早在 1942 年就指出在西太平洋存在上層高鹽水和中層低鹽洋熱帶水（North Pacific Tropic Water, NPIW）和北太平洋中層水 Intermediate Water, NPIW）。Wyrtki（1961）和 Cannon（1970）都老流 中存 在北太平洋熱帶水和北太平洋中層水的鹽度rd（1960）和 Reid（1965）發(fā)現(xiàn)來自南太平洋的南極中層水（Aediate Water, AAIW）可以穿過珊瑚海（Coral Sea）到達西北太平洋
【學(xué)位授予單位】：中國海洋大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類號】：P731.27

【引證文獻】

相關(guān)期刊論文 前3條

1 李華;王英民;徐強;唐武;李冬;;南海北部第四系深層等深流沉積特征及類型[J];古地理學(xué)報;2013年05期

2 肖勁根;謝強;劉長建;陳舉;王東曉;陳美榕;;一個考慮潮汐、中尺度渦和地形影響的南海底部環(huán)流診斷模型[J];海洋學(xué)報(中文版);2013年05期

3 李華;王英民;徐強;韓自亮;徐艷霞;;深水單向遷移水道-堤岸沉積體系特征及形成過程[J];現(xiàn)代地質(zhì);2013年03期

本文編號：2682996