有效位能是可以轉(zhuǎn)化大洋環(huán)流流動動能的那部分能量�？紤]海水的可壓縮性時,有效位能包括有效重力位能與有效內(nèi)能兩部分。給出世界大洋有效位能的合理估計值,弄清有效位能的動態(tài)平衡關(guān)系,對理解大洋環(huán)流運(yùn)動機(jī)制,建立符合實(shí)際情況的大洋環(huán)流模式有非常重要的意義。 長久以來,對世界大洋有效位能及源匯計算廣泛采用準(zhǔn)地轉(zhuǎn)近似法。該法估計的有效位能僅是有效重力位能,且用于海盆尺度問題缺乏合理性。此外,用該法估計有效位能源匯時,得出的結(jié)論是有效重力位能主要由赤道地區(qū)海表受到的加熱作用產(chǎn)生。這有悖于高緯地區(qū)海水冷卻下沉釋放重力位能的客觀物理過程。為了給出世界大洋有效位能及源匯更為合理的估計,本文研究了準(zhǔn)地轉(zhuǎn)方法 的適用范圍,明確了該法適用Rossby變形半徑空間。此外,本研究建立了一種新方法,用來估計海表浮力通量——包括熱通量與淡水通量,對有效位能的貢獻(xiàn),給出了更符合真實(shí)物理情形的估計。 本研究是一項基礎(chǔ)理論研究。在對物理過程作了細(xì)致考察的基礎(chǔ)上,建立數(shù)學(xué)模型,推導(dǎo)了適于計算的公式,并編制簡單程序。利用這組新的公式及計算程序,結(jié)合WOA98溫度鹽度資料、NCEP海表熱通量資料、Dasilva SMD 94海表淡水通量資料,給出了世界大洋中尺度有效重力位能、海表浮力通量對有效位能貢獻(xiàn)的估計值及全球分布情況。 本研究首次發(fā)現(xiàn):1)盡管準(zhǔn)地轉(zhuǎn)方法不適于大尺度有效位能的計算,但卻能給出中尺度有效位能的合理估計。世界大洋中尺度有效位能總量為8.22EJ,主要分布在斜壓不穩(wěn)定效應(yīng)強(qiáng)的區(qū)域。2)海表浮力通量中熱通量作用占主導(dǎo)。由熱通量形成的世界大洋有效重力位能最大源位于在北大西洋深水形成區(qū),符合該地區(qū)海水冷卻下沉釋放重力位能的物理過程。3)淡水通量對有效位能的作用分為質(zhì)量鹽度效應(yīng)與壓縮效應(yīng),其中壓縮效應(yīng)由質(zhì)量改變導(dǎo)致表層及以下海水的所受壓力變化引起。盡管壓縮效應(yīng)引起的重力位能與內(nèi)能變化很小,但引起的有效重力位能與有效內(nèi)能變化卻占到淡水通量總效應(yīng)的88.2%。4)考慮海水可壓縮
【學(xué)位單位】：中國海洋大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2006
【中圖分類】：P743

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 陳珂;太平洋有效重力位能及年代際變化成因初探[D];中國海洋大學(xué);2007年

本文編號：2811342