【摘要】：本文通過四組 MITgcm (the Massachusetts Institute of Technology general circulation model)數(shù)值試驗(yàn)研究潮汐在西南極阿蒙森海松島冰川(Pine Island Glacier)下海洋-冰架耦合過程中的作用。模式模擬區(qū)域?yàn)槲髂蠘O阿蒙森海,邊界條件采用 ECC02 (Estimating the Circulation and Climate of the Ocean,Phase II)全球模擬結(jié)果。在松島冰川附近海域,模式水平方向分辨率為一公里,垂直方向分為70層,垂直分辨率從近表面的10米到最大深度處的250米。模式中加入冰架模塊來研究西南極松島冰川下海洋-冰架耦合過程,冰架模塊中采用部分單元格法描述冰腔上冰架形狀特征,從而更加準(zhǔn)確地描述出冰架形狀特征。在上述海洋-冰架耦合模式中,使用潮流邊界條件加入潮汐。通過四組數(shù)值試驗(yàn)來研究潮汐在海洋-冰架耦合過程中的作用。海面高度的調(diào)和分析表明全日潮(K1)在西南極松島冰川附近海域起主要作用。本研究中,我們在MITgcm模式中加入分潮K1,所用潮汐邊界條件來自潮汐模式CATS2008b (The Circum-Antarctic Tidal Simulation, 2008b)。使用松島冰川附近5個站點(diǎn)潮汐實(shí)測數(shù)據(jù)評估模式中的潮汐精度,結(jié)果表明模擬與實(shí)測數(shù)據(jù)誤差為11. 6厘米。試驗(yàn)exp1a、exp1b為水平方向均勻的斜壓層結(jié),采用8個站點(diǎn)的CTD實(shí)測溫度、鹽分?jǐn)?shù)據(jù)為模式初始場,試驗(yàn)exp1b在exp1a的基礎(chǔ)上加入了分潮K1,試驗(yàn)積分10天。結(jié)果表明潮汐能改變環(huán)流使得松島冰川底部環(huán)流交換量顯著增加,通過冰架前緣進(jìn)入冰腔的熱量增加17. 44 %。試驗(yàn)exp2a、exp2b是水平方向變化的斜壓層結(jié),初始場來自ECC02全球模擬結(jié)果,試驗(yàn)exp2b在exp2a的基礎(chǔ)上加入了分潮K1,試驗(yàn)積分時間也為10天。結(jié)果表明潮汐使得松島冰川底部環(huán)流交換量顯著增加,熱通量增加6. 2 %。最后,我們通過cast16站24小時CTD實(shí)測資料對試驗(yàn)exp1b模擬結(jié)果進(jìn)行對比分析。結(jié)果表明試驗(yàn)exp1b能在一定程度上模擬出海洋的層結(jié)狀況及內(nèi)潮造成的層結(jié)變化。
【圖文】：

逡逑近些年來針對西南極冰架的研宄有很多，這些工作多集中在冰架厚度減小、逡逑冰架質(zhì)量流失及基部融化率升高等方面［２６＿２９］。圖１為西南極松島冰川附近海域逡逑的地形圖，在本研宄中使用在ＭＩＴｇｃｍ中。一些研宄表明暖的繞極深層水可以逡逑通過東部通道邋ＥＣ邋（Ｅａｓｔｅｒｎ邋Ｃｈａｎｎｅｌ）邋［３°］、中部通道邋ＣＣ邋（Ｃｅｎｔｒａｌ邋Ｃｈａｎｎｅｌ）邋［３１］以逡逑及西部通道ＷＣ邋（Ｗｅｓｔｅｒｎ邋Ｃｈａｎｎｅｌ）邋［３２］進(jìn)入松島冰川下冰腔，，進(jìn)而影響阿蒙森逡逑海冰架融化速率及冰架與陸地接地線位置。Ｓｃｈｏｄｌｏｋ等通過ＭＩＴｇｃｍ環(huán)流模式逡逑利用更精確的地形資料研宄了阿蒙森海松島冰川區(qū)域的冰架融化特征，由于受逡逑到海底地形限制，暖的繞極深層水主要從東部通道ＥＣ進(jìn)入阿蒙森海松島冰川底逡逑部。但在這一研宄中潮汐的作用沒有考慮，本研宄將使用同一模式研宄潮汐在逡逑海洋－冰架耦合系統(tǒng)中的作用。逡逑３逡逑

的速度為每分鐘３０米，由１００米下潛到海底的速度為每分鐘５０米。ＣＴＤ上升逡逑速度為每分鐘５０－６０米。經(jīng)過處理及平均，最后得到間隔為１米，由海表面到逡逑距離海底１０米的溫度、鹽分實(shí)測數(shù)據(jù)。如圖２觀測站位所示，８個觀測點(diǎn)逡逑（ｃａｓｔｌ６－２３）的分布沿著松島冰川前緣，距離冰架前沿邊緣距離約為０．４６千米。逡逑其中，ｃａｓｔｌ６觀測點(diǎn)處有２４小時觀測資料。這一觀測資料的時間為２００９年１逡逑月２４日２１點(diǎn)－２００９年１月２５日２０點(diǎn)。資料是新南威爾士大學(xué)堪培拉分校逡逑（Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ邋ｏｆ邋Ｎｅｗ邋Ｓｏｕｔｈ邋Ｗａｌｅｓ邋Ｃａｎｂｅｒｒａ）的邋Ｒｏｂｉｎ邋Ｒｏｂｅｒｔｓｏｎ邋提供。逡逑＿１。。0逡逑１９００逡逑７００逡逑Ｉ：逡逑■１０５邐－１０４邐－１０３邐－１０２邐－１０１邐－１００邐－９９逡逑圖２．邋ＣＴＤ實(shí)測資料觀測位置，１６－２３表示８個觀測點(diǎn)位置逡逑９逡逑
【學(xué)位授予單位】：南京信息工程大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：P343.6;P731

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本文編號：2653306