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台风过程中波致混合对东海水文结构的作用分析

作　者: 王关锁
导　师: 乔方利
学　校: 国家海洋局第一海洋研究所
专　业: 物理海洋学
关键词: 波致混合台风过程海表温度温跃层垂向混合
分类号: P731
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 104次
引　用: 1次
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内容摘要

本文利用水平分辨率1/8°、垂向21层的MASNUM浪-潮-流耦合数值模式首先对2005年夏季黄、渤、东海的环流结构和温度结构进行数值模拟。模拟的温度分布特征和观测的温度分布特征一致,并且重现了黄海夏季三维环流结构。重点研究了在波致混合作用下,东海对2005年7月31日-8月9日台风“麦莎”的响应过程。然后分析了波致混合对东海水文结构的作用。研究发现:1.海洋温度对该台风的响应分为升温和降温两个阶段。首先,在最大风速作用之前的台风强迫阶段,海洋上层水体向岸流动堆积、下沉,造成整个近岸水体温度上升。在50 m以浅水层,温度能够升高2-3℃;即使在200 m深度,也可以造成0.2℃的升温。随后,台风造成的强烈垂向混合和海水上升运动导致SST降低,台风轨迹右侧海域比左侧海域降低更加显著。数值试验表明,波浪混合、潮混合、以及上升流对海表温度降低的贡献分别约为21%,5%和8%。2.温跃层对于台风的响应可以分为三个阶段。三个阶段中,波致混合始终是温跃层变化的主导因素。(1)在台风强迫阶段,平均跃层深度大约从30 m迅速加深到50 m;(2)台风强迫阶段结束后3天内,跃层深度缓慢抬升。台风过程造成的上升流使得跃层深度变浅。(3)第三阶段,跃层继续缓慢抬升。与第二阶段不同的是,该阶段海水上升运动减弱甚至消失,而潮混合代替之成为抬升混合层的原因。台风过后,温跃层逐渐恢复到原来的状态,过程大概需要5-10天。3.台风过程中,海洋表层形成封闭的流环。在台风轨迹的右侧出现强流区,最大流速可达到1.2 m/s,流速随深度减弱。台风登陆后,表层流速逐渐减弱,但随着表层信号向下传播,30 m以深的水层的流速开始增大,12小时后70 m水层出现了0.4 m/s的强流。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
第一章绪论  9-18
  1.1 研究意义  9-11
  1.2 研究背景  11-16
    1.2.1 台风  11-12
    1.2.2 温跃层  12-16
  1.3 本文的工作  16-18
第二章 MASNUM 浪－潮－流耦合模式  18-25
  2.1 混合方案  19-21
    2.1.1 波浪搅拌混合  19-20
    2.1.2 潮流混合  20-21
    2.1.3 湍流混合  21
  2.2 模式描述  21-25
    2.2.1 海浪数值模式  21-22
    2.2.2 环流数值模式  22-25
第三章 MASNUM 模式的应用  25-36
  3.1 MASNUM 耦合模式的应用  25-26
  3.2 本文对于MASNUM 耦合模式的应用  26-36
    3.2.1 潮汐模拟结果  26-27
    3.2.2 夏季温度模拟结果  27-28
    3.2.3 夏季流场模拟结果  28-36
第四章海洋对台风过程的响应  36-56
  4.1 台风过程介绍  36
  4.2 海洋对台风过程的响应  36-56
    4.2.1 海面浪场对台风的响应  37-39
    4.2.2 温度结构对台风过程响应  39-42
    4.2.3 环流对台风过程的响应  42-56
第五章海洋对台风过程响应机制分析  56-65
  5.1 SST 对台风过程响应机制分析  56-58
  5.2 温跃层对台风过程响应机制分析  58-59
  5.3 本文的主要结论  59-60
  5.4 存在的问题  60-65
参考文献  65-70
致谢  70

台风过程中波致混合对东海水文结构的作用分析

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