《南海北部上層混合季節變化特徵與機理研究》是依託廈門大學，由劉志宇擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：南海北部上層混合季節變化特徵與機理研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：劉志宇
- 依託單位：廈門大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
海洋上層湍流混合是上層海洋中最重要的動力過程，是海-氣間熱量、動量、能量與CO2等物質交換以及上層海洋中眾多物理與生物地球化學過程的核心。南海北部海域是南海上層混合最為活躍的關鍵區域，對其上層混合特徵及控制機理的認識是深入研究整個南海上層海洋動力過程的重要基礎，把握南海北部上層混合的季節變化特徵和機制，是準確模擬該海域上層環流與熱鹽結構時空變化、提高對全球變化背景下南海北部海洋環境與氣候變異預測能力的關鍵。本項目通過覆蓋整個南海北部的四季多學科綜合考察航次（搭載），利用MSS型湍流剖面儀、船載ADCP、LADCP以及高精度CTD等設備，開展南海北部上層混合的高質量、高密度、多手段觀測研究，以闡明其空間分布與季節變化特徵，建立適用於南海北部上層海洋的湍流混合參數化模型；利用層化海洋動力穩定性特徵分析方法開展南海北部上層混合的機理研究，揭示南海北部上層海洋的動力穩定性與上層混合間的機制性聯繫。
結題摘要
項目組按照原計畫開展了研究工作，取得了預期的研究成果，超額完成了預期的考核指標。迄今為止，本項目在Journal of Fluid Mechanics、Ocean Dynamics等主流學術期刊發表SCI收錄論文7篇（含1篇接收待刊）。參加國際、國內學術會議十餘次，含特邀報告一次。經過三年的努力，本項目主要取得了三個方面的研究成果：1、基於實測湍流剖面觀測資料給出了南海北部海域溫躍層上部平均湍動能耗散率的地理分布特徵，發現平均湍動能耗散率在緯向分布上的顯著南北差異，並揭示了其與自呂宋海峽向西北方向傳播的內波間的聯繫，提出由內波有效重力位能估計平均湍動能耗散率的方法；2、基於實測資料與內波動力學理論探討了南海北部海域湍流的生成機理與參數化，發現湍動能耗散率可由梯度Richardson數較好地刻畫，提出了適用於夏季風期間南海北部內波場特徵的湍流耗散參數化方案，並考察了McKinnon & Gregg基於新英格蘭陸架海內波場特徵所提出的湍流耗散參數化模型在南海北部海域的適用性；3、綜合利用流體動力學基本理論與海洋湍流實測資料，提出了在實際不穩定性研究中考慮背景湍流作用的方法，給出了由實測水體層化參數（浮性頻率）與湍流強度（湍動能耗散率）計算垂直與水平湍流粘性係數與擴散係數的方法，定量評估了背景湍流對流動穩定性的影響。
