南海海域近慣性振盪的特徵與機制研究

南海海域近慣性振盪的特徵與機制研究

《南海海域近慣性振盪的特徵與機制研究》是依託廈門大學,由胡建宇擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

  • 中文名:南海海域近慣性振盪的特徵與機制研究
  • 項目類別:面上項目
  • 項目負責人:胡建宇
  • 依託單位:廈門大學
項目摘要,結題摘要,

項目摘要

近慣性振盪是許多海區普遍存在的海洋波動現象,但我國對近慣性振盪的研究尚處起步階段。本項目針對近慣性振盪研究目前存在的問題,在分析南海海域現場實測資料的基礎上,採用高精度的先進海洋調查儀器,補充進行多參數(溫、鹽、流等)的走航觀測、大面觀測與錨定觀測;輔以多種衛星遙感手段,採用一些新的資料分析方法進行長時間序列、高解析度的海表溫度、海面高度、風等衛星遙感資料及合成孔徑雷達圖像的分析;對南海海域季風、熱帶氣旋、中尺度渦激發的近慣性振盪現象進行更為深入的研究,從而揭示近慣性振盪在南海的時空分布變化特徵,並結合理論分析探討南海海域近慣性振盪的形成機制,闡明南海海域在中尺度-亞中尺度(空間尺度10~200km,時間尺度1~10倍慣性周期)頻段的動力學特徵。因此,本項研究具有重要的科學意義和明顯的特色與創新性,預期在中尺度渦激發的近慣性振盪研究等方面可取得一些創新性的研究成果。

結題摘要

本項目通過搭載一些項目的調查航次與共享航次,並自行組織一些補充觀測,獲取了南海及其鄰近海域的溫、鹽、流實測資料,輔以多種衛星遙感資料(如海面高度、風、海表溫度等)、Argo浮標資料和南海沿岸部分台站的潮位長時間觀測資料,採用多種數據處理與分析的方法,提取南海近慣性振盪的信息,並對南海海域熱帶氣旋、中尺度渦、季風的特徵及其所激發的近慣性振盪現象進行更為深入的研究,揭示了近慣性振盪在南海北部陸架、中部深海區的時空分布變化特徵,還結合理論分析探討南海海域近慣性振盪的一些形成機制。主要結果表明:(1)南海北部陸架區近慣性振盪的流速超過半日潮和全日潮的流速,而且所觀測到的近慣性振盪能量在中層最強,表層較弱,底層則不明顯。(2)都卜勒頻移效應和剪下流的調製作用兩種機制都可以導致所觀測到的近慣性振蕩產生“紅移”效應。(3)南海中部深海區近慣性振盪存在頻率的“藍移”,颱風是激發近慣性振盪的主要動力因素, 中尺度渦的渦度作用及全日潮的參數亞諧不穩定性(parametric subharmonic instability,PSI)機制對近慣性振盪均有影響。(4)在南海中部深海區,颱風的尾跡上可觀測到海流的近慣性振盪現象,此近慣性振盪最初形成於海表層後向下傳播到溫躍層以下,同時在溫度和鹽度的觀測數據上也存在著明顯的近慣性振盪信號。(5)在南海北部陸架區的近慣性振盪波在垂直方向上既可以向上傳播,也可以向下傳播,並且可在上、中層的界面上發生反射和折射現象。本項目現已完成研究論文18篇,其中15篇論文已在國內外學術刊物發表(8篇被SCI收錄)、1篇被接受待刊(SCI刊物)、2篇正在審理中;此外,本項目還主編一個南海區域海洋學研究專輯,在海洋學科較有影響的SCI刊物Journal of Oceanography上出版。本項目執行期間,主要成員與國內外合作者均開展了實質性的科研合作,多次參加國內外學術研討會,還有多名博士生、碩士生參與本項目的部分研究工作,促進了國際合作與人才培養。因此,本項目的研究達到了預期的目標,在中尺度渦激發近慣性振盪特徵與機制、近慣性振盪波的界面反射與折射特徵等方面取得了一些有創新特色的研究結果。

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