研討中尺度渦和風應力影響下的跨等密度面湍流混合低頻變異-畢業論文指導記錄
  • 研討中尺度渦和風應力影響下的跨等密度面湍流混合低頻變異-畢業論文指導記錄
  • 文章片段: 論文簡介:研討中尺度渦和風應力影響下的跨等密度面湍流混合低頻變異-畢業論文指導記錄理工論文在另一面,風生近慣性能量與深層600-900m的耗散率之間不存在明顯的相關性。上層300-600m混合的季節變化主要是由風生近慣性能量和反氣旋渦的季節變化所引起的。下層600-900m混合缺乏低頻變化的主要原因是維持該深度范圍內的混合所需的能量中只有很少的一部分來自于風生近慣性能量。這主要是由ALOHA站位處較弱的風生近慣性能量

研討中尺度渦和風應力影響下的跨等密度面湍流混合低頻變異-畢業論文指導記錄

摘要:跨等密度面湍流混合(以下簡稱混合)控制著海洋中熱量,淡水和溶解物質的輸運,對于全球氣候和熱鹽環流的變化有著重要的影響。研究混合的時空變化特征及其影響機理,對于改進氣候模式,理解海洋在全球氣候系統中所扮演的角色具有十分重要的意義。本文基于HOT(Hawaii Ocean Time Series)觀測計劃在1988-2008年間,于夏威夷瓦胡島以北ALOHA站位處獲得的CTD剖面,利用細尺度參數化方法分析了該處混合在季節以及更長時間尺度上的低頻變異特征。在上層300-600m,混合表現出明顯的季節變化,冬季和春季的湍流動能耗散率(以下簡稱耗散率)要比夏季和秋季的耗散率大40%。與此同時,混合在過去20年里也表現出明顯的增長趨勢。但這種增長趨勢主要是由1988-1992年間較低的耗散率所導致的。進一步研究發現,混合的低頻信號只存在于上層300-600m,在深層區域,混合的低頻變化并不明顯。中尺度渦對混合的影響,主要表現為反氣旋渦對混合的增強作用,氣旋渦對混合的影響可以忽略。在上層300-600m,混合在反氣旋渦中得到明顯的增強,其耗散率要比無渦狀態下大50%左右。進一步研究表明,反氣旋渦對混合的調制作用隨著渦旋強度的增加可以擴展到更深的區域。風生近慣性能量對于維持海洋上層混合有著重要的作用。本文的研究表明,風生近慣性能量與上層300-600m的耗散率之間存在顯著的正相關性。當風輸入到海洋中的近慣性能量增多時,相應的混合也加強;反之,當風輸入到海洋中的近慣性能量減少時,相應的混合也會變弱。在另一面,風生近慣性能量與深層600-900m的耗散率之間不存在明顯的相關性。上層300-600m混合的季節變化主要是由風生近慣性能量和反氣旋渦的季節變化所引起的。下層600-900m混合缺乏低頻變化的主要原因是維持該深度范圍內的混合所需的能量中只有很少的一部分來自于風生近慣性能量。這主要是由ALOHA站位處較弱的風生近慣性能量輸入和中尺度渦的活動導致的。要維持大洋的深層混合大約需要2TW的能量輸入,但是觀測表明潮汐耗散只能提供1TW的能量。一直以來人們都在爭論風生近慣性能量對于維持深層混合的作用。到目前為止無論模式還是觀測結果都未能得到一個明確的結論。我們的研究結果表明在ALOHA站位處,風輸入到海洋中的近慣性能量只對維持上層600m的混合存在顯著的作用。這意味著在副熱帶東太平洋海區,風生近慣性能量對于深層混合的貢獻可以忽略。 關鍵詞:湍流跨等密度面混合 低頻變異 風生近慣性能量 中尺度渦
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  • 摘要5-7
  • Abstract7-12
  • 1 引言12-25
  • 1.1 跨等密度湍流混合的時空分布特征及其影響因子12-14
  • 1.2 海洋混合測量方法14-23
  • 1.3 夏威夷ALOHA站位大氣和水文環境介紹23-24
  • 1.4 研究目的和文章結構24-25
  • 2 數據來源和方法介紹25-28
  • 2.1 數據來源25-26
  • 2.2 方法介紹26-28
  • 3 混合的低頻變異特征28-38
  • 3.1 總體描述28-30
  • 3.2 上層 300-600 m 混合的低頻變異特征30-37
  • 3.3 下層 600-900 m 混合的低頻變異特征37-38
  • 3.4 小節38
  • 4 混合季節變化的影響因子38-54
  • 4.1 風生近慣性能量對混合季節變化的影響38-44
  • 4.2 中尺度渦對混合季節變化的影響44-54
  • 4.3 小節54
  • 5 下層 600
  • 文章片段:988-1992年間較低的耗散率所導致的。進一步研究發現,混合的低頻信號只存在于上層300-600m,在深層區域,混合的低頻變化并不明顯。中尺度渦對混合的影響,主要表現為反氣旋渦對混合的增強作用,氣旋渦對混合的影響可以忽略。在上層300-600m,混合在反氣旋渦中得到明顯的增強,其耗散率要比無渦狀態下大50%左右。進一步研究表明,反氣
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