琉球海流多尺度能量分析开题报告
2022-01-26 13:01:57
全文总字数:6947字
1. 研究目的与意义及国内外研究现状
北太平洋西边界流是全球强流之一,它是北太平洋副热带环流的一部分,主要来源于北赤道流,具有高温高盐的特点,对全球的气候有很大的影响。琉球群岛位于日本九州岛与中国台湾岛之间,自东北向西南呈弧状布列,绵亘逾1000km。琉球群岛两侧的西边界流是北太平洋西边界流的一部分,西侧的西边界流为黑潮,东侧的西边界流为琉球海流。琉球海流是一支可以与黑潮匹敌的海流,具有重要的研究意义,对我国东海地区有重要的影响。
琉球海流是一支可以与黑潮相匹敌海流。imawaki等(2001)在1992~1995年的4年时间,对日本四国以南的黑潮进行了集中观测。以观测所得的黑潮流量结合卫星海面高度计资料,推算出了1993~2000年的8年的日本以南黑潮的平均流量为43106m3/s。这一流量大大地超过了1994~1996年流入东海的黑潮平均流量(21.5106m3/s)(zhang等2001)、东海pn断面附近1981~1992年的黑潮平均流量(23106m3/s)( ichikawa等1993)和2002~2004年锚系观测所得的黑潮平均流量(24106m3/s)( andres等2008)。这说明了在琉球群岛以东存在一支强大的东北向流来弥补日本四国以南黑潮流量和东海黑潮流量的差,这从侧面说明了对琉球海流的研究具有重要的意义。
作为一支强西边界流,琉球流系存在显著的多尺度变化。琉球流系是中尺度涡旋频发区域。在琉球群岛以东、以南海域,存在着各种不同的中尺度气旋式涡旋和反气旋式涡旋。到达冲绳岛以东海区的中尺度涡一般来源于北太平洋亚热带反流-北赤道流区域(qiu等1998),个别来自于黑潮延伸体(takikawa等2005)。中尺度涡到达琉球群岛以东海区后,受地形影响其位相传播速度下降到-4m/s以下,这些中尺度涡有时从庆良间水道进入东海,与黑潮相汇合。这些中尺度涡对东海海洋环境,黑潮的流量和路径产生了重要影响。近十年来,多尺度能量学被广泛用来研究不稳定及涡流相互作用。多尺度能量分析是探究大气、海洋中不同尺度之间相互作用、内部不稳定及能量再分配的强有力的诊断工具。琉球海流对中尺度涡旋的形成有影响,中尺度涡旋对琉球海流的流量和路径也有重要影响。因此研究它们之间的作用有重要的意义。国内外研究现状
近年来,国内外学者对琉球海流作了不少的研究,这些研究表明琉球海流是北太平洋一支重要的西边界流,它弥补了日本四国以南黑潮流量和东海黑潮流量之间的差,是一支可以与黑潮匹敌的海流。琉球海流具有受中尺度涡影响强烈,其流速与流量存在次表层极大值,琉球海流流速在冲绳岛和奄美大岛间得到显著增强。
2. 研究的基本内容
根据前人的研究,可知在琉球群岛以东、以南海域,存在着各种不同的中尺度气旋式涡旋和反气旋式涡旋。琉球海流一方面对流经海域动量、热量产生巨大影响;另一方面,它们之间还存在着非常显著的相互作用,从而使动力过程变得更加复杂。本研究将琉球海流定义为平均流、涡旋两个子空间,研究平均流和涡旋之间的相互作用。利用一种新的尺度分离工具——多尺度子空间变换,以及基于MWT的局地多尺度能量分析和正则传输理论对上述问题作出一些探讨。
3. 实施方案、进度安排及预期效果
实施方案、进度安排:
2018年12月-2019年1月初:收集资料,查阅文献,写论文综述;
2019年1月-2019年2月:确定题目,提交任务书和开题报告;
4. 参考文献
汪敏. 琉球群岛两侧西边界流观测研究进展[j]. 科学技术创新, 2018(7).
andres m, park j h, wimbush m, et al. study of the kuroshio/ryukyu current system based on satellite-altimeter and in situ measurements[j]. journal of oceanography, 2008, 64(6):937-950.
袁耀初, 苏纪兰. 1999年以来我国对黑潮及琉球海流的研究[j]. 科学通报, 2000, 45(22):2353-2356.