王江伟[1]2004年在《南海海洋环流的诊断计算》文中认为利用兰健老师提供的GDEM温盐资料，本文采用P矢量方法计算了与温盐资料时间序列相对应的南海环流及流涡系统，得到了以下的主要结果。首先是按照季节划分得出如下结论： (1) 冬季整个南海表层被一个大的气旋式环流所控制，其中南海北部和南部又各有一个中等尺度的闭合式环流；在南北两个气旋式环流之间有一个小的反气旋式环流；中北部海区(北纬12度以北)基本上为—气旋式大环流系统；在粤东沿岸海区和广东外海深水区域存在一支流向东北的南海暖流，流向较为恒定；在吕宋岛的西北部海域以及越南以东海域分别存在着气旋式涡旋；在西沙—中沙群岛海区，存在着一个反气旋式涡旋；在巴拉望岛西南部近岸海域存在一个反气旋式环流。在巴士海峡附近海域，由于冬季南海北部及其临近的西太平洋水域盛行东北季风，有利于黑潮进入南海，因而表层黑潮水进入南海的流向基本上西北方向。 (2) 春季海面风场处于季风转换期，风向多变。通过诊断计算得到的春季表层环流与冬季的表层环流相比，流动状态出现了较大的变化。冬季南海表层气旋式环流的总趋势似乎已经不复存在，仅在北纬16度以北的南海北部海区形成一个局地气旋式的环流体系；吕宋西北部的气旋式环流和越南东部的气旋式环流强度明显减弱；巴拉望岛西南部近岸海域的反气旋式环流似乎已经不复存在；但是在越南东南部近海和外海分别存在一个反气旋式涡旋结构和一个气旋式涡旋结构。 (3) 夏季为西南季风时期，其表层环流与与冬季的环流状况大致相反，在大部分海域都呈东北向流动。夏季在南海中部，尤其是在北部，东北向流动占绝对优势，而在南海南部海区主要表现为一个反气旋式大环流。夏季南海表层几个较为显着的局部环流均位于南海西半部：首先是冬季吕宋岛西北部的吕宋冷涡中心位置西移至北纬18度，东经116度附近，并且强度和范围都比冬季减弱；其次是位于越南东南部海域的两个反气旋式的流涡。在巴士海峡附近海区，夏季表层黑潮水流至巴士海峡东侧时，由于受到南海北部东北向的海流的阻挡，因而在巴士海峡中部流入后即折向东北汇入黑潮主流中去，似乎未进入南海。而在巴士海峡南部，因为南海东北向海流流出海峡，故与海峡东部、中部的黑潮构成局地气旋式冷涡。从图7中可以看出，巴士海峡西侧的这支东北向的海流源于金兰湾外海，它除了与上述南海西半部几个局部环流有关外，还在越过中沙群岛后继续流向东北直达巴士海峡区域。可以这样认为，这支海流的强弱与黑潮能否进入南海关系十分密切。 (4)秋季西南季风迅速消退，因而表层东北向漂流已经大为减弱，从计算结果来看，虽然南海表层的东北向海流还能穿过南海的中部区域，从中南半岛开始向东北一直流到巴士海峡，但南海北部几乎都被西南向的海流所控制。在海南岛东南部和金兰湾以东海域分别出现了气旋式环流。此外，在东沙群岛西南也出现了一个气旋式的环流结构;在南海南部还存在一个反气旋式的环流，中心位于北纬5度东经1巧度附近。 (5)四季南海500米层的海流状况与表层的大体一致，它们之间的差异(尤其是冬、夏两季)实质上是反映了风漂流的强弱程度。这是因为表层海流是在风应力和海水密度梯度共同作用下产生的，冬、夏两季季风强而且稳定，因而它们产生的风生海流比较大。而500米层的海流主要是由于海水的密度梯度引起的。 其次，按照几个比较大的环流体系以及流涡系统分别描述，得出如下结论: (1)在本计算海区的北部，存在一个气旋性环流系统，其核心为气旋式的涡。并且由图29一图30的ADCP实测资料也可以清晰的看出该气旋性涡的结构。此环流的强度和范围都随深度的增加而减小。 (2)在吕宋岛西北方向存在一个气旋式冷涡，其中心位置在北纬ls度，东经118度27分。在该涡的北侧，吕宋冷涡与进入南海的黑潮水共同作用，使巴士海峡西口(115’E一117·E，ZIN)的西向流有所加强，在该涡的南侧，流速也比较大，流向向东。该冷涡一般于1月份开始出现，随季节推进逐渐向西北方向移动，至11月份逐渐消散。 (3)在越南以东存在一个气旋式环流，内部嵌套两个气旋式的冷涡结构，其中心位置分别位于北纬16度、东经113度和北纬12度、东经112度，在该环流的西北侧，流速较大，经分析知，这是由于海流存在西向强化所致。在越南东南海域大的环流体系中，南部的海流流速较强，经分析认为，可能是由于南部水深突然变浅所导致。随着季节的推移，该冷涡逐渐向东南方向移动。 (4)在粤东沿岸海区和广东外海深水区域存在一支流向东北的海流，即南海暖流，该流系随着深度的增加而减弱。由于本文采用的是对南海海流的诊断计算，仅仅利用温盐资料来模拟计算环流，并没有考虑风应力、海底地形等因素对海流的影响，所以，本文在一定程度上也验证了杨海军、刘秦玉〔’3叁关于南海暖流的推测，“我们认为南海暖流可能是一支密度流，冬季广东沿岸受大陆冷高压和上升流的影响，水温很低，而外海水温较高，这种温度场配置有利于马区动出东北向海流”。 (5)在本计算海域东北部黑潮水向西入侵南海，大约在巴士海峡西口附近作
王江伟, 梁广建, 叶丽娜[2]2007年在《南海海洋环流的诊断计算》文中研究说明利用GDEM温盐资料,采用P矢量方法计算了与温盐资料时间序列相对应的不同季节、不同层深的南海海洋环流及流涡系统,并且得出了相关的结论。
魏泽勋[3]2004年在《中国近海环流及其季节变化的数值模拟》文中指出基于GFDL的MOM2建立了一个全球变网格大洋环流数值模式来研究中国近海环流及其季节变化。模式在南海和渤、黄、东海以及日本海为高分辨率（1/6(），在全球其它区域为粗分辨率（3(）。利用模式结果计算了通过南海和东海开边界的体积、热、盐输运的各月和全年平均值。所得结果与已有的基于观测所得的体积输运估计值有良好一致性。结果显示，通过南海加入印尼贯穿流的体积、热、盐输运值为5.3Sv, 0.57PW和184Ggs-1，约占印尼贯穿流的1/4，表明南海是太平洋到印度洋贯穿流的重要通道之一。东海的黑潮输运值各为25.6Sv, 2.32PW和894Ggs-1，其中不到1/4的流量通过西表岛与冲绳岛之间的水道。热平衡计算表明，南海从太阳和大气获得净热通量，其值为0.08PW；而大气则从渤黄东海获得净热通量，其值为0.05PW。利用模式模拟结果和海平面气压分布获得了渤、黄、东、南海平均海面高度（海面地形）分布。结果表明，我国1985国家高程基准在全球平均海面之上24.7cm, 中国沿岸海面南高北低。与由大地水准测量得出的沿岸28个验潮站平均海面高度相比较，标准偏差为4.8cm，拟合系数达95.3%，通过线性回归订正，标准偏差可减至4.5cm, 表明模式结果已达到实际应用要求的准确度。依据模式结果给出了我国近海1/6(分辨率的平均海面高度值，由此并可将大陆与岛屿高程相联系，给出台湾、东沙、西沙和南沙的平均海面高度。给出模拟所得南海月平均以及年平均的海面高度和流函数分布以及等密面环流。与TOPEX/POSEIDON资料比较表明，所得海面高度距平与观测十分一致。基于这些结果，讨论了南海的环流结构。结果表明：对于表层海水来说，黑潮在冬、春和秋季均通过吕宋海峡入侵南海，夏季则表层没有入侵。但对于整海水层而言，全年均有海水从太平洋通过吕宋海峡进入南海。这一差异表明，在夏季，
杨海军, 刘秦玉[4]1998年在《南海海洋环流研究综述》文中研究说明综述了近二十年来南海海洋环流的主要研究成果，指出太阳辐射、季风和地形是影响南海环流的主要因素；提出了南海环流研究中应特别注意的几个关键问题，即南海环流的平均状态、南海暖流、南海中的局地涡旋、南海暖池、黑潮与南海水的交换、地形对南海环流的作用以及南海水温变化与ＥＮＳＯ的关系等；最后就目前研究中存在的困难提出了相应的对策。
孙成学[5]2009年在《吕宋岛西北海域气旋式涡旋的结构及其形成机制》文中指出吕宋岛西北海域受到局地风应力和黑潮的共同作用,使其成为南海海洋涡旋的多发地带,也是南海两大季节性气旋式涡旋之一的吕宋冷涡形成区。了解吕宋岛西北海域的海洋涡旋结构,揭示该海域海洋涡旋的生成机制不仅是对南海海洋环流理论的重要补充,也是对边缘海与大洋相互作用研究的重要贡献。本文首先利用气候态的温盐资料及卫星高度计资料等,分析了吕宋岛西北海域海洋要素场的气候态特征及其季节变化情况;然后利用TOPEX/Poseidon卫星高度计资料并结合IPRC提供的平均海平面高度资料,对吕宋岛西北海域气旋式涡旋的形态结构进行了研究,并借助Okubo-Weiss函数分析了该海域的流场特性,进一步证实了吕宋岛西北海域气旋式涡旋的组成。本文还利用相关分析、功率谱分析等,研究了局地风应力和黑潮与吕宋西北海域气旋式涡旋的关系。最后利用数值试验成功地模拟了黑潮在吕宋岛西北海域诱生的气旋式涡旋。由于本文使用了高时空分辨率的资料和较高水平分辨率的数值模式,对前人有关吕宋冷涡研究中存在的争议给出了合理的解释,取得以下主要创新性成果:1)研究指出冬季传统意义下的吕宋冷涡实际上是由两个气旋式涡旋所组成的。一个气旋式涡旋位于吕宋岛的西侧(LCE1),另一个气旋式涡旋位于吕宋岛的西北侧(LCE2)。LCE1的水平尺度约为LCE2水平尺度的两倍,但LCE2的强度要稍强于LCE1。2)研究发现位于吕宋岛西侧的气旋式涡旋(LCE1)只存在于冬季,而位于吕宋岛西北侧的气旋式涡旋(LCE2)则是全年存在。在冬季,两个气旋式涡旋有时会交融在一起,但是大部分时间(约占总样本的3/4),两个涡旋都有各自的中心。3)利用Okubo-Weiss函数对吕宋岛西北海域的流场特性进行了分析。分析结果表明,LCE1区和LCE2区的流场均主要以气旋式旋涡形式存在,从而用Okubo-Weiss函数证明了两个气旋式涡旋的存在性。但是相比较而言,LCE2的旋涡特性要强于LCE1。4)对观测资料的分析指出LCE2的主变化周期约为60天,而吕宋海峡处的黑潮流量除了有60-70天的季节内振荡外,还有周期为100天的振荡;LCE2主要水体构成为南海水,因此可以推断它是由黑潮所诱生的南海局地的气旋式涡旋。5.研究发现吕宋岛西北海域的两个气旋式涡旋的生成机制不同:位于吕宋西部的冬季气旋式涡旋(LCE1)的形成与吕宋岛西北角的正的风应力旋度有关,而位于吕宋岛西北侧的气旋式涡旋(LCE2)则由黑潮所诱生。HYCOM模式的数值试验也证明,当数值试验中没有南海局地风强迫作用时,黑潮会在吕宋岛的西北侧诱生出一个气旋式的涡旋,该气旋式涡旋的强度会随着黑潮强度的增强(减弱)而增强(减弱)。数值试验表明,当黑潮的强度增强(减弱)原来的1/4时,相应的气旋涡的强度会变为原来的2倍(1/2倍)。总之,本论文首次指出前人所描述的冬季吕宋冷涡实际上是由两个形成机制不同的气旋式涡旋组成,一个是由冬季风绕过吕宋岛后的正的风应力旋度驱动,另一个是黑潮进入吕宋海峡后所诱生,前者对冬季吕宋冷涡的贡献是2/3,后者的贡献是1/3。
王东晓, 周发璓, 秦曾灏[6]1996年在《南海上层海洋环流两层半模式的数值模拟Ⅰ．闭边界海盆季节性环流》文中进行了进一步梳理本文应用一个包含动力学和热力学的热带海洋两层半模式，模拟南海上层海洋闭边界条件下的季节性环流。模式海洋由不同密度的上混合层、季节性温跃层和静止的深水层组成。模式考虑挟卷（卷入ｅｎｔｒａｉｎｍｅｎｔ和卷出ｄｅｔｒａｉｎｍｅｎｔ）引起海洋上下活动层间的质量、动量与热量的交换，在海面月平均气候风场动力强迫和通过海面热通量的热力影响下，计算了封闭海盆假定下的南海上层海洋的季节环流。用数值试验的方法讨论了非线性效应、摩擦阻尼、侧向混合对大尺度环流的影响，并得出有关模式稳定性的结论。模拟结果与南海海洋实测和动力诊断的环流趋势吻合较好，显示了模式对南海海盆尺度的环流系统有较好的模拟能力。
连展, 魏泽勋, 王永刚, 方国洪, 王新怡[7]2009年在《中国近海环流数值模拟研究综述》文中认为按照研究时间由早期到现代,研究方法由简单到复杂的顺序,综述了近几十年来海洋数值模拟工作在中国近海所取得的研究成果。目前,通过数值模式已经能够基本合理地模拟中国近海的海洋环流,黑潮、台湾暖流、黄海暖流等的路径、流量,对马暖流源区等问题的特征在数值模拟结果中也逐渐清晰。通过分析已有的工作,认为还存在多项关键技术问题,并受对中国近海环流认知程度的限制,中国近海环流的数值模拟研究还需要进一步的发展和完善。在未来的数值模拟研究中,通过变网格或多重网格嵌套技术,实现中国近海高分辨率的数值模式;应用更加符合实际情况的海洋参数化方案,发展风-浪-流-潮耦合模式;结合资料同化技术,发展预报模式等都应是中国近海环流数值模拟研究的重点发展方向。
刘国强[8]2011年在《南海北部以及吕宋海峡次级中尺度动力过程数值模拟研究》文中认为空间尺度在~(1km)，时间尺度为~(1day)，罗斯贝数Ro~O(1)的海洋混合层中次级中尺度过程对动量、能量和温盐的垂向输运有重要作用，同时次级中尺度过程帮助我们理解能量是如何从中尺度涡串级到可以耗散为热量的小尺度湍流的。本论文使用单向嵌套方案AGRIF和原始方程海洋模式ROMS再现了夏季西南季风期南海北部陆架海区的次级中尺度过程。首先用观测数据验证了模式的模拟结果，台湾海峡和吕宋海峡的流量与以往的观测数据吻合；模拟的海表温度与AVHRR数据比较，误差控制在8%之内。海表温度场和密度场分布表明了南海北部陆架海区夏季经常出现次级中尺度的涡旋和细丝状流场结构，与卫星数据发现的冷暖丝的分布类似。强烈的次级中尺度活动使得沿着锋面附近垂向速度可以达~50m/day，该海域的混合层深度明显加深。海表的动能分布和有效扩散率表明次级中尺度涡旋和涡丝大大增强了水平的扩散，可以达到~40-120m2/s,比通常没有次级中尺度活动近岸海区扩散率大得多（~10m2/s）。最后，通过两个敏感性试验，分别阐明次级中尺度过程的发展情况，在出现明显的锋面之后，停止沿锋面射流风场强迫，锋面不稳定和混合层不稳定的发展相互作用，产生次级中尺度活动，在锋面附近产生涡旋和弯曲，并消耗混合层中储存的有效位能，并最终使混合层达到稳定分层的状态，整个过程要持续大概十天左右。而在出现明显的锋面后继续使用沿锋面风场强迫，非线性的埃克曼效应使锋面附近出现冷水穿刺到暖水区的现象，并加强了该海区的次级中尺度活动的空间尺度和强度，持续的风场强迫将维持一定的水平浮力梯度，所以只要沿锋面风场强迫一直存在，锋面附近的次级中尺度过程就会持续。与南海北部产生的次级中尺度过程的机制不同，吕宋海峡处的次级中尺度活动主要是由海流和岛屿之间的相互作用产生。本论文第一次使用ROMS_Agrif双向嵌套方法模拟了吕宋海峡中的岛屿尾流现象。比较有无岛屿存在情况下涡度拟能的分布发现，如果在计算中将岛屿去掉，那么涡度拟能大概要下降~60-70%，这主要发生在岛屿的附近。敏感性试验表明除了Babuyan岛之外，其他各个岛屿处的岛屿尾流现象均对潮流十分敏感。通过分析模拟结果，发现除了靠近吕宋岛的四个岛屿之外岛屿尾流现象主要产生机制是流场与岛屿的侧边界的侧摩擦应力；对于靠近吕宋岛的四个岛屿，海底的摩擦也是不容忽视的。高分辨的模拟结果与SAR图像的观测结果有较好的对应，对于黑潮在吕宋海峡的流向和卡曼涡街的动力特性，模拟结果与SAR图像的观测有很好的一致性。岛屿尾流现象可以导致垂向输运增大，将深海的营养盐输运到上混合层中进而诱发浮游植物的爆发。我们发现吕宋岛西北部冬季的浮游植物的爆发不仅是由于冬季季风驱动的上升流而把深层营养盐带到上透光层，岛屿尾流导致的营养盐也可以被黑潮水平输运到吕宋西北部，另外冬季比较活跃的吕宋冷涡对营养盐的垂向输运也有很大的贡献。最后通过数值试验研究了岛屿尾流现象对吕宋海峡处的平均流场的影响，发现只有水平网格分辨率达到1/32度才能较好的模拟吕宋海峡处的动力过程，1/16度分辨率水平网格由于不能分辨海峡内的主要岛屿的分布而不能正确再现海峡南部的流场结构。通过数值模拟，我们发现次级中尺度活动在南海北部的陆架海区和吕宋海峡处广泛存在，次级中尺度活动对环流系统和黑潮动力过程都有很重要的影响。
方文东, 方国洪[9]1998年在《南海南部海洋环流研究的新进展》文中进行了进一步梳理综合近期南海南部环流研究的主要成果，描述南海南部的主要流系及其变化。指出研究海区环流主要由季风所驱动。东北季风期，其西部主要由气旋式环流所控制，东部则受较弱的反气旋式环流控制，在二者结合部形成强的逆风海流。西南季风期，海区大部分受反气旋式环流控制，其北侧为一气旋式环流，二者结合部形成强的东向离岸流。还讨论了环流的演变特性和流涡的形成机制。
许婷, 曹永港[10]2017年在《南海海洋环流季节变化的数值模拟研究》文中研究指明基于POM(Princeton Ocean Model)海洋模式,对南海不同深度环流的季节性变化进行了数值模拟研究。模拟结果表明:南海表层和上层环流受季风影响,在夏季西南季风驱动下,南海表层环流在南部呈现强反气旋式结构,在南海北部则是一个弱的气旋环流;在冬季东北季风驱动下,南海表层环流结构呈气旋式,并且明显加强了沿越南沿岸向南流动的西边界流;春季和秋季为南海季风的转换期,其对应的环流特征也处于冬季环流与夏季环流的过渡流型,流速与冬季和夏季相比较弱。南海200m层环流的季节变化与表层相似。在500与1 000m层,则出现许多处中尺度漩涡,流场也变得较为紊乱。
参考文献：
[1]. 南海海洋环流的诊断计算[D]. 王江伟. 中国海洋大学. 2004
[2]. 南海海洋环流的诊断计算[J]. 王江伟, 梁广建, 叶丽娜. 海洋测绘. 2007
[3]. 中国近海环流及其季节变化的数值模拟[D]. 魏泽勋. 中国科学院研究生院（海洋研究所）. 2004
[4]. 南海海洋环流研究综述[J]. 杨海军, 刘秦玉. 地球科学进展. 1998
[5]. 吕宋岛西北海域气旋式涡旋的结构及其形成机制[D]. 孙成学. 中国海洋大学. 2009
[6]. 南海上层海洋环流两层半模式的数值模拟Ⅰ．闭边界海盆季节性环流[J]. 王东晓, 周发璓, 秦曾灏. 海洋学报(中文版). 1996
[7]. 中国近海环流数值模拟研究综述[J]. 连展, 魏泽勋, 王永刚, 方国洪, 王新怡. 海洋科学进展. 2009
[8]. 南海北部以及吕宋海峡次级中尺度动力过程数值模拟研究[D]. 刘国强. 中国科学院研究生院（海洋研究所）. 2011
[9]. 南海南部海洋环流研究的新进展[J]. 方文东, 方国洪. 地球科学进展. 1998
[10]. 南海海洋环流季节变化的数值模拟研究[J]. 许婷, 曹永港. 海岸工程. 2017