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基于多观测平台研究2004年夏季台风对黑潮大弯曲的影响

杨元建  孙亮  傅云飞  刘奇  
【摘要】:黑潮是世界著名的洋流之一,它起源于菲律宾以东海域,沿西边界北上,从台湾岛和石垣岛之间进入东海,流经冲绳海槽,再由吐噶喇海峡返回太平洋。黑潮是一支巨大的暖流,是世界大洋极向热量输送调控气候的主要通道之一。它的强弱变化不仅控制着整个东海及其邻近海域的水文状况和生态环境,而且还对东亚沿岸地区的气候变化有显著的影响,同时对高纬度海区的海况和气候产生巨大的影响。因此,深入开展黑湖变异研究既有重要的学术意义,又有明显的现实意义。当黑潮流至日本南部海域时,人们发现黑潮路径有三种不同的型态:近岸的微弱弯曲型、离岸的微弱弯曲型和离岸的大弯曲型。前人研究结果表明,这三种不同路径型态之间的转变与海洋过程变化、强烈的中尺度涡流以及海气相互作用等密切相关。2004年夏季到2005夏季黑潮在最近这13年期间首次发生了大弯曲现象,这也是在海表高度计卫星执行监测海表动力特征任务后,黑潮路径首次发生大弯曲,给我们的研究提供了机遇。本文利用卫星遥感、巡航调查和Argo浮标等多观测平台资料,分析研究了2004年夏季黑潮路径在日本南部发生大弯曲的成因。首先,证实了气旋式涡在黑潮发生弯曲过程中的作用。其次探讨分析了2004年夏季经过日本南部的台风对黑潮弯曲的影响。结果发现,7月29日到8月4日期间,台风南川和玛瑙经过日本南部黑潮海域引起强烈的海洋上层扰动和深层海水上翻,先前存在的气旋式涡加强,致使黑潮路径随之发生显著弯曲。同时发现,6月份经过吐噶喇海峡的台风康森和电母对黑潮路径的初始弯曲也有影响。研究表明,通过台风—涡—黑潮三者相互作用的机制可以有效解释黑潮路径的弯曲成因,台风和气旋式涡在黑潮弯曲过程中起着至关重要的作用。这将对全面理解和模拟西边界流的动力学特征有着重要意义,同时为中尺度涡模式研究提供改进依据。

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