南海东沙海区冬季跨陆坡运动的动力诊断分析

基于普林斯顿海洋模式(POM),利用全球海洋温盐集(WOA13)气候态温盐数据对南海环流进行诊断计算,分析东沙海区冬季气候态跨陆坡运动特征。诊断结果表明:跨陆坡运动的水平和垂向断面分布,反映出该海区跨陆坡运动存在反对称结构,即东沙岛以东向陆架方向运动、以西向外洋方向运动。根据正压涡度平衡方程逐项分析,探讨了东沙海区跨陆坡运动的动力机制,研究表明:地形与斜压联合效应项(joint effect of baroclinicity and bottom relief,JEBAR)和地转位势涡度平流项(advection of the geostrophic potential vorticity,APV)主导了涡度平衡,平流项和扩散项作用次之,且JEBAR、APV及平流扩散各项在东沙岛东西两侧均表现为正负号相反分布;相比而言,海表风应力项和海底摩擦力项的影响为小量。东沙海区密度场相对于地形的不均匀分布,使得东沙以东JEBAR分布为正、以西JEBAR分布为负,这种分布是导致反对称的跨陆坡运动发生的主要内在机制,且东沙岛地形和不均匀密度场分布是这种动力机制得以维持的主要原因。

南海北部跨陆坡运动的模式诊断分析

基于POM诊断模型,用GDEM气候态温盐资料,对南海环流进行诊断计算.结果表明,南海北部普遍存在跨陆坡运动且具有明显空间分布特征.从水平和垂直断面分布可知,较强的跨陆坡运动发生于浅水陆坡和海底地形急剧变化的海区.跨陆坡运动引起近岸陆架与外洋之间的水交换,其输运量估算为:沿200,500和1000 m等深线断面的跨陆坡体积输运年平均值分别为9.4,15.8,-2.1 Sv,热含量输运的年平均值分别为0.78,0.84,-0.22 PW,盐含量输运的年平均值分别为342.5,575.0,-76.0 Gg s^(-1).这3处断面之间水体产生辐聚或辐散,造成显著的跨陆坡输运.跨陆坡运动同时伴随着热盐输运,即有大量的热量和盐分向陆架海区输送,而少量向外洋输送,且沿200和500 m等深线断面的跨陆坡输运存在冬强夏弱的季节差异.200~500 m等深线之间的海区主要为向陆架方向的跨陆坡输运,而500~2000 m等深线之间的海区主要为向外洋方向的输运.陆坡流中跨陆坡运动成分不可忽视,占15%~20%.正压涡度平衡方程逐项分析发现,地形与斜压联合效应项、位势涡度平流项、对流和扩散项对跨陆坡运动起主要贡献.地形与斜压的相互作用是跨陆坡运动产生的主要因素,且在118°E以东区域对跨陆坡运动起显著的增强作用.