简论位势二十世纪全球海洋潜沉率和浮露率变化走势及其机制大纲

更新时间:2024-01-15 作者:用户投稿原创标记本站原创
摘要:潜沉历程和浮露历程是海洋表层水体与海洋次表层水体交换的主要途径,它们并称为通风历程。潜沉历程可以将海洋上混合层水体输运至主温跃层,相反浮露历程可以将海洋主温跃层中的水体输运至上混合层。在海气相互作用系统中,通风历程起到了联系大气活动和海洋次表层水体性质变异的桥梁作用,与此同时也对海洋的动力学历程和热力学历程都有重要影响。尤其是在全球变暖的背景下,潜沉率和浮露率的年际变化特点,年代际变化特点以及其对气候系统的响应历程逐渐受到广泛的重视和关注。基于日渐丰富的海洋观测资料和日趋成熟的气候数值方式结果,前人已经开展了大量的探讨工作证明通风历程具有显著的年际变化特点和年代际变化特点,并证明潜沉率和浮露率的演化历程与全球变暖的背景息息相关。然而长期以来,在全球变暖的影响下,对海洋中的潜沉历程和浮露历程的走势性变化尚缺乏深入系统的探讨,其演化历程的诱因和机制也有待进一步的探讨。本论文围绕潜沉率和浮露率在全球变暖背景下的变化走势及其机制这一关键科学不足,基于SODA海洋再浅析同化资料和20Crv2大气再浅析资料,采取拉格朗日坐标系下水质点轨迹追踪案例,逐年计算得到1900-2007年的全球年平均潜沉率和1901-2008年的全球年平均浮露率。首先我们通过整合在各个大洋的数据计算结果,站在全球的角度上揭示了潜沉率和浮露率在全球变暖的条件下的变化走势及其机制。随后我们逐个浅析了各个大洋中,整个海盆的潜沉率和浮露率在全球变暖的条件下的变化走势及其机制。作为潜沉历程中最重要的产物——模态水,它对海洋和大气也具有不可忽略的热力学影响和热力学影响。由此我们进一步定量的浅析了各个大洋中模态水的生成量,即其生成区的潜沉率的长期变化走势及其机制。根据潜沉率和浮露率的计算案例,构成潜沉率和浮露率的因素包含垂向抽吸项和平流项。其中影响垂向抽吸项的主导因素是风应力旋度引起的埃克曼抽吸率,而影响平流项的因素有冬季混合层的分布形态和背景流场的变化。为了定量的浅析潜沉率和浮露率的走势性变化,我们通过配合等位势密面上位势涡度分布形态,海面风应力旋度造成的埃克曼抽吸率的变异,海洋上层流场的变异,混合层厚度的分布形态及其变异和一个混合层厚度诊断方程,进一步浅析了各个大洋中造成潜沉率和浮露率的走势性变化的诱因。通过定量的浅析表明,全球的潜沉率呈现出显著的增强走势,其中平流项的贡献和垂向抽吸项的贡献均呈现出显著的增强,其中垂向抽吸项的增强走势是全球潜沉率增强的主导因素。以各个海域来看,南太平洋,南大西洋,印度洋,赤道海域的潜沉率均呈现出显著的增强走势,而北太平洋和北大西洋的变化走势并不显著。在南太平洋的潜沉率的增加历程中,与垂向抽吸项的贡献相比,平流项的贡献更大一些。平流项和垂向抽吸项对南大西洋和印度洋的潜沉率的增强历程所做出的贡献基本是相同的。对逐个海盆的模态水生成量的定量浅析表明,在全球变暖的条件下,各个海域的模态水却分别呈现出不同的响应历程,其增加和减弱的机制亦有不用的主导因素。尤其是北太平洋潜沉率无显著的走势性变化,但其副热带模态水和中部模态水却分别呈现出显著的减弱走势和增强走势。与全球的潜沉率变化走势相一致,全球的浮露率也呈现出显著的增强走势,其中平流项的贡献和垂向抽吸项的贡献均呈现出显著的增强走势,与潜沉率的变化走势不同的是平流项增加量的贡献略大于垂向抽吸项的贡献。北太平洋,南太平洋和南大西洋在垂向抽吸项和平流项的共同作用下,浮露率呈现出显著的增加的走势,与垂向抽吸项相比,平流项的贡献更大一些。平流项和垂向抽吸项对印度洋的浮露率所呈现出显著增加的走势的贡献基本是相同的。在南大西洋,浮露率显著增加的走势的主导因素是垂向抽吸项的贡献。在赤道海域,尽管平流项呈现微弱的减弱走势,但是垂向抽吸项的增强走势主导了赤道海域的浮露历程的增强走势。关键词:潜沉率论文浮露率论文模态水论文位势涡度论文混合层深度论文
本论文由www.808so.com摘要5-7
Abstract7-12
第一章 引言12-20
1.1 潜沉和浮露的概述12-14
1.1.1 潜沉历程和浮露历程的概念和探讨作用12-13
1.1.2 潜沉历程和浮露历程的探讨历程13-14
1.2 模态水的概述14-18
1.2.1 模态水的概念和探讨作用14-15
1.2.2 模态水的探讨历程15-18
1.3 关键科学不足及探讨内容18-20
第二章 数据介绍和浅析策略20-29
2.1 数据介绍20-22
2.1.1 SODA 数据介绍20-21
2.1.2 二十世纪大气再浅析数据集介绍 20CRv221-22
2.1.3 世界海洋数据集 09 介绍 WOA0922
2.2 主要浅析策略介绍22-29
2.2.1 混合层的定义22-23
2.2.2 位势涡度的定义23
2.2.3 潜沉率的定义23-24
2.2.4 浮露率的定义24-25
2.2.5 混合层厚度浅析案例25-27
本小节附图27-29
第三章 潜沉率的变化走势及其机制29-104
3.1 全球海洋中及各个大洋中的潜沉率的变化走势及其机制29-44
本小节附图34-44
3.2 北太平洋的潜沉率和模态水变化走势及其机制44-59
本小节附图49-59
3.3 南太平洋的潜沉率和模态水变化走势及其机制59-77
本小节附图66-77
3.4 北大西洋的潜沉率和模态水变化走势及其机制77-83
本小节附图79-83
3.5 南大西洋的潜沉率和模态水变化走势及其机制83-93
本小节附图85-93
3.6 印度洋的潜沉率和模态水变化走势及其机制93-104
本小节附图95-104
第四章 浮露率的变化走势及其机制104-117
本章附图109-117
第五章 全文总结与讨论117-122
5.1 本论文主要结论117-120
5.2 未来工作展望120-122
参考文献122-131
致谢131-133
个人简历133
发表的学术论文133

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