《中國海洋湖沼學(xué)報》(英文版, SCI-E收錄)

《中國海洋湖沼學(xué)報》(英文版, SCI-E收錄)

Chinese Journal of Oceanology and Limnology

2010年第5期論文導(dǎo)讀

Vertical structure and evolution of the Luzon Warm Eddy

陳更新, 侯一筠, 儲小青, 齊鵬： 結(jié)合浮標和高度計資料, 研究了呂宋暖渦的垂直結(jié)構(gòu)和時空演化特征。呂宋暖渦垂向超過500 m, 在溫躍層附近造成5°C的高溫異常和 0.5℃的低溫異常; 因卷入黑潮水而可能有較高的溫鹽特征。該渦產(chǎn)生于7月, 8月、9月逐漸增強, 10月脫離呂宋島而大致沿19°N西傳, 12月開始減弱并次年2月消失于海南島東南。傳播過程中, 渦旋的半徑形狀等有較大變化, 傳播速度為6.6 cm/s。

A new method for the estimation of oceanic mixed-layer depth using shipboard X-band radar images

呂海濱, 何宜軍, 申輝, 崔利民, 竇長娥： 利用 2009年6月24日獲取的船載X波段雷達影像研究了南海東北部非線性內(nèi)波的特征。圖像顯示1個波包含有3個非線性波。利用Radon變換從雷達的后向散射圖像求取內(nèi)波的波向、波速。利用兩層有限深混合層計算公式, 結(jié)合雷達求得的內(nèi)波波速, 求取混合層深度, 結(jié)果與現(xiàn)場溫度鏈和CTD對比, 顯示很好的一致性。

Eddy generation and evolution in the North Pacific Subtropical Countercurrent (NPSC) zone

康霖, 王凡, 陳永利： 利用1992年到2007年共15 a的衛(wèi)星高度計資料對該地區(qū)的中尺度渦進行研究, 發(fā)現(xiàn)該區(qū)域和相鄰區(qū)域的北赤道流之間所產(chǎn)生的速度切變是該區(qū)域中尺度渦生成的一個主要原因。結(jié)果表明, 由于速度切變的原因, 導(dǎo)致該區(qū)域渦動能發(fā)生變化, 有利于產(chǎn)生中尺度渦, 在此之后還需要 2～3個月的生成和相互作用時間才能達到相對穩(wěn)定狀態(tài)。

Currents and mixing in the northern South China Sea

劉軍亮, 蔡樹群, 王盛安： 利用某觀測點在 2007年8～9月的流速資料, 研究了南海北部陸架區(qū)的正、斜壓潮,發(fā)現(xiàn)該海區(qū)以全日潮為主。當臺風(fēng)帕布經(jīng)過后, 整個水層混合加強; 而當一個突發(fā)強流經(jīng)過后, 則僅在其經(jīng)過水層的混合得到加強。

Comparison of nonlinear and linear PCA on surface wind,surface height, and SST in the South China Sea

陳海英, 尹寶樹, 方國洪, 王永剛： 基于前饋型神經(jīng)網(wǎng)絡(luò), 對南海 1993～2003年海面風(fēng)場(SWA)、海面高度(SSHA)及海表溫度(SSTA)的月平均距平數(shù)據(jù)進行非線性主成分分析(NLPCA), 并與傳統(tǒng)線性主成分分析進行對比：非線性方法(NLPCA)得到的第一模態(tài)的方差貢獻與傳統(tǒng)線性方法(LPCA)相比均有相應(yīng)提高： 其中SWA、SSHA的非線性較強, NLPCA第一模態(tài)對原變量場的方差貢獻與LPCA方法相比分別從54.75%提高到67.26%和從50.43%提高至 60.24%, 非線性特征較強的空間范圍占據(jù)絕大部分南海海域; 相比較而言, 南海SSTA場的NLPCA第一模態(tài)的方差貢獻與LPCA相比提高不明顯, 非線性特征明顯的區(qū)域僅在南海北部和南部靠近大陸海區(qū)。

Geoacoustic inversion for sediments in the South China Sea based on a hybrid inversion scheme

李整林, 李風(fēng)華： 2004年 11月在南海海域進行了 1次遠距離聲傳播實驗, 由于實驗期間的水文為等溫層, 所以沒有水體起伏對聲傳播的影響, 聲傳播信號可很好地用來反演海底聲學(xué)參數(shù)。采用匹配場反演方法結(jié)合Hamilton經(jīng)驗公式和聲傳播損失反演出了實驗海區(qū)的海底聲學(xué)參數(shù)。反演結(jié)果可很好地用來解釋實驗數(shù)據(jù), 證明了反演的有效性。

Nonlinear interactions among internal tidal waves in the northeastern South China Sea

謝曉輝, 尚曉東, 陳桂英： 使用 1套聲學(xué)多普勒流速剖面儀所觀測的 75 d海流數(shù)據(jù)來調(diào)查南海東北部內(nèi)潮波之間的非線性相互作用。在動能譜上, 一些與潮頻率有關(guān)的高頻諧波均顯示了有意義的能量譜峰。這些具有較高能量的高頻潮諧波與基本潮頻率的動能譜峰隨著頻率的增長呈現(xiàn)σ-2.3遞減。旋轉(zhuǎn)譜以及雙相干譜的分析表明了由非線性平流項所引發(fā)的內(nèi)潮波之間強非線性相互作用是這些高頻潮諧波產(chǎn)生的主要物理機制。而半日內(nèi)潮M2在這些相互作用中起著最為關(guān)鍵的作用。

Response of upper ocean currents to typhoons at two ADCP moorings west of Luzon Strait

陳飛, 杜巖, 嚴厲, 王東曉, 施平： 2008年8～9月份兩套深水潛標布放在呂宋海峽西側(cè)海域, 對上層海洋進行了為期1個月的高頻率ADCP海流采樣。觀測期間, 有兩次臺風(fēng)經(jīng)過潛標布設(shè)海域附近。通過分析該ADCP海流觀測, 結(jié)合同期衛(wèi)星遙感風(fēng)場、熱通量以及高分辨率數(shù)值模擬同化產(chǎn)品, 作者再現(xiàn)了臺風(fēng)過境前后上層海洋流場的調(diào)整過程。第一次臺風(fēng)“鸚鵡”軌跡直接經(jīng)過潛標, 過境期間局地上層海洋出現(xiàn)暫時性的海流異常, 表現(xiàn)為強輻散的Ekman流; 臺風(fēng)過后, 上層流場迅速調(diào)整為可以由局地海面高度分布解釋的地轉(zhuǎn)平衡。第二次過境臺風(fēng)“森拉克”從呂宋海峽東側(cè)北上, 沒有直接影響潛標附近的流場, 它通過影響呂宋海峽處黑潮表層流, 改變了呂宋海峽的表層水交換。

Observations of the Kuroshio intrusion into the South China Sea

劉澤, 侯一筠, 齊鵬, 胡珀： 使用 2008年 8～9月間的CTD實測數(shù)據(jù), 和2008年9月至2009年6月的長時間序列ADCP定點測流數(shù)據(jù)。CTD共設(shè)119°～122°E 4條經(jīng)向斷面, 對溫鹽數(shù)據(jù)的研究發(fā)現(xiàn), 等密度面由南海向大洋傾斜, 且具有高溫、高鹽舌狀結(jié)構(gòu)由呂宋海峽東側(cè)向西伸展。計算南海內(nèi)的浮力頻率大于大洋典型頻率約一個量級,說明南海北部的強層結(jié)現(xiàn)象明顯。ADCP數(shù)據(jù)顯示, 在200～450 m層, 南海水主要由呂宋海峽流出。

Measurements of ocean wave and current field using dual polarized X-band radar

崔利民, 何宜軍, 申輝, 呂海濱： 開發(fā)了 1套基于雙極化天線X波段雷達的波流監(jiān)測系統(tǒng), 并在黃海海域獐子島和南海海域進行了定標和結(jié)果驗證試驗?；谔囟ǖ姆囱菟惴? 波流參數(shù)從雙極化X波段雷達圖像中獲得, 并與現(xiàn)場測量設(shè)備浮標和海流計的觀測結(jié)果進行了比對。結(jié)果表明 X波段雷達反演的波流參數(shù)與現(xiàn)場測量設(shè)備觀測結(jié)果吻合較好。特別是相對水平極化方式的雷達數(shù)據(jù), 垂直極化方式在反演波流參數(shù)有一定的優(yōu)勢, 對探測波高小于1 m的海浪效果更好。

Numerical simulations of the coastal effects of tsunami waves caused by the 1993 Hokkaido-Nansei-Oki earthquake

潘文亮, 王盛安, 蔡樹群： 作者利用一個基于非線性淺水波方程的有限差分模型對 1993年奧尻島海嘯進行了數(shù)值模擬。以爬高、漫灘、流場為對象, 關(guān)注海嘯波在近岸的傳播效應(yīng), 如能量集聚、泥沙輸運等, 分析了近岸的地形地貌、網(wǎng)格分辨率等對海嘯波傳播與模擬的重要性。A continuously stratified nonlinear model for internal solitary waves in the northern South China Sea

謝皆爍, 蔡樹群, 何映暉： 建立了 1個連續(xù)分層非線性數(shù)值模式, 模擬了潮流在海底山坡附近激發(fā)孤立內(nèi)波或內(nèi)潮并傳播的過程, 表明生成的內(nèi)波振幅取決于海山坡度的大小, 揭示呂宋海峽生成的孤立內(nèi)波向西傳入南海、而很少向東傳入太平洋的現(xiàn)象與海峽的坡度有關(guān)。

Highly nonlinear internal solitary waves over the continental shelf of the northwestern South China Sea

徐振華, 尹寶樹, 侯一筠： 大振幅內(nèi)孤立波通常表現(xiàn)出強非線性特征, 并且對海洋中的混合效應(yīng)和能量傳輸產(chǎn)生重要影響。迄今對南海西北部海域內(nèi)孤立波的研究較少,作者通過在南海西北部陸架海域?qū)嵤┑摹拔牟齼?nèi)波實驗”中所得到的溫鹽鏈和 ADCP的現(xiàn)場觀測資料, 發(fā)現(xiàn) 2005年5月在該海域存在強非線性內(nèi)孤立波。通過將觀測內(nèi)孤立波的特征與內(nèi)波理論進行比較發(fā)現(xiàn)： 相對于經(jīng)典的一階KdV模型, 二階 KdV理論能更好地模擬觀測內(nèi)孤立波的波形特征和振幅-波寬關(guān)系。立方非線性系數(shù)相對于平方非線性系數(shù), 對陸架淺海大振幅內(nèi)孤立波的理論模擬起更重要的作用。研究表明南海西北部存在的大振幅內(nèi)孤立波在南海北部內(nèi)波能量傳遞過程中是不可忽視的。

Pathways of mesoscale variability in the South China Sea

莊偉, 杜巖, 王東曉, 謝強, 謝尚平： 基于衛(wèi)星高度計資料和渦分辨全球海洋模型的模擬結(jié)果, 采用最大相關(guān)系數(shù)法分析了南海海洋中尺度變化信號的傳播特征。結(jié)果表明, 南海的中尺度變化存在兩個帶狀的活躍區(qū)域。北部帶狀區(qū)域位于呂宋海峽西側(cè), 是由渦旋沿著北部陸坡南側(cè)的等深線向西南運動而形成的。南部帶狀區(qū)域位于海盆的西南部, 大致呈南北走向。它主要是由于中尺度信號在秋季期間向南傳播所導(dǎo)致。這一渦旋傳播路徑與平均流的平流作用無關(guān), 可用西邊界流的非線性效應(yīng)導(dǎo)致的次級渦旋生成和脫落過程來解釋。

Characteristics of nonlinear internal waves observed in the northern South China Sea

司廣成, 侯一筠, 齊鵬, 胡珀： 采用 2009年 6月 24日～25日 1 d的高分辨率的溫度鏈數(shù)據(jù), 分析了南海北部東沙附近一點的非線性內(nèi)孤立波特征。結(jié)合 TPXO7.1調(diào)和常數(shù)集得到的此點及周邊的潮汐特征, 發(fā)現(xiàn)了此處 1個振幅達120 m的大振幅內(nèi)孤立波, 周期約20 min, 引起的水平和垂向速度可達2 m/s和0.5 m/s。此內(nèi)孤立波發(fā)生于1個大潮后的2～3 d。

Submesoscale activity over the shelf of the northern South China Sea in summer: simulation with an embedded model

劉國強, 何宜軍, 申輝, 丘仲鋒： 利用原始方程數(shù)值模式和 1-way 嵌套技術(shù)模擬了南海北部陸架海域次級中尺度現(xiàn)象。從模擬的溫度和密度場來看, 在南海北部的陸架海區(qū)次級中尺度現(xiàn)象是非常普遍的, 并且次級中尺度過程明顯增強了此海區(qū)的垂向運動速度, 在此表層能夠達到58 m/d。此外, 次級中尺度運動也導(dǎo)致了混合層深度沿著鋒面相應(yīng)的加深, 在次級中尺度活動劇烈的海區(qū)海表面的動能增加明顯。次級中尺度運動對溫度、鹽度以及營養(yǎng)鹽和溶解氧的混合有著重要的作用。

Matched-field inversion of sound speed profile in shallow water using a parallel genetic algorithm

余炎欣, 李整林, 何利： 聲速剖面是影響淺海水聲傳播規(guī)律的重要因素。采用匹配場處理結(jié)合遺傳算法反演淺海聲速剖面, 并將算法移植到并行平臺以提高計算速度。利用ASIAEX 2001 東中國海實驗數(shù)據(jù)對算法的穩(wěn)定性和有效性進行了驗證。

Web-based spatiotemporal visualization of marine environment data

何亞文, 蘇奮振, 杜云艷, 肖如林： 隨著長期的海洋觀測、研究的發(fā)展, 特別是新的海洋環(huán)境觀測技術(shù)的出現(xiàn),積累了大量的海洋環(huán)境數(shù)據(jù), 并且數(shù)據(jù)量不斷增長, 數(shù)據(jù)具有海量、分布式、多源、異構(gòu)、多維和時空的動態(tài)性。針對數(shù)據(jù)的特點, 提出了一種集成可視化的解決方案, 增強了數(shù)據(jù)的可視化顯示和獲取能力, 便于不同的組織機構(gòu)之間集成、共享數(shù)據(jù)。結(jié)合web服務(wù)技術(shù)和網(wǎng)格技術(shù), 提出了海洋信息網(wǎng)格的概念, 提出了面向過程的海洋環(huán)境的數(shù)據(jù)組織、數(shù)據(jù)服務(wù)封裝和時空可視化方法。以 Argo浮標數(shù)據(jù)、海表面溫度場數(shù)據(jù)、海流場數(shù)據(jù)、現(xiàn)場和臺站觀測數(shù)據(jù)為實驗基礎(chǔ), 構(gòu)建了以南海海區(qū)為實驗區(qū)的原型系統(tǒng)。

Impacts of internal waves on chlorophyll a distribution in the northern portion of the South China Sea

楊頂田, 葉海彬, 王桂芬： 南海北部內(nèi)波發(fā)生較為頻繁, 對此區(qū)域葉綠素濃度的分布有較大的影響。利用現(xiàn)場觀測和衛(wèi)星遙感的葉綠素a資料研究了內(nèi)波對南海北部葉綠素 a分布的影響?，F(xiàn)場觀測發(fā)現(xiàn), 在中層和底層, 內(nèi)波高頻發(fā)生區(qū)的葉綠素濃度相對較低, 而表層葉綠素濃度呈現(xiàn)不規(guī)則增加, 在東沙島附近出現(xiàn)小面積葉綠素a濃度較高的區(qū)域。衛(wèi)星遙感觀測發(fā)現(xiàn), 在內(nèi)波發(fā)生頻率較高的東沙島海區(qū)有較高葉綠素a出現(xiàn)。東沙島附近出現(xiàn)表層高葉綠素a的現(xiàn)象說明, 內(nèi)波能夠?qū)⒌讓痈∮沃参锾嵘⒋龠M浮游植物的光合作用。

Mesoscale structure of the central South China Sea detected by SCSMEX Buoy and Argo float

曾麗麗, 王東曉, 杜巖, 施平： 利用長期Argo浮標和1個高精度的Atlas浮標觀測數(shù)據(jù), 研究了1998～2002年南海中部的中尺度變化。研究發(fā)現(xiàn), 2000和2001年的上層水團較1998年溫度低 1～1.7°C, 鹽度低 0.5～0.8。熱通量和淡水通量的年際差異是引起水團年際變化的主要因素。南海中部水團季節(jié)內(nèi)變化也很顯著, 變化最大帶位于溫躍層。上層溫度(鹽度)季節(jié)內(nèi)信號的最大振幅約為 2°C(0.5), 周期主要為30～60 d(35～60 d)。海面風(fēng)場、熱通量和凈淡水通量是引起季節(jié)內(nèi)震蕩的主要因子?；旌蠈拥臒猁}收支分析發(fā)現(xiàn)水平平流也有重要作用。東邊界激發(fā)的中尺度渦的西向傳播對冬季的季節(jié)內(nèi)波動也可能存在一定影響。

Factors influencing the climatological mixed layer depth in the South China Sea: numerical simulations

范聰慧, 王娟娟, 宋金寶： 通過高分辨率環(huán)流模式數(shù)值模擬, 分析了影響海洋上混合層深度(MLD)的幾個主要因素。結(jié)果表明南海 MLD對風(fēng)應(yīng)力變化最為敏感; 凈熱通量的影響次之; 蒸降差的影響比較小。另外探討了南海 MLD的時、空分布特征。通過模擬結(jié)果與實測的對比, 同時也表明ROMS模式應(yīng)用于南海的MLD模擬研究是可行的。

Effects of internal waves on signal temporal correlation length in the South China Sea

任云, 李整林： 用 2009年南海實驗中 1個溫度鏈的溫度數(shù)據(jù), 通過1個二維平流模型數(shù)值仿真了聲場的時間相關(guān)。擬合了聲場時間相關(guān)半徑同收發(fā)距離和由孤立子內(nèi)波引起的傳播路徑上最大聲速起伏之間的關(guān)系式。結(jié)果顯示, 聲場時間相關(guān)半徑與收發(fā)距離的-1.2次方成正比, 與最大聲速起伏的-0.9次方成正比。

(文/《中國海洋湖沼學(xué)報》(英文版)編輯部; 編輯/譚雪靜)