南海北部岛屿地形在中尺度涡生消、演化过程中的作用

Both observation and numerical studies indicate that the topography has a strong influence on the generation and evolution of mesoscale eddies. The mesoscale eddy occurs frequently in the North South China Sea (NSCS), where the sea-bed topography is complex with numerous islands. However, the influences of this complex topography on the dynamics of mesoscale eddy were seldom studied. By using observations near the islands, measurements from satellite radars and data from numerical simulations, this program will examine the characteristic of generation and evolution of mesoscale eddy near islands. Furthermore, by using composite analysis and diagnostic studies of energy, the budget and transport of energy between mesoscale eddies and current are investigated. Finally, an ideal numerical model is adopted to explore the degree and physical mechanism underlying the observed influence of the island on the mesoscale eddy. This work will reveal the role of island on the generation and evolution of mesoscale eddy.

国内外观测和模拟研究表明，地形在中尺度涡旋生消与演变过程中起着不可忽视的作用。南海中尺度涡频发，南海北部地形复杂、岛屿众多，而此复杂的岛屿地形对中尺度涡的影响却很少被研究。本项目将结合南海北部岛屿附近大量的现场观测资料、卫星遥感资料、数值同化与模拟结果，分析岛屿附近中尺度涡的生消与演化特征；进而利用合成分析和能量学诊断的方法，分析岛屿附近涡流相互作用过程中能量的转化与收支，评估地形、涡、流三者之间的关系。并利用数值模型，通过流与地形的不同配置和敏感性试验，诊断岛屿地形影响中尺度涡的机理。通过本项目的研究，将有助于明确岛屿地形在南海北部中尺度涡生消、演化过程中所扮演的角色，为南海中尺度涡可预报性的研究提供重要的科学依据。

利用走航观测数据、潜标观测资料、卫星遥感数据，结合诊断计算、数模研究和动力分析，本项目研究了南海复杂的岛屿地形对涡旋生消演化的影响。通过合成分析、能量学诊断等方法，分析了岛屿附近涡流相互作用过程中能量的转化与收支，揭示了西沙岛屿海域出现的强涡的生消演化特征与形成机理，指出其成为南海最强盛涡旋及其在西沙岛屿处的消亡与背景流、地形密不可分；发现了南海深海涡旋，并通过流与地形的不同配置和敏感性试验，诊断了岛屿地形影响中尺度涡的机理，指出该深海涡旋是上层强流流经西沙海山所激发产生。项目还研究了南海涡-流相互作用；揭示了南海强西边界流的形成机理，指出其与南海特殊地形密不可分；并探讨了西沙海域的涡旋对近惯性能量传播耗散的影响；明确了中尺度涡在越南东侧水华中扮演的角色。项目已资助发表SCI论文8篇。