地形在西沙海域中尺度涡耗散中的作用

The Xisha Water is with very complex topography and is the high incidence area of mesoscale eddies. In this area, the mesoscale eddies have important influence on the local circulation, ecological environment and disaster weather systems such as the heavy rainfall in the South China and the super typhoon. Many literatures have shown that the topography plays non-negligible role on the genesis, dissipation and evolution of the mesoscale eddies. However, there is relatively less study on the interaction between the mesoscale eddy and topography in Xisha Waters. Therefore, this proposal aims to reveal the influence of the Xisha topography upon the decay of mesoscale eddies and its dynamic mechanisms, using the observation and the ocean model. First of all, the decay process of mesoscale eddies when colliding with the topography will be analyzed. And then, the contribution of each factor to the mesoscale eddies evolution will be clarified from the energy view. Final, we will analyze the dissipation mechanism of the mesoscale eddies in Xisha Water, which is caused by the topography.

西沙海域岛屿众多、地形复杂，同时也是中尺度涡高发区。该海区的环流结构、海洋生态环境等深受中尺度涡影响，并且中尺度涡的局地海气相互作用与华南地区的强降水、超强台风等灾害天气过程密切相关。众多理论及观测研究表明，地形对中尺度涡的生消、演变具有不可忽略的调制作用。但是，西沙海域地形-中尺度涡相互作用的规律和机制尚不清楚。因此，本项目紧密结合观测资料与数值模式，以西沙海域为关键研究区域，揭示西沙海域地形对中尺度涡的耗散作用及其动力机制。首先，利用大量的现场观测数据，结合遥感以及Argo等资料，阐明中尺度涡在与西沙地形碰撞的过程中，地形是如何影响其水平、垂向结构及其稳定性，从而给出中尺度涡在地形影响下的耗散特征；然后，从能量学的角度剖析各过程对中尺度涡耗散的贡献；最后，设计大量的数值试验，通过对能量方程、涡度方程的诊断，揭示西沙海域地形对中尺度涡的耗散机制。

南海北部岛屿众多、地形复杂，同时也是中尺度涡高发区。该海区的环流结构、海洋生态.环境等深受中尺度涡影响，并且中尺度涡的局地海气相互作用与华南地区的强降水、超强台风等灾害天气过程密切相关。众多理论及观测研究表明，地形对中尺度涡的生消、演变具有不可忽略的调制作用。但是，地形-中尺度涡相互作用的规律和机制尚不清楚。因此，本项目紧密结合观测资料与数值模式，以南海北部海域为关键研究区域，揭示地形对中尺度涡的耗散作用及其动力机制。主要成果包括：取得了以下研究成果：（1）揭示中尺度涡与地形相互作用激发地形罗斯贝波的机制，并阐明了传播特征；（2）阐明了中尺度涡诱发的跨陆坡运动三维结构及其季节、季节内变化；（3）解析了黑潮入侵与南海北部中尺度涡活动的动力联系；（4）研究了南海冬季环流年际变化特征与机理及其所引发的热力效应。