南海晚第四纪上升流区海水上层水体结构的变化

对南海东、西两侧两个柱状样（17928，17954）浮游有孔虫的定量分析，采用浮游有孔虫转换函数，计算得到两区近200ka来表层海水温度和温跃层的变化历史。吕宋岛西北部（17928柱状样），冰期表层海水低温、浅温跃层；南海西部（17954柱状样）却在间冰期时出现表层海水低温、浅温跃层的状况。两区温度、温跃层的这种变化为上升流所致，而上升流的强、弱变化又与东亚季风的演化相联系。根据现代东亚冬、夏季风分别在东、西两侧引起上升流的规律，可推断冰期时冬季风加强，间冰期时夏季风加强。     

北太平洋副热带西部模态水形成区海洋涡旋对冬季垂直混合过程的影响

利用国际ARGO观测中心2001年2~3月在黑潮再循环环流圈投放的浮标资料, 结合TRMM观测的海表温度资料和T/P-ERS卫星高度计资料, 分析了北太平洋副热带西部模态水形成区海洋涡旋对冬季上混合层的影响. 反气旋式暖涡增强了冬季局地的垂向混合过程, 形成较深的混合层及温度跃层, 有助于北太平洋副热带西部模态水的形成. 发现上世纪90年代, 96~98年对应北太平洋副热带西部模态水形成区的黑潮及黑潮延伸体海区的涡旋活动以气旋式冷涡为主, 较多的气旋式冷涡有效抑制了冬季上层海洋的垂向混合过程; 而93~95年则相反, 较多的反气旋式暖涡加强了冬季上层海洋的垂向混合过程.     

1997-1998年南海暖事件

通过海面温度、海面高度、风应力和次表层温度资料的合成分析发现，1997年春、夏季至1999年春季南海发生了强烈的暖事件，与发生在南海北部的赤潮灾害事件、海南岛附近的珊瑚死亡（白花）现象以及长江中、下游1997和1998年洪涝灾害相对应。1997年南海海面温度距平发展阶段，南风距平导致的暖平流为正距平发展主要因子。而1998年夏季海温距平进入维持阶段，此时深水区温跃层加深、明显下凸，海盆中央维持系统的海面高度正距平导致了下降流模态。     

基于11年高度计资料的南海表层环流时空变化

使用11年较高分辨率卫星高度计资料，应用经验正交函数（EOF）分析，得到南海表层环流的空间模态及其时间演变过程．前3个模态呈现明显的季节变化特征，EOF1模态显示出南海海盆大尺度的闭合环流，峰值和谷值分别出现在11月份和4月份；EOF2描述次海盆尺度同向双涡结构，涡旋中心分别位于吕宋岛西面和中南半岛东南外海，峰值和谷值在7～8月份和1月份：EOF3描述南海西部的中尺度涡结构，它在7-9月迅速发展为一个强的气旋涡．季节变化明显的EOF1和EOF3两个模态也受到年际变化的调节，表明南海表层环流年际变化受E1 Nino和南方涛动（ENSO）事件影响显著，特别是1997／1998年强E1 Nino事件明显改变了南海的常态环流结构．EOF分析也显示，南海西边界有一系列气旋和反气旋相间的中尺度涡，呈现季节内变化和年际变化特征．     

1998年夏季南海环流

基于１９９８年夏季的温盐深（ＣＴＤ）和气象观测资料，采用改进逆方法计算了南海海流的流速和流量，并结合声学Ｄｏｐｐｌｅｒ测流（ＡＤＣＰ）资料分析了南海环流特征。结果如下：（１）南海东北部环流最重要的特征是黑潮有一个分支入侵南海，但流量不大。该分支作反气旋式弯曲通过巴士海峡流向台湾以南海域，而没有入侵南海内部；（２）南海北部海区主要受气旋式五流系统所支配，并伴随有两个冷涡；（３）南海中部、西南部海区主     

理想海底地形的南海海洋经向翻转数值模拟

利用一个z坐标刚盖近似海洋环流模式, 分别在吕宋-台湾以东的闭边界和开边界两种情况下, 模拟了理想海底地形(1000 m平底)南海冬季和夏季上层环流的经向翻转(meridional overturning), 目的是为了分析黑潮入侵南海的可能影响范围及其对南海上层环流经向翻转的改变, 并比较这种影响的季节性差异. 模式采用气候平均的海面风场驱动, 热盐强迫采用基于向Levitus气候海面温度和盐度张弛的边界条件. 从模拟结果来看, 黑潮影响南海上层经向翻转的范围可达到10°N左右, 从而驱动南海上层海洋形成一个不闭合的经向翻转. 在冬季(1月份), 海水从大约400 ~ 500 m深处自北向南输送, 并且逐步上升, 在表层返回北部; 在夏季(6月份), 也有类似的情形, 海水从大约150 ~ 200 m深处自北向南输送, 并且逐步上升, 在表层返回北部. 该经向翻转描述了南海中、上层水的运动路径, 为研究南海风生-热盐环流动力学提供了理想化的参考依据.     

南海北部珊瑚灰度及其反映的华南降水年代际变化

利用1789～1992年南海北部逐年珊瑚灰度与1908～1992年广州逐年降水资料，采用Mann—Kendall法、奇异谱分析、相关分析、合成分析等方法对南海北部年珊瑚灰度的年代际变化进行了分析，并探讨了用珊瑚灰度重建的广州降水时间序列所反映的华南降水的年代际变化特征．结果表明：南海北部珊瑚灰度变化存在明显的趋势项、权重很大的年代际变化和较弱的年际变化．1880年代末存在显著的由正异常到负异常转变的世纪尺度突变，突变前后对应的全球海温差值场是：南海及其附近的北印度洋、中西太平洋大部、北大西洋沿岸为负异常，这种大范围的海温异常分布是与南海珊瑚灰度世纪尺度突变相伴随的．南海珊瑚灰度与广州降水在年代际尺度上存在显著的负相关，用年代际尺度南海珊瑚灰度资料反演的广州年代际降水表明了华南降水年代际变化具有明显的阶段性．对寻找研究华南年代际以上尺度气候变化的代用指标有一定的意义．     

论涡度拟能的变化

一、引言 涡度拟能与能量相似,是表征涡旋大气在运动过程中旋转强度的一种重要的物理量,较之常用涡度具有较多优点。因为涡度为矢量,它的增大或减小,不仅反映了强度同时也反映了方向的变化,例如,(?)>0时,其中ξ为涡度,则它可以表示正涡度的增大,也可以表示负涡度的     

南海北部冬季逆风流的动力诊断

采用高分辨率三维海洋环流模式对南海北部陆架／陆坡区环流场进行动力诊断分析，探讨南海暖流所在海区环流场的动量收支和南海暖流逆风流动的动量来源．研究表明，穿越陆架的压力梯度和跨陆架输运的地转适应是产生东北向逆风流的主要原因；沿陆架方向的压力梯度与海面应力、海底应力和科氏力相平衡，且量级比穿越陆架方向上动量方程各项的量级小．该海区动量收支方式的分析对今后南海北部海洋环境预报具有重要参考价值．     

与北大西洋接壤的北极海冰和年际气候变化

冬季与北大西洋接壤的北极海冰面积变化与北大西洋区域气候变化有着非常密切的联系。当冬季北大西洋涛动指数处于民常偏高（低）时期，冰岛低涡加深（减弱）位置偏北（南），北大西洋副热带高压也偏强（弱），并且位置也偏北（南），导致中纬向西风偏强（弱），受其影响中纬度北大西洋海温升高（降低），因而增强（减弱）暖洋流向高纬度区域输送，流入巴伦支海的北大西洋海水增多（减少），致使巴伦支海南部混合层水温偏高（偏低）；     

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.     

南海北部孤立子内波的一些特征和演

根据１９９８年６月 １４日在南海北部的一次孤立子内波的实测资料，分析它的可能源地，并计算出其相速度、波长等一些特征参数；基于对内波的垂直模态的分析，探讨了该孤立子内波在传播过程中所产生的波致流的特点；利用多因子作用下的规则化长波（ＲＬＷ）方程数值模式，以观测得到的环境参数作为初始条件，模拟了该孤立子内波在南海北部陆架区的传播和演变．     

南海北部大陆边缘深部地热特征

分析南海北部大陆边缘实测大地热流值，表明：该区热流背景高，但地壳热流在地表热流中所占比例不超过３５％，沿北部陆缘向南部中央海盆方向，大地热流逐渐升高，而地壳热流在大地热流中所占比例却逐渐衰减，研究认识，该区地表高热流背景与软流圈热物质上涌产生的高热异常有关。     

南海南部海区的障碍层

通过对南海南部海域1989－1999年6次海洋观测所得CTD资料的分析，发现在南海南部海域存在具有季节变化的障碍层，它在秋季非常显著。夏季冬较弱，障碍层厚度越厚，对应区域的上事层平均水温越高，反之亦然；厚障碍层区与高上混合层平均水温区相吻合，且其位置与南较厚暖水区一致，这表明，南海南部海域障碍层对上层海洋热量储存具有重要影响。     

南海次表层水温的季节内变化

通过对地海海季风实验（SCSMEX）期间布设于南海中部的3个ATLAS海洋锚定浮标所观测的资料进行Morlet小波分析，发现南海次表层水温存在显著的季节内，尤其是在冬半年。水温季节内变化主要集中在50－100m深度，振幅变化可以达到1－2℃。造成次表层水温如此大振幅变化的原因，是在海面风应力强迫下温跃层产生的垂直位移所致。这一发现提示出南海上层海洋垂向季节内变化的重要特征。     

南海北缘琼南缝合带的存在

利用南海地区的综合地球物理探测资料，包括多道反射地震、海底地震、重力、磁力资料、古地磁以及钻孔等资料，详细进行了沉积地层学、地震地层学、岩浆岩、变质岩、地球化学、重力学、磁力学、古地磁学及大地构造的综合分析，发现了南海北部边缘存在一条前新生代的古缝合带——“琼南缝合带”．它西起海南岛南部九所一陵水断裂带，向东经南海北部陆坡，与台湾寿丰断层相连．琼南缝合带的缝合时代大致为印支期，为古特提斯主洋盆在南海地区的延伸段——“琼南海盆”的遗迹．该缝合带的形成标志着琼南地块向琼中地块的拼贴．琼南缝合带往西过红河-万纳走滑断裂带南段可与碧土-昌宁-孟连-劳勿-文冬古特提斯主缝合带南延段相连，往东在台湾的东北侧过马尼拉海沟断裂带的北延段则与西南日本隐岐-飞弹（Oki—Hida）前侏罗纪地体群南缘侵位缝合带相连．琼南缝合带的发现，对研究南海海区前新生代大地构造格局和前新生代海相残余-叠加型盆地的油气地质研究具有重要意义．     

南海遥感叶绿素的长程相关

基于1997年10月至2005年10月海视宽视野水色扫描仪（SeaWiFS）的遥感观测数据，利用去除趋势波动分析法（DFA）分析南海表层叶绿素的时间相关性和分形标度特征．计算结果表明：南海各网格点表层叶绿素时间序列普遍存在较强的长程相关性，标度指数在0．5与1．14之间，平均值为0．79．吕宋岛西北面、巽他大陆架北部等上升流海域标度指数较大，表层叶绿素的持续性较强；吕宋岛西南面、海南岛东面和南海南部的大部分海域标度指数较小，表层叶绿素的持续性较弱．总体而言，南海表层叶绿素的持续性比海洋表层温度（SST）的持续性弱，两者标度指数的空间分布也存在较大差异．     

激波与湍流相互作用的实验研究

在超声速湍流混合层风洞中, 以NPLS技术为基础研究了激波与湍流的相互作用, 观察到了斜激波与湍流边界层的相互作用以及湍流混合层中的大涡对斜激波的影响. 所得到的NPLS实验图像不仅再现了复杂的流场结构, 而且不同图像之间还具有时间相关性. 在NPLS图像基础上探讨了激波与湍流相互作用的规律.     

末次冰期南海表层环流的数值模拟及其验证

边缘海在冰期旋回的环境变迁中,可以产生“放大效应”.如南海北部的冬季表层水温,间冰期可比冰期高6～9℃,远远超出太平洋同纬度区的温差.我们曾经推测:南海这种“放大效应”,应与冰期时表层环流的根本改组有关,但这种推测有待论证.数值模拟就是可以采用的一种方法.     

台湾岛东南准稳态兰屿冷涡的初次记录

对卫星跟踪表层漂流浮标、卫星高度计和遥感SST图像资料的分析均发现, 1996年3月前后在台湾岛东南、恒春半岛与兰屿之间有一个大型的气旋型黑潮锋面冷涡. 该冷涡的水平尺度在纬向和经 向分别可以达到70和100 km左右, 并伴随有黑潮在兰屿附近相应的离岸蛇形. 冷涡与常见的黑潮锋面涡不同, 在兰屿一带呈准稳态滞留, 时间达两个月以上. 有证据表明, 冷涡滞留期间, 黑潮可能呈套状侵入南海，而且类似的涡旋在同一位置不时发生. 对比此前墨西哥湾的相关研究, 兰屿锋面涡应是美国佛罗里达半岛南端Tortugas涡的南海版本. 蛇行的黑潮在离开南海时所发生的超射和位涡守恒是冷涡形成的可能原因.