南海Sverdrup环流的季节变化特征

利用气候平均的风应力资料,计算了平底南海内区海盆尺度的Sverdrup输送,得到南海海盆尺度Sverdrup环流的季节变化基本特征.将这些基本特征与历史观测资料相比,证实了在冬、夏、秋季风生环流在南海表层环流中的重要地位.明确指出风的非均匀性是南海海盆尺度环流呈现多中心的重要原因之一,秋、冬季南海北部18°N纬带处的西向强流可仅由局地风生成,南海南部环流比北部环流具有更明显的季节变化,春季风场有利于在海盆的中部发生环流的季节转换,秋季气旋式环流的向北输送最大.     

Argos浮标及模型反演吕宋海峡区域流场季节变化特征

针对黑潮是以流套、分支还是黑潮锋的方式侵入南海的不同观点,应用Argos浮标数据探讨了吕宋海峡黑潮的季节性分布特征,并利用区域海洋模式系统(ROMS)对吕宋海峡黑潮流态进行数值模拟,进而研究吕宋海峡表层和120.75°E断面黑潮流态的季节分布特征以及断面流量变化,并与实测值、他人的计算结果进行对比.结果显示,春夏两季黑潮主要以黑潮锋的形式存在,夏季有南海水汇入黑潮主干,秋冬两季有时会以流套形式入侵南海,并部分从台湾南部折回到黑潮主干,冬季有一小部分黑潮水以分支形式直接入侵南海.本模型计算表明:在吕宋海峡120.75°E断面上,常年有东西向海流,海峡上层的净通量为负值(流向南海),下层的净通量春季为正值,其它季节均为负值,整个断面每个季节的体积输送为太平洋水净输入南海,平均净输运量为1.305×107 m3/s.     

基于HYCOM模拟的南海西北部环流

为研究北部湾在内的南海西北部海域环流结构的时空特征,本文基于Hybrid Coordinate Ocean Model(HYCOM)模式和气象强迫数据,通过三重嵌套模拟研究南海西北部环流在风力强迫下的结构及其时空分布特征,结果表明:(1)南海西北部流场受季风影响较大,冬季基本为西南向流,夏季基本为东向流,流场结构复杂,外海涡旋众多,Ekman运动特征较为明显;(2)北部湾流场呈现出较强的密度流特征,冬季基本为气旋式环流,夏季同时存在较小尺度的气旋式和反气旋式环流; 7月湾口表层的气旋式环流结构向下直接影响到海底;(3)北部湾的海表面盐度受蒸发降雨影响较大,盐度分布西低东高,这与湾口和琼州海峡入侵的南海高盐海水有关;(4)在热盐作用和季风驱动下,琼州海峡的表、底层流冬季为西向流,夏季为东向流,冬季广东沿海地区的富营养化海水可能通过琼州海峡影响广西近海海域环境质量。     

河口环流和盐水入侵I——模式及控制数值试验

本应用ECOM模式，设计1个控制试验，研究理想河口环流和盐水入侵的动力过程。数值计算结果表明，盐水入侵产生盐度锋面，在锋面处底层存在着向陆的密度流，为保持断面上质量连续，上层的流速趋于增大；近口门附近底层流有偏南分量，表明有横向环流存在。在口门外因斜压和底形的作用，产生明显的上升流。盐水入侵在空间上具有不对称性，高盐水位于北岸的下层。在拦门沙上游出现上下2个相反方向的横向环流，而在口门外只出现1个顺时针方向的横向环流。从动力机制上分析了盐水入侵的空间不对称性和横向环流的产生。     

余氏理论中原子平均共价电子密度研究

在价电子理论中提出了原子平均共价电子密度的概念 ,计算了马氏体中典型结构单元内各晶面上的原子平均共价电子密度 .研究表明 :在相邻晶面上的原子平均共价电子密度应连续是不同结构类型单元相邻的必要条件 ,把此条件应用于余氏理论的价电子结构计算中 ,可以消除或减少多重解 .     

南海—北印度洋的大浪频率特征

为了深入分析南海—北印度洋的大浪频率,利用来自欧洲中期天气预报中心的ERA-interim海浪再分析资料,统计了南海—北印度洋海域1979-2014年每月的大浪频率,并利用线性回归方法,分别计算了大浪频率在不同月份的长期变化趋势,以及大浪频率变化趋势的主导月份。计算结果表明:阿拉伯海的年大浪频率为10%~40%,明显高于孟加拉湾和南海;南海—北印度洋一半以上区域的大浪频率显著递增,趋势为0.03%~0.33%/a;一些零星海域的大浪频率显著递减,其余海域无显著变化;每年大浪频率发生变化的主导月份,南海为1,3,9月,孟加拉湾为7,9,10月,阿拉伯海为6,7,9月。     

南海深层水的来龙去脉

 中国南海是一个半封闭、深海盆、多岛屿（海山）、多连通的边缘海,南海深层水十分活跃,更新时间快,具有典型的南海深层环流特征。综述了目前海洋学家对南海深层水的认知,厘清了南海深层水的来龙去脉,并阐述了南海深层环流的特色。     

南海表层环流和热结构特征的数值模拟与影响因素分析

 采用普林斯顿海洋模式,在真实的地形数据、计算区域右边界上半部分设为开边界的条件下,对南中国海98°-126°E,3°S -26°N的范围进行了环流和温度结构的模拟。模拟从静止的海洋开始,以1月份的月平均温盐数据为初始场,在12个不同的月平均风场驱动下,模式稳定地模拟了4个模式年。从第3年开始进行数据分析。首先从数值模拟的角度给出了南海表层环流和热结构的时空演变过程,继而详细分析了气候和环境因素的影响。结果表明：冬季南海主要被一个大的气旋式环流占据,夏季主要呈大的反气旋式环流。春季和秋季是季风转换季节,南海环流在受到上一个季节影响的同时也向下一个季节的典型流态转换,并由多个涡旋组成。此外,气候和环境条件的设置,都会影响到南海的环流和热结构特征。     

伴随南海季风爆发区域尺度环流演变机理的诊断分析和数值模拟

利用1957－1998年NCEP／NCAR候平均再分析资料，分析伴随南海夏季风爆发中南半岛和南海地区环流系统的演变，揭示该地区热力特征与南海夏季风爆发之间的可能联系。结果发现，不同高度上标志着南海爆发的环流系统如500hPa上的副热带高压、200hPa上的南亚高压以及850hPa 上的孟加拉湾低槽等系统在南海季风爆发期间具有显的变化特征，对流层中高层以上的环流系统反映了大尺度环流的季节变化特征，而对流层低层环流系统的变化可能与局地特征具有密切关系。从中南半岛和南海两个地区地面感热和潜热加热与该地区温压场变化之间的关系上看，中南半岛地区的热力作用对南海季风爆发期间区域环流系统演变具有重要作用，数值试验结果进一步证实了这一点。     

北部湾海洋环流研究进展

20世纪60年代初中越合作开展的北部湾海洋综合调查,分析北部湾潮汐和潮流运动,标志着北部湾物理海洋学研究工作的开始。此后的一些调查,例如1964—1971年中国科学院南海海洋研究所等利用投放大量漂流瓶来研究北部湾表层海流的试验、1980—1986年全国海岸带和海涂资源综合调查、1988—1995年全国海岛资源综合调查等,令人们对北部湾环流结构有了进一步认识。最近20年,不少学者通过调查资料和数值模拟方法分析北部湾季节性环流结构后得到与以往研究调查相反的观点。本文回顾近年来北部湾海洋环流研究的主要进展,阐述利用调查资料、数值计算等不同研究手段获得的对北部湾环流分布的整体认识,以及在环流结构方面存在的不同观点,进而介绍北部湾环流尤其是北部环流机制的一些新进展。以前的研究多认为北部湾环流主要受风场控制,夏季为反气旋式环流,冬季则为气旋式环流,然而近年研究发现北部湾夏季也为气旋式环流;也有人认为北部湾北部被气旋式环流控制,但南部环流呈反气旋式;在形成机制上,北部湾环流受地形、风、外海水、海水密度分布及河流冲淡水注入等影响呈现复杂的态势;风对北部湾北部环流形成有影响但不起主导作用;琼州海峡东部水进入北部湾对广西沿海气旋式环流的形成有着重要的影响。北部湾海洋环流与海域物质输运扩散密切相关,依托更精细化的数值计算手段,结合动力场探究近海海洋环境污染净化及生态平衡问题,是今后的重要发展趋势之一。     

河口形状对河口环流和盐水入侵的影响

作者应用改进的ECOM模式，通过设计一个平直和喇叭形理想河口，研究河口形状对环流和盐水入侵影响。盐水入侵产生盐度锋面，在锋面处底层存在着向陆的密度流，为保持断面上质量连续，上层的流速明显增大；表层流有偏北的分量，底层流有向南分量，表明有横向环流存在。盐水入侵产生的盐度锋面在水平面上向西北倾斜，北岸盐水入侵比那南岸大，在垂直上向上游倾斜，底层盐水入侵比表层大，高盐水位于北岸的下层。张潮流、向陆的密度流和混合是产生盐水入侵的动力因子。科氏力使涨潮流向北岸偏转，向陆的密度流存在于底层，这种动力机制导致了盐度分布的不对称。盐度横向分布产生的斜压压强梯度力指向南岸，并随水深增加，导致底层流向南岸流动；因要满足质量守衡，在北岸因底层流的辐散产生下降流、水位下降，而在南岸因底层流的辐合产生上升流、水位抬升，水位的横向分布又导致表层流向北，想成一垂向横向环流。喇叭形河口因口门内河口变宽，造成流的幅散，向海的流速减少和产生上升流，底层向陆的密度流向西流动的距离减少，口门处盐度增加，但盐水向西入侵的距离减少；河口喇叭扣南岸下层也出现明显的高盐水；垂直混合增强，盐度垂向趋于均匀。     

影响长江地区夏季洪涝的大气环流因子研究

提出用条件相关矩信噪比,研究大气环流对长江地区夏季洪涝的影响,以及研究在不同时间尺度上它们之间的非线性关系,并建立相应概念物理统计模型.发现在上年大气环流指数值偏高时,对长江地区夏季洪涝影响最强烈的大气环流因子是:下半年南海副高面积和南海副高强变,第4季度西太平洋副高面积和南海副高面积,以及7月份亚洲区极涡强度和8月份北美太平洋副高面积.大气环流指数值偏低时,其影响因子是:5月份和上年度西太平洋副高西伸脊点累积值,以及下半年北半球副高北界对该地区洪涝有显著影响.还发现,对长江地区夏季洪涝影响的大气环流因子中,指数值偏低时的影响不如偏高时强烈.     

热带海温异常与南海夏季风建立迟早的初步研究

利用NCEP再分析的海表温度场、风场、高度场的格点资料,应用合成和相关分析等方法,初步探讨了热带印度洋和热带太平洋海温异常与南海夏季风建立的关系.研究结果表明,热带印度洋和热带太平洋海温异常在有些年份并不同号,从而对南海夏季风建立迟早的影响并不完全一致.进一步分析表明,热带印度洋和热带太平洋海温异常可能是通过影响热带地区Walker环流建立和加强,进而南海夏季风建立的迟早.     

黑潮和南海北部海流相互关联的数值模拟研究

根据北太平洋环境区域性模式的计算结果研究了黑潮和南海北部上层海流的相互关联问题。计算结果表明：在巴士海峡南部一年中大部分时间都有一部分黑潮水流入南海，其中一部分在南海呈一反气旋式弯曲，然后在巴士海峡北部又流回到黑潮主干；另一部分与南海北部的一个气旋式涡旋的北翼一起向西流动，有时可以一起 流到南海的内部海域。６月份南海北部并不存在气旋式涡旋，在巴士海峡南部进入南海的水，只呈反气旋式流动，从巴士海峡北     

南海夏季风活动激发的大气遥相关型

北半球夏季,南海地区是全球大气热状况变化最为激烈的区域之一,而南海夏季风则是该地区最为活跃的天气事件,它的演变必将导致其它地区大气环流的响应．通过相关计算、合成分析等手段,揭示与南海夏季风活动相关联的北半球大气遥相关型的存在．该波列状的遥相关型与东亚地区相连,经北太平洋延伸至北美西岸．最高的相关位于西太平洋副热带高压区域,因而它可能对我国旱涝天气产生重要影响．     

南海水域生物固氮作用研究进展

生物固氮作用影响海洋氮收支平衡并调控初级生产力,是海洋氮循环研究的热点之一.南海是位于西太平洋的重要的边缘海,被认为是具备生物固氮作用的理想环境.为了对南海水域生物固氮作用研究有一个全面了解,尝试梳理南海生物固氮作用研究的相关结果,并对南海固氮作用的研究进行了展望.南海固氮生物组成较为复杂,具有较大的时空可变性.南海的固氮速率与其他热带、亚热带海区相近,其中海盆区的年固氮量可达3.6×107 mol/a.整体而言,生物固氮作用对南海初级生产力的贡献并不显著.营养盐调控、黑潮流入侵、大型河流羽状流区的影响等因素,都在很大程度上影响着南海固氮作用的时空分布.     

滴水湖夏季环流的三维数值模拟

利用改进的ECOM三维数值模式，计算夏季滴水湖由河流驱动的吞吐流、海表面加热产生的密度环流和风生环流，以及三者综合作用下的总环流.由河流驱动的吞吐流主要出现在河流进水和出水的连线上，并在湖中出现涡流.由湖表面加热产生的表层密度环流在两深潭处出现气旋式的环流，东侧的范围比西侧的大，中层和底层的流速减小.表层风生流在湖的中央为大致流向西北的弯曲流动，在大弯曲的地方一侧出现涡流.为满足质量守恒，底层出现与表层流向相反的补偿流.总环流在表层基本上为朝西北的流动，在底层同样出现向东南的回流，主要是由风应力驱动的.在总环流中河流驱动的吞吐流受逆风的作用，出现在中下层.     

伴随南海季风爆发热带环流演变的合成分析

为了研究伴随南海夏季风爆发的热带环流的演变,利用40 a的NCEP逐日再分析资料,采用合成分析的方法对季风爆发前后的环流形势变化进行了讨论。合成结果中重点分析了随南海季风的爆发在对流层和平流层低层的流场都有显著变化的南亚、东南亚地区。结果表明,在对流层中印度洋赤道地区,在季风爆发前有东风扰动发展成为一对南北对称的低涡,随后北边的低涡演变成孟加拉湾低槽,低槽前的西南气流不断东扩,使西太副高东撤,南海季风爆发。低涡的演变和发展是影响南海季风爆发的重要因子之一。而高层的环流形势与低层不同,伴随季风爆发高层环流的演变则更多地体现出了全球尺度的特征。     

对孤立椭球导体面电荷密度与表层曲率之间关系的研究

对于孤立椭球导体,即处于静电平衡作用下,而椭球导体面上电荷密度的分布规律在理论分析上一直都是一个比较复杂的静电学问题,人们普遍认为,孤立的椭球导体面上的电荷密度上的电荷密度随着表面曲率半径的增大而增大,而确定的比例关系一直没有定量得出.本文将通过理论计算得出导体表面曲率与电荷密度之间的定量关系.首先,用平面曲率来表示曲面的曲率,其次,计算正圆柱面、旋转双曲面和旋转抛物面的曲率.最后确定带电孤立椭球面电荷密度与表层曲率关系,认为对于一般的孤立椭球导体,面电荷密度与表层曲率的1/4次方成正比,这表明了电荷大的地方电荷密度也大,同时电荷密度不仅与H存在一定的比例关系,而且还和导体的空间角度存在一定的关系,即不同的空间角度对应着不同的面电荷密度值.     

云南5月强降水天气与亚洲季风变化的关系

 利用相关分析和EOF方法,研究了云南5月大雨、暴雨日数与亚洲季风这一大尺度气候环流背景变化的关系.研究结果表明,云南5月强降水天气与南亚季风强度指数相关较好,其中同期5月,相关系数为0.493,前期4月,相关系数为0.447,均超过了99%的显著性水平;其次是前期1月,相关系数为0.312,通过了95%的显著性检验.而云南5月强降水天气仅与前期4月南海季风强度指数相关较好,相关系数为0.415,通过了98%的显著性检验,与其他月份相关不显著.同时11a滑动相关系数也清楚地反映了南亚季风对云南5月强降水天气的影响大于南海季风.另外,利用EOF方法,获得了云南5月大雨、暴雨日数3种主要的空间分布型:全省一致型(除昭通市)、西部和东部、南部相反型以及东部和西部、南部相反型.第1类型与亚洲季风强度指数关系较为密切,特别是与南亚季风;第2类型主要与南海季风相关较好,第3类型受亚洲季风强度的影响不大.