国家重点基础研究发展计划（973计划）.doc

国家重点基础研究发展计划(973计划)2011年度课题总结报告项目名称:南海海气相互作用与海洋环流和涡旋演变规律课题名称:南海环流和海峡水交换对海气相互作用的影响课题编号:2011CB4035022011年11月30日承担单位:国家海洋局第一海洋研究所参加单位:国家海洋局第三海洋研究所中国海洋大学年度计划执行情况年度计划完成情况;筹备海洋观测,购买设备仪器;本年度已完成该项工作任务。课题二“南海环流和海峡水交换对海气相互作用的影响”计划五年内进行2项观测任务,其一是在南海西边界流的关键海域通过布放潜标观测系统获取南海西边界流的海流和温盐连续观测资料。本年度进行了该项观测任务的筹备工作,并进行了所需设备仪器的购买工作,目前已经完成了仪器招标工作。购买的仪器包括2台75KADCP,1台深水声学释放器,1台单点海流计,2台CTD。南部海峡观测本年度已提前完成本项工作。按照原计划本项工作于第三年开展,已提前本年度展开南海南部海峡水交换的观测任务。2011年与印度尼西亚、美国合作在南海南部卡里马塔海峡和巽他海峡完成了1个联合考察航次,回收了3台座底式抗拖网海床基观测系统,并布放了2台座底式抗拖网观测系统。获取了卡里马塔海峡1个站点的海流和水位观测数据,其中海流观测的时间长度是1年8个月左右,水位观测的时间长度是2个半月左右。获取了巽他海峡1个站点的海流观测数据,时间长度为1年7个月左右。此外还进行了17个站位的CTD剖面观测。收集资料本年度已完成该项工作。目前已收集整理了南海及南海海峡的海流、温盐等历史观测资料;收集整理了南海及台湾海峡有关卫星观测、Argos浮标观测资料。开始研制构建南海环流模式已经初步完成了南海环流模式的研制和构建工作。并进行了南海气候态季节环流的模拟实验及海上搜救演****预测;进行了南海深层环流数值研究。研究工作的主要进展;。收集整理了日本海洋数据中心(JODC)发布的温度、盐度剖面数据集,含有CTD、XBT、MBT等仪器测量的数据。所收集资料的覆盖区域为105—121°E,17—23°N,时间跨度为1950—2010年。收集整理了南海南部海峡历史水文观测资料。包括连续站海流、温盐、水位等资料,定点站CTD观测资料。已收集整理的资料还有:Argo温盐剖面资料及轨迹资料(1999—2010年);卫星遥感资料,包括海面高度、海表温度以及海面风场资料等。-2008年卡里马塔海峡A断面现有资料的深入研究,国际上第一次通过观测资料给出了卡里马塔海峡冬季(即西北季风期间)的流量。主要研究结果如下:(1)A1和A2站余流观测结果通过25小时滑动平均,去掉潮流影响,给出了卡里马塔海峡A断面A1、A2站从表层到底层的余流随时间变化规律。结果表明,冬季两个站位从表层到底层,余流都是东南方向,与当地风向一致。而且两个站位表层流速都大于底层流速,当海表西北风增强时,流速加大,这意味着风是驱动当地海流的主因子。但当西北风消失的时候,东南向的余流仍然存在,这说明在研究海域存在沿流向的海面高度差,即压强梯度力也是驱动当地流场的因子之一。(2)A2站流速的季节变化因为A2站流速资料长度几乎为一年,对A2站垂直流速做垂直平均后取月平均值,可以研究当地海流的季节变化规律。结果表明从10月到来年的4月份,在卡里马塔海峡流速从南海流向印尼海,最大流速发生在2月份,;但是从4月到9月份,海流转向,水体从印尼海流回南海,最大值流速发生在5-6月,。因为冬季从南海向印尼海的流速相对夏季要强,所以年平均通过卡里卡里马塔海峡的净流量是从南海流向印尼海。(3)冬季通过卡里马塔海峡的体积输运为了准确计算卡里马塔海峡的冬季流量变化,必须采用A1、A2两站的观测同步数据。但A1站海流数据与A2站海流数据不同步,存在缺测。所以为了计算海峡的流量,这里对A2站垂直方向各层流速与风速进行了回归分析,以插补A2站冬季缺测的数据。结果显示,-,这说明用风速对A2站的拟合结果用来计算海峡的流量。在计算体积输运过程中,为了计算海峡断面的流速剖面结构,这里采用了4种差值方法,分别为线性内插和外推、平分海峡断面、三次多项式差值和指数三次多项式差值法。最后通过附件2中计算流通量的公式(3)计算了卡里马塔海峡的流量,4种插值方法计算出的结果分别为:、、,,,。假设海峡流量大小与A2站流速成正比,则