南极普里兹湾及其邻近海域水文特征分析.pdf

摘要南极普里兹湾及邻近海域水文特征分析摘 要普里兹湾位于南大洋的印度洋区段,总体呈西南-东北走向,是南极大陆附近的第三大海湾,面积仅次于威德尔海和罗斯海,具有“瓶颈”式的地理环境和海底地形特点。近年来,普里兹湾是否是南极底层水的源地之一,埃默里冰架-海洋相互作用与全球气候系统的关系,水团与环流的变异及其形成机制等问题成为海洋学家研究的热点问题。本文以普里兹湾及其邻近海域的水文基本特征研究为重点,主要完成了以下4项内容:一是系统整理了近30年历次中国南极考察在普里兹湾及邻近海域水文观测数据,以站位数量、调查范围、观测深度是否为全深度等为判据,选取第15、16、18、21、25、26和27次科学考察获得的普里兹湾及邻近海域CTD调查资料进行重点分析与研究。二是系统分析了普里兹湾及邻近海域主要水团特征、不同层面多年水文要素变化、典型剖面以及动力高度场特征。结果表明,(1)普里兹湾及邻近海域主要水团包括南极表层水、普里兹湾陆架水、绕极深层水和南极底层水。其中夏季表层水温盐变化幅度最大,绕极深层暖水相对比较稳定,此外各航次均观测到了南极底层水。(2)在陆架水中存在温度低于冰点的过冷水,最冷过冷水存在于冰架前缘的西部。(3)在陆架上,多站位存在盐度S>,分布在埃默里冰架前缘和73°°S~°S范围内。(4)不同层面温盐分布特征有很大差异,各层存在不同的温盐锋面,强度和位置有明显的时空变化。(5)普里兹湾及邻近海域有4种比较典型的水文剖面。(6)普里兹湾内有一个明显的气旋涡,在65°S附近存在一个动力高度槽。三是针对重点调查断面73°E断面,采用动力计算方法计算了断面上各年份的纬向地转流,并进行了通过断面的纬向地转体积通量和热通量的计算;结合多年温、盐分布情况分析了陆架上层水北扩、绕极深层水涌升以及陆缘水边界等断面典型水文现象的时空变化特征。结果表明,(1)73°E断面上的纬向地转流呈相间带状分布,断面上62°00′S以南纬向总体积和热量输运均为东向输运。(2)陆架上层水在初夏考察航次期间,扩展程度最大;陆缘水边界在初夏航次北移最大;变性的绕极深层水(MCDW)已扩展至陆架。南极普里兹湾及邻近海域水文特征分析四是对比分析了CTD现场实测最大深度与已有水深记录Etopo1和Etopo2之间的差异。比较分析表明Etopo1提供的水深资料在南极普里兹湾海域存在误差,主要差异集中在埃默里冰架前缘及73°E断面,尤其是在冰架前缘西侧两者平均差异约为100 m,最大差异400 m左右。这一工作为以后的水深现场调查重点区域的选择与潜标布放提供了参考。关键词:水团;动力高度;地转流;通量;陆缘水边界Abstract Hydrographic Features in the Region of Prydz Bay Lina Lin AbstractThe Prydz Bay has its open water in the north adjacent to the Indian Ocean sector of the Southern Ocean. It is the largest water stretching southward into the inland except the Weddel Sea and the Ross Sea. The possibility of the bottom water formation in the Prydz Bay is a research focus in the recent years. In this paper ,the work includes four parts: First of all, all the hydrological observation data obtained from all the CHINARE cruises so far in the Prydz Bay and the adjacent region have been collected and analyzed preliminarily. CTD hydrographic data of seven major CHINARE cruises (15th, 16th, 18th, 21th, 25th, 26th, 27th) were selected to do the further research work. In the second part, the major water masses, hydrological factors at different levels, typical profiles and dynamic