沿岸上升流及台风致上升流研究

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1、学校代码：10264研究生学号：M150305561上海海洋大学硕士学位论文题目：沿岸上升流及台风致上升流研究StudyofCoastalandTyphoon-英文题目：InducedUpwelling专业：海洋科学研究方向：物理海洋姓名：沈栋梁指导教师：李晓峰教授二〇一八年五月二十四日上海海洋大学硕士学位论文上海海洋大学硕士学位论文答辩委员会成员名单姓名工作单位职称备注高郭平上海海事大学教授主席李丕学上海市海洋局高级工程师委员环境监测中心刘世杰上海同济大学副教授委员委员委员委员委员王家为上海海洋大学助理工程师秘书答辩地点图书馆608答辩日期20

2、18/5/241上海海洋大学硕士学位论文上海海洋大学学位论文原创性声明本人郑重声明：我恪守学术道德，崇尚严谨学风。所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经明确注明和引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品及成果的内容。论文为本人亲自撰写，我对所写的内容负责，并完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日上海海洋大学学位论文版权使用授权学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查

3、阅或借阅。本人授权上海海洋大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在年解密后适用本版权书。本学位论文属于不保密□学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月2上海海洋大学硕士学位论文沿岸上升流及台风致上升流研究摘要上升流是一种较为普遍的海洋过程，其将海洋底层富含营养盐的较冷海水输送至表层，在使表层降温的同时促进区域内的生物生长，因而上升流区域往往是重要的渔场，通过对上升流的影响因素研究能够对区域生态系统的保护起到指导意义。在以往的研究中主要针对跨度在几百

4、千米的大范围上升流现象，而对于跨度在100千米以内的小范围上升流现象研究较少，其主要受控于区域的大气过程，在本文中选取了青岛沿岸小范围内的上升流现象进行研究，分析风场的变化对青岛沿岸上升流的影响。此外，台风能在短时间内改变区域内海洋的动力环境，并引起较强的涡旋式上升流，这可能引起短期的藻类生物爆发，对区域生态系统的平衡产生较大影响，在本文中选取了2016年第16号强台风马勒卡，对其所引起的台湾东北部海域上升流现象进行研究，分析台风作用下海洋动力环境的变化情况。本文中通过卫星观测与模式模拟结果的方式，对区域内的上升流现象进行观测与分析。主要使用的卫

5、星数据包含：被动式的红外可见光卫星数据、主动式的合成孔径雷达数据，其中，可见光红外传感器包含：Aqua/MODIS、Terra/MODIS、Himawari-8/AHI、COMS/GOCI，合成孔径雷达为ENVISAT/ASAR。通过红外可见光卫星数据能够观测到上升流所引起的海表低温与高叶绿素浓度现象，同时低温和较高的初级生产力能够降低合成孔径雷达信号的后向散射。模式模拟部分采用了两种形式，分别为ROMS-WRF耦合模式和ROMS-SWAN耦合模式，基于模式模拟的结果能够对引起上升流现象的动力因素进行分析。通过MODIS和ENVISATASAR对

6、青岛沿岸上升流进行观测，结果表明，2008年3月5日在青岛沿岸出现了显著的海表低温现象，相较于周围水体低约3-4oC，并伴随0.5-1mg/m3的海表叶绿素浓度上升，其所占的面积约为600km2。使用ROMS-WRF耦合模式对3月1日至3月5日内的青岛沿岸海域进行模拟，结果表明，引起上升流有两个主要的因素：1）由向东南的离岸风所引起的离岸垂直粘滞项；2）由向东北的沿岸风引起的离岸科氏力导致的离岸Ekman输送。通过理想化实验表明，沿岸风在海表温度下降的贡献上比离岸风多20%以上，即向东北的沿1上海海洋大学硕士学位论文岸风更利于青岛沿岸上升流的形成

7、。通过AHI和GOCI对台湾东北部海域的台风致上升流现象进行观测发现，2016年9月21日至9月23日，于台湾东北部海域出现了两处显著的海表低温区域，其相较于周围水体低约3-4oC，所伴随的海表叶绿素浓度大于0.8mg/m3。使用ROMS-SWAN耦合模式对9月15日至9月25日内的台湾附近海域进行模拟，结果表明，在台湾东北部海域出现了三处主要的涡旋式上升流区域：1）靠近台湾东北部沿岸的表层气旋式涡旋区域，当台风在9月17日经过该区域时，较高的水平对流和垂直粘度增强了该处的涡旋，此时上升流的最大流速约为9.3x10-3m/s；2）靠近台湾东北部沿

8、岸的底层气旋式涡旋区域，该处存在一个常年的底层气旋式涡旋，当强台风马勒卡在9月17日经过该区域时，底层压强梯度力的做功在靠近海底处削弱了