台湾东北海域黑潮入侵的年际变化研究

黑潮是太平洋西边界流，在东海大陆架边缘终年存在，黑潮进入东海后，在台湾岛东北海域侵入陆架，对东海环流及生态环境有重要影响。研究台湾东北黑潮入侵的年际变化规律对了解东海陆架及近岸的动力过程和生态环境的变异有重要意义。前人对黑潮入侵的研究多集中在讨论季节及更小时间尺度的讨论，对这一现象的年际变化规律研究较少。本项目拟将高分辨率卫星遥感资料分析与高精度海洋数值模拟相结合，利用卫星遥感数据和再分析数据资料分析台湾东北黑潮入侵的年际变化规律，并通过相关分析研究大尺度环流、黑潮、大气强迫等因素对台湾东北黑潮入侵的年际变化的影响。在资料分析的基础上，基于ROMS数值模式建立高分辨率嵌套网格数值模式，研究台湾东北黑潮次表层入侵的年际变化规律和黑潮入侵年际变化的控制机制。

本项目拟利用卫星遥感资料和数值模拟的方法，对台湾东北海域黑潮入侵的年际变化进行研究。在项目执行期间，针对项目拟定的研究目标及研究内容开展了一系列研究工作，取得了一定的进展和成果，完成了项目既定的目标。首先利用1993-2011年共19年的沿轨卫星高度计资料和高分辨率模式，研究了黑潮在台湾东北海域入侵的形态及其变化规律。由沿轨的卫星高度计数据计算得到的表层地转流结果表明，台湾东北海域的黑潮在冬季入侵陆架，并且在黑潮主轴近岸一侧存在一个次极流核，该次极流核的强度存在明显的年际变化，并且变化趋势与上游黑潮的流量存在反相关关系，即黑潮流量越大，流核强度越小。利用ROMS高分辨率模式的模拟结果验证了卫星高度计的观测，同时表明黑潮在台湾东北海域的入侵存在两条主要的路径：一条为紧贴台湾岛北岸的反气旋弯曲，该路径形成了卫星高度计观测的次级流核；另一条为黑潮继续北上并遇到陆架破折后的直接入侵。模式的敏感性实验结果表明，黑潮的入侵受到局地风场、海气热通量及上游黑潮结构的影响，其中热通量及上游黑潮的惯性对入侵的变化起主要作用。