台风影响下台湾海峡环流变异研究

As the only channel, the Taiwan Strait directly affects the interaction between the circulation in the East China Sea and that in the South China Sea. Typhoon is an important weather system which frequently influences the Taiwan Strait. It often changes the circulation in the Taiwan Strait dramatically. This project will focus on the circulation variations in the Taiwan Strait under the influence of typhoons and its dynamic mechansims. Based on the data obtained by buoys, ships, satellites and so on, we will investigate the variation characteristics of the vertical structure of the ocean current and the horizontal structure of the current field in the Taiwan Strait under the influence of typhoons, and examine the impact of typhoons on the circulations ( China coastal current, South China Sea Warm Current's extension, Kuroshio branch current)in the Taiwan Strait and the interaction among them due to typhoons. The results of this project will supplenment and enrich the knowledge of the circulation variations in the Taiwan Strait under the influence of typhoons, which is valuable for the safty of transportation in the strait and is also important for the scientific research on the oceanography in the strait located at the continental shelf.

作为东海和南海之间的唯一通道，台湾海峡的环流状况直接关系到东海和南海环流之间的相互影响和相互作用。台风是频繁影响台湾海峡的重要天气系统，往往使台湾海峡的环流状况发生急剧变化。本项目研究台风影响下台湾海峡环流的变异情况及其产生动力机制。利用多种资料（浮标观测资料、船测数据、卫星遥感资料等）和技术方法（数值模拟、数值实验和理论分析等）研究台风影响下台湾海峡流垂直剖面结构和流场水平结构的变化特征及其产生机制，研究台风对台湾海峡各流系（海峡西岸沿岸流、南海暖流延续流、入侵黑潮分支流等）的影响和影响机制，以及台风影响下各流系之间的相互影响和相互作用过程。研究结果将弥补和丰富对台风影响下台湾海峡环流变化的认识，对台湾海峡海上航行安全具有实用价值，对海峡形陆架区域海洋学研究也有重要科学意义。

作为频繁影响台湾海峡的重要天气系统，台风对台湾海峡的环流状况有显著影响。本项目利用多种资料和技术方法研究了台湾海峡流的季节变化及台风对其流量的影响；分析了台风影响下台湾海峡流垂直剖面结构和流场水平结构的变化特征及其产生机制；探讨了黑潮对台湾海峡西南源水的影响及台风对黑潮入侵源头（吕宋海峡）流的影响。主要研究结果表明：台风的累积效应会对台湾海峡流量产生显著影响；不同台风对台湾海峡流的水平结构和垂直结构影响特征及影响机制不同；黑潮影响指数(KII)和东北-西南向的风应力显著相关，台风路径对于台风影响吕宋海峡黑潮变化起到了决定性的作用。台风Kalmaegi影响期间沿海峡方向垂直平均流加强，主要是由于压强梯度力和风应力的作用，而水平对流项和底摩擦项起到相反作用。Fung-wong影响期间，沿海峡方向流速和垂直海峡方向流速都先减小直至转向到最大流速与台风前相当，方向相反，而后开始恢复并加强。平均而言，台湾海峡的北向流减弱，而跨海峡方向流速增大，转向和加强都主要是由于风应力的作用，压强梯度力项在后期与底摩擦项、对流项一起抑制北向流。Kalmaegi台风造成的流速变异主要在上层，最强可达40 m，底层的变化不明显。而Fung-wong影响期间，流速从表层到底层都明显受台风影响。Kalmaegi台风影响前期沿海峡方向流速有所减小，海峡两侧出现了南向流，而海峡中部仍为北向流。而后流速迅速增大加强北向流，整个断面上的流速变化幅度基本一致。Fung-wong影响前期沿海峡方向流速整个断面都转向，且海峡中路变化幅度最大。Kalmaegi台风影响下台湾海峡表层大部分流场方向顺时针偏转，南澳岛以东以及澎湖岛以北部分海域为逆时针偏转；中层流场方向变化与表层流场变化基本相同，底层流场变化逆时针偏转区域增大。Fung-wong台风影响下台湾海峡南部表层流场主要是逆时针偏转，北部是顺时针偏转；底层流场也呈相同的南北结构，但是南北分解北移。这些研究结果揭示了台风对台湾海峡流的影响及其动力机制，提高了我们对台风影响下台湾海峡流的变异情况的认识。