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格陵兰岛附近海域水团分析和比容海平面季节变化

作　者: 王慧娟
导　师: 李磊
学　校: 中国海洋大学
专　业: 物理海洋学
关键词: 格陵兰岛水团分析比容海平面季节变化
分类号: P731.16
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

格陵兰岛附近海域(主要包括格陵兰海、冰岛海、挪威海和巴伦支海)是联系北冰洋与其他海洋的主要通道,并存在显著的物质能量交换,对全球气候变化有重要的影响。水团分析是深入了解一个海域海水物理、化学、生物性质的重要方式,它对于进一步研究海水动力环境具有重要作用。海平面是海洋环境要素中的一项基本物理量,而由海水温度和盐度计算得到的比容海平面是海平面的主要组成部分。本文采用对北极附近海域海洋状况描述较好的Polar science center Hydrographic Climatology (PHC3.0)数据集的冬夏季季节性温盐资料对格陵兰岛附近海域进行水团分析。首先将水团用Ward方法进行聚类分析,并使用Bayes判别分析,综合前人的已有研究成果,最终将研究海域分为8个水团：变性北大西洋水(MNAW)、北大西洋水(NAW)、波罗的海表层水(BSSW)、挪威海北极水(NSAW)、格陵兰海表层水(GSSW)、挪威海深层水(NSDW)、北大西洋表层水(NASW)和变性东冰岛水(MEIW)。根据各个水团的温盐特性以及空间分布,结合周边环境环流状况,得出以下结论：沿北大西洋流向北传输,至冰岛-苏格兰区域的北大西洋水,还包括格陵兰和冰岛之间穿过北欧海域的大西洋水,由于与其下的地中海水混合而导致了北大西洋水的变性,形成了变性北大西洋水；北大西洋水是大陆坡流传输的水团；波罗的海表层水是存在于波罗的海表层的低温低盐水,受季节影响变化不大；挪威海北极水的源地为北大西洋,由于极地大气的强烈冷却作用,以及西斯匹次卑尔根西北的冰缘的融冰该水团温盐迅速降低；格陵兰海表层水是分布于格陵兰海150m之上的低温低盐水,受太阳辐射、冰川融化影响较大,季节变化明显；挪威海深层水是分布在挪威海2000米以下的水层,温盐性质相当稳定,季节变化不明显,盐度变化幅度不超过0.1；北大西洋表层水是由北大西洋流携运的水体进入挪威海后,受当地环境的影响而形成的水团；变性东冰岛水是在冰岛-法罗海岭北部,沿扬马延岛锋面形成冷舌下沉,并往南向法罗群岛运动的水团,在传播过程中,发生了混合和变性。比容海平面季节变化部分采用PHC3.0的气候态逐月温盐数据,使用Tabata1986年提出的比容海平面计算模型,将比容海平面的变化分为由热膨胀引起的海平面变化(TC)和由盐收缩引起的海平面变化(SC),总的比容海平面变化(TSSL)是两者的累加。本文分析了研究海域各个海区的比容海平面空间分布及其季节变化,结果表明：在整个研究海域中,热效应(TC)对总比容海平面(TSSL)的贡献率要大于盐效应(SC)的贡献率,这点尤其在挪威海、冰岛海和巴伦支海的比容海平面季节变化中表现明显。然而,在格陵兰海,盐效应(SC)对总比容海平面(TSSL)的贡献率大于热效应(TC)。在所研究海域的大部分区域,总比容海平面(TSSL)的年变化要大于50mm,局部大于200mm(例如,76.5°N,12.5°E处年变化是308mm,77.5°N,17.5°W处年变化是246mm),在低于66°N的海区年变化多数超过70mm。

全文目录

摘要  5-7
Abstract  7-12
1 前言  12-25
  1.1 研究意义  12-17
    1.1.1 水团分析的研究意义  12-16
    1.1.2 海平面变化的研究意义  16-17
  1.2 地理概况  17-19
  1.3 研究现状  19-25
    1.3.1 水团分析的研究现状  20-22
    1.3.2 海平面变化的研究现状  22-25
2 分析方法概述及数据来源  25-34
  2.1 水团分析方法  25-31
    2.1.1 聚类分析  25-27
    2.1.2 判别分析  27-31
  2.2 比容海平面计算模型  31-32
  2.3 数据来源  32-34
3 水团分析  34-53
  3.1 水团划分  34-37
  3.2 水团温盐特性  37
  3.3 水团空间分布和形成机制  37-51
  3.4 本章小结  51-53
4 比容海平面季节变化  53-61
  4.1 TC,SC and TSSL的空间分布和季节变化  53-58
    4.1.1 格陵兰海  56
    4.1.2 挪威海  56-57
    4.1.3 冰岛海  57
    4.1.4 巴伦支海  57-58
  4.2 年变化极值  58-59
  4.3 TC和SC对TSSL的贡献率  59-60
  4.4 本章小结  60-61
5 结论  61-63
6 展望  63-64
参考文献  64-66
致谢  66-67
个人简历  67
发表的学术文章  67

格陵兰岛附近海域水团分析和比容海平面季节变化

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