一、等密度面P矢量方法在南海环流诊断研究中的应用（论文文献综述）
王晓慧,张卫民,王品强,杨俊,王辉赞[1]（2018）在《基于Argo历史观测的南海海盆尺度中层流场研究》文中进行了进一步梳理针对南海海域海流环境复杂、中层实测数据量少的现状,本文基于2006-2016年布放在南海海域的114个Argo剖面浮标的卫星定位等信息,采用基于背景流和惯性流外推的最小二乘方法,获取南海海域1 200m深中层流场信息,并采用Divand变分插值的方法形成网格化季节流场。结果表明:（1）针对南海中层（1 200m）流场,单个Argo浮标可以刻画出具体的中尺度结构,如越南沿岸的反气旋涡,半径约为120km,最大流速约为9.6cm/s,平均流速为5.3cm/s;（2）Argo网格化流场表明海盆尺度中层流场南海南部为反气旋环流结构,北部为气旋式环流,同时在吕宋海峡口存在从南海至太平洋的水体交换;（3）将该流场信息与HYCOM和YoMaHa′07两种资料对比,吻合度较高,与HYCOM再分析资料的偏差分布趋近于正态分布,海流的东西向分量的均方根误差为3.28cm/s,南北向分量的均方根误差为3.26cm/s。总体而言,利用Argo轨迹资料能够有效地反演出南海地区海盆尺度的中层环流特征。
邓恒祥[2]（2018）在《基于CFC-12和SF6的南海—西太平洋水团传输过程及人为碳年际变化研究》文中认为南中国海（以下简称南海）,系西太平洋最大的边缘海之一。吕宋海峡是南海和西太平洋水体交换的唯一深层通道,水交换结构复杂,其水文动力学过程亦十分关键,可能对区域性气候变化等重要过程产生关键影响。氟氯烃（CFCs）和六氟化硫（SF6）,因其具有生物、化学惰性,遂成为一类优秀的海洋瞬态示踪剂（Marinetransienttracers）,已被广泛应用于若干海洋学过程研究。本研究开发了大洋水体中CFC-12和SF6痕量分析新技术,完成南海-西太平洋多个航次的样品分析,获得了研究水体CFC-12和SF6的全深度垂直分布特征,藉此开展了基于TTD（Transit Time Distribution）方法的南海-西太平洋水团之年龄估算、传输与通风过程以及人为碳年际变化等重要研究。主要研究结果如下。（1）首次在国内建立了同时测定天然水体中超痕量CFC-12和SF6的吹扫捕集-气相色谱联用方法,研发出国内第一套满足上述分析要求的样机,申请了多个专利,并成功投入使用。该设备的稳定性、检出限、精密度等关键指标均达到国际同类仪器同等水平。整套方法简便、灵敏,仅需单一捕集管,即可在同一ECD检测器中完成海水CFC-12和SF6的同步检测,CFC-12和SF6的检出限分别为0.02 pmol kg-1和0.03 fmol kg-1,测定精密度分别为±1.2%和±0.5%。（2）首次获得南海水体中SF6的空间分布特征,提出SF6可作为南海上升流示踪研究的一个新手段。研究表明,南海和西太平洋混合层SF6的浓度与大气接近饱和平衡,随着深度增加则呈单调递减的分布规律。南海西部上层500m的SF6垂直剖面证实,越南东部沿岸12°N附近存在上升流和较强的东向离岸流,但越南冷涡的影响深度无法到达500 m。（3）获得了较完整的西太平洋-吕宋海峡-南海CFC-12的全深度分布,并据此估算了北太平洋中层水至南海南部的传输时间。研究表明,CFC-12的空间分布特征与南海整体的气旋式环流模式相一致,即沿吕宋海峡断面呈显着的东西差异,同时南海南、北部CFC-12则存在小幅浓度变化。其次,西太平洋水从吕宋海峡中上层流进南海（σθ<26.7）。第三,南海与西太平洋相似的盐度极值分布特征,尤其是深层水相近的性质,表明西太平洋水入侵对南海具有重要影响。南海中层水盐度的增加可能来自于上层的主温跃层。最后,依据TTD方法结合示踪剂数据计算水团年龄,以吕宋海峡为参考点,得到北太平洋中层水迁移到南海南部位密度σθ=26.7处的传输时间大约是77±15 yr。（4）获得了 1996-2016年间,西太平洋130°E断面CFC-12向下迁移的直接观测证据,发现其人为碳平均水柱储量较20年前约增加31.7%。具体而言,西太平洋130°E断面1 000 m以浅,2016年CFC-12浓度明显高于1996年,20年的CFC-12差值分布呈现表层低、次表层高、中下层低的特征,表明最近20年CFC-12自表层向下迁移。1996和2016年西太平洋130°E断面人为碳0-1 500 m水体的单位面积平均储量分别为24.47±4.89 mol-2和32.23±6.45 mol m-2,最近20 年约增加了 31.7%（7.76 mol m-2）。（5）基于TTD方法结合示踪剂数据,估算了南海和西太平洋的人为碳平均水柱储量。从人为碳水平分布剖面可以看出,500m以浅,吕宋海峡东部海域人为碳浓度最高,并呈现向西南方向逐渐降低的分布特征,表明西太平洋水对南海人为碳分布具有重要影响。联合使用SF6和CFC-12分层计算,得到2016年南海人为碳0-1 500 m水体的单位面积平均储量约为33.29±6.66 molm-2,与只用CFC-12计算的31.18±6.24molm-2相差并不明显。比较2011和2016年南海水体单位面积平均储量,5年内南海人为碳单位面积平均储量约增加了 16.2%（4.64molm-2）。得到2016年南海的人为碳总储量约为0.77±0.15pg。整体而言,TTD方法提供了一种估算人为碳的方法,与反算法相比,TTD方法不受生物过程影响,具有一定的优势。
王少可[3]（2017）在《大气强迫场对海洋数值模式预报效果影响研究》文中研究表明现行海洋预报模式主要由大气的动量、热量和淡水通量驱动,采用不同的大气外强迫产品,海洋模式的预报效果也不尽相同。考察不同大气产品对海洋模式预报结果的影响,可为建立全球海洋预报系统提供试验支持,并实现预报系统的优化。本文拟选用全球谱模式YHGSM的大气预报产品,驱动混合坐标海洋模式HYCOM进行全球海洋预报,建立以YHGSM产品驱动的全球海洋预报模式。在对比YHGSM大气预报产品、海军全球环境模式NAVGEM的大气再分析数据和欧洲中期数值预报中心月平均再分析资料ERA-15的基础上,分别强迫海洋模式HYCOM完成2017年1月每日5天的海洋预报。取美国海军业务化海洋预报系统HYCOM/NCODA提供的全球海洋分析数据为标准,对三种大气强迫产品驱动的海洋预报效果进行评估,完成并测试YHGSM大气预报产品在海洋预报中的应用。本文将YHGSM的全球大气预报产品应用于海洋数值预报,并对其预报效果进行评估,此工作为国内外首次,具有一定研究和应用价值,为YHGSM产品应用于海洋预报提供了试验参考。本文主要工作与结论如下:1)对比分析了用于海洋预报试验的YHGSM大气预报产品、NAVGEM大气再分析数据和欧洲中期数值预报中心月平均再分析资料这三种大气强迫产品,为模式预报结果的分析工作提供了参考。2)分析海气界面的动量、热量与淡水通量过程,从理论入手确定了海洋预报模式需要的大气强迫变量种类。同时,完成适用HYCOM模式的大气强迫数据的构造工作,避免了HYCOM模式去处理多种格式数据。3)海洋模式初始场对真实海洋的描述能力与预报效果联系紧密,本文改进并完善了预报试验所用海洋初始场的制作方法,解决了模式中部分初始场变量不完整的问题,使预报初始场尽可能反映海洋的真实状态。4)分析HYCOM模式的并行计算框架,从MPI并行区域划分和并行计算方式的选择入手,测试得出,使用1260个MPI进程是基于本试验平台的合理并行配置方案,满足了模式高分辨率版本在本文计算平台的业务化运行需求。5)在全球45°S-45°N范围内以及我国东部126°E处的海洋断面上,利用均方根误差、距平相关系数等评估指标,针对三种大气强迫预报所得温度、盐度和流速,完成当月海洋预报效果影响的评估工作,指出以YHGSM为大气强迫的预报效果略差于NAVGEM,但优于ERA-15,可满足海洋预报的需求。6)从海洋数值预报结果应用的角度,分析评估了使用YHGSM大气强迫时,预报模式对声速剖面和温跃层的预报效果,得出以YHGSM为大气强迫的海洋预报结果具有较好应用效果的结论。
王晓慧[4]（2017）在《南海地区Argo轨迹资料处理与应用研究》文中指出南海海区海流环境复杂,中低层实况探测数据量非常少,人们对南海中低层环流结构的认识还不够深入。1998年,国际Argo（Array for Real-time Geostrophic Oceanography）计划开始实施,越来越多的0-2000m深度范围内的温盐剖面资料可以获取,同时由于Argo浮标在漂浮阶段无动力作用,其漂流轨迹也给我们提供了一种新的反演中低层流场的方法和手段。本文主要研究内容如下:（1）研究南海海域Argo轨迹资料反演流速的实现方法。基于南海海域2006年-2016年114个活跃的Argo浮标,提出了数据预处理和模糊处理的方法,采用2004年Park提出的基于惯性流和背景流外推的最小二乘方法,反演南海海域表层和Argo漂流深度层的流速矢量。（2）基于单个Argo浮标轨迹资料反演的流速分析观测到的南海典型物理现象。研究部分浮标受到了西向强化、越南沿岸中尺度涡、吕宋海峡海流变化的影响。结果表明:南海西部冬季表层存在由东北向西南方向的强流,最大流速超过100cm/s;越南沿岸存在较为明显的反气旋涡旋,吕宋岛西北冬季存在吕宋冷涡,春季逐渐消亡;夏季南海表层经过吕宋海峡向太平洋方向进行水体交换,而从太平洋流向南海的海流主要处于秋冬季节。（3）基于Argo轨迹资料反演的流速矢量形成的网格化季节平均流场。采用Divand变分分析法,形成表层和中层（1200m）网格化季节平均流场以分析南海海盆尺度的环流结构,并与HYCOM再分析季节平均流场作对比,两者具有较好的一致性。结果显示南海海域表层季节变化显着,冬季为气旋性环流结构,夏季为反气旋性环流结构,中层（1200m）基本全年为反气旋式环流结构。（4）Argo轨迹资料反演流速误差分析。确定Argo反演流速的主要误差来源,介绍了YoMaHa’07和HYCOM再分析资料,并将Argo轨迹资料反演的流速与这两种资料作对比,分析其偏差分布情况。本文研究发现利用Argo轨迹资料反演表层和中层流速的方法是利用实测数据反演流速的有效手段,针对2006-2016年间南海Argo浮标的单个研究揭示了南海的典型物理海洋现象。网格化的南海表层和中层（1200m）季节流场刻画了南海海盆尺度的环流结构。
李莎莎[5]（2016）在《黑潮对中国近海的两处入侵和主要通道输送量的季节到年代际变化》文中研究说明本文基于HYCOM和OFES模式输出的长序列格点数据以及WOA13资料研究黑潮在中国近海的两处入侵现象和主要通道输送量的季节到年代际变化。黑潮水的一部分通过向中国近海的入侵,不仅改变中国近海陆架区的温盐分布和环流状况,还给陆架浅水区带来营养物质,从而促进海洋初级生产力。这是本文选题的学术价值和意义。本文在前人研究的基础上,利用浮标观测资料和模式输出数据分析黑潮在吕宋海峡海域和台湾东北海域的两处入侵现象。对吕宋海峡研究区做水团分析显示,该区各点的T-S点聚图均呈反S形分布,25.8等密度面是其分界面;该分界面以上,研究区海水的温盐特性介于南海水和黑潮水之间,并表现出显着的次表层高盐水特征;经度上位置越靠西的点越接近南海水的性质,越靠东的点越接近黑潮水的性质;纬度断面越靠近台湾岛南端其海水性质越向黑潮水靠拢,纬度断面靠近吕宋岛其海水性质则在南海水和黑潮水之间均匀分布。25.8等密度面以下,海水盐度自西向东逐渐减小。为了解吕宋海峡上层体积输送（LST）的低频变化特征,我们利用涡分辨力海洋环流模式OFES的62年（19502011）后报输出得到LST不仅有约3年和7年显着的年际振荡,而且有约14年显着的年代际变化。为探究影响LST这些低频振荡特征的局地因子,我们首先分析了吕宋冷涡（LCE）活跃区上空风应力旋度（WSC）异常场主要模态的低频振荡特征。结果表明,对LCE活跃区上空WSC去除季节信号的异常场做EOF分析取得了典型的年际以上尺度的主要振荡特征,其第一模态时空变化表现为约14年显着的年代际振荡和WSC异常场正位相区年代际尺度上的南移,而第二模态表现为约3年显着的年际振荡和WSC异常场正位相区年际尺度上的北移。此外,LST约7年的变化特征可视为源区黑潮体积输送低频变化在该尺度上的印记。台湾东北海域是黑潮进入东海与陆架水交换的主要的入侵区。对台湾东北海域距平流场做矢量EOF分析,得到该海域主要时空变化特征。其第一模态空间场主要体现了东海黑潮主流区的振荡和与其相伴随的在122.8°E附近跨200m等深线分布的气旋/反气旋式环流结构,代表了黑潮流经台湾东北海域时其侵入陆架部分与主流振荡之间的反位相关系,这和黑潮入侵东海陆架强度变化与黑潮主流强度变化之间的负相关关系是一致的。季节变化上,冬季在122.2°E附近表现为较强的入侵,夏季则不利于入侵。同时,第一模态也显示了一定的年际变化特征,例如,1995,1997,1999年夏季都是较弱的入侵年。不同于第一模态,第二模态则代表了黑潮主流区两侧的振荡和衍生出的台湾岛以北偏东海区的气旋/反气旋式环流结构。时间系数为正值时,黑潮主流摆动偏向陆架且能冲上200m等深线,但不利于黑潮向台湾岛北侧的入侵;时间系数为负值时,主流摆动偏向大洋,但有利于黑潮向台湾岛北侧的入侵。东海各通道表层（060m）体积输送与东海海面风应力之间在季节变化上有相当好的一致性。首先,东海海面风应力距平场EOF第一模态表现为显着的东亚冬夏季节转换的季风特点,且没有什么年际变化:冬季东海各通道海域受东北风控制,在Ekman输送机制下有助于通过琉球各通道流入东海;夏季为西南风,有助于流出东海。同时,我们对各通道表层体积输送的EOF分析发现,其第一模态时间系数不仅有季节变化,其年际变化也比较明显;特别是,当对各通道整层体积输送进行EOF分析时,其季节变化不明显,而其年际变化更加明显。这说明风应力对琉球各通道体积输送的影响只体现在表层,其对整层的影响较弱,换言之,影响整层体积输送另有其它因子。例如,年际变化上,PDO可能对东海各通道体积输送的年际变化具有一定的调控作用,而ENSO对它的影响较弱。
杨丽娜[6]（2015）在《基于Argo剖面的全球热带大洋绝对地转流及北太平洋热、盐输运》文中指出本文利用网格化的Argo温盐数据和P矢量方法,计算了一套月平均的全球热带大洋绝对地转流资料,并将其与卫星高度计得到的表层地转流进行对比。在大部分海域,二者的相关系数都通过了95%的显着性检验,纬向流速的均方根误差小于6 cm/s,经向流速的均方根误差小于4 cm/s。此外,绝对地转流与OSCAR流及海流计观测数据的对比也显示了较好的结果,说明该地转流的计算结果可信。基于该大洋上2000 m的地转流资料,本文分析了热带大洋环流的平均态结构特征,并在全球热带大洋诊断了经典的Sverdrup大洋环流理论对经向输运估计的误差。结果显示,该理论在大洋热带和副热带东部海域与地转流吻合的较好,但是在热带和副热带西部海域与地转流资料有较大差异。其中,除了以前发现的西北太平洋热带海域的非Sverdrup环流结构外,热带南印度洋整个海域和热带南、北大西洋西部海域的赤道流和逆流之间,都与Sverdrup理论有较大差异。分析显示,南太平洋热带和副热带的风场有较大的误差,造成那里的Sverdrup理论检验存在较大的不确定性。其它热带和副热带海域的差异对风应力产品和流量计算的垂直积分深度不敏感,表明可能存在非Sverdrup环流结构。涡相容OFES模式资料对上述现象的诊断显示出一致的结果,佐证我们的上述发现。本文还探讨了北太平洋经向热、盐输运的基本特征及变异规律,发现地转输运与上层Ekman输运分别主导着副热带和热带大洋环流内区的热、盐输运,并根据海表净热通量、白令海峡的盐通量,估算了西边界流的热、盐输运,其贡献与内区的总经向热、盐输运量级相当,方向基本相反,因此,西边界流在维持北太平洋的热、盐平衡中发挥了重要作用。其中,西边界流热、盐输运的估算,为国际首次。此外,还发现内区总经向热、盐输运的季节变化在热带较显着,夏秋季节弱,冬春季节强,取决于纬向风应力的季节变化,且热输运主要由浅层环流控制,而盐输运则受更深层环流的影响。
周春[7]（2015）在《南海东北部深层环流观测研究》文中研究说明吕宋海峡是联接太平洋与南海的唯一深水通道。太平洋深层水跨越吕宋海峡深层侵入南海,并在南海内区上升,最终通过吕宋海峡中层及南海周边的几个较浅的海峡流出南海,构成南海贯穿流,进而通过调节印尼贯穿流对印太暖池乃至全球气候都产生非常重要的影响。南海东北部（包括吕宋海峡）深层环流是这一过程的关键环节。此外,南海通过吕宋海峡与太平洋的水体交换也是维持南海热量和淡水平衡,影响南海海盆沉积过程、海相成藏过程、水体循环周期及深海碳循环的关键因子。针对南海东北部深层环流的重要作用,本文就其空间结构、时间变异及动力机制进行了一系列研究。基于在吕宋海峡内巴士海峡、吕宋海沟、恒春海脊等关键站位的观测数据,本文阐明了太平洋深层水进入南海的主要路径、流量、空间结构及时间变异特征,并揭示了吕宋海峡深层流的驱动机制。连续站观测及数模结果一致显示,太平洋深层水主要通过巴士海峡进入吕宋海沟,汇合一小股来自台东峡谷的深层流并向南流动,主要通过恒春海脊的中部和南部的两个海槛流入南海。吕宋海峡深层流最大流速出现在近底层（离底120m）,其在巴士海峡和吕宋海沟平均流速分别为19.9±6.5和23.0±11.8 cm/s,通量分别为0.83±0.46 Sv和0.88±0.77 Sv。吕宋海峡深层流存在着显着的秋冬强春夏弱的季节变化,在巴士海峡和吕宋海沟振幅分别为1.6 cm/s和3.3cm/s。此外深层流还存在更为显着的30天和100天左右周期的季节内震荡（在巴士海峡和吕宋海沟振幅分别为5.0 cm/s和9.1 cm/s）,其中30天周期的季节内震荡在春季震幅最大,甚至可导致从南海流向太平洋的逆向流动现象,分析表明该季节内震荡可能与深层涡旋有关。基于HYCOM数值模式,结合WOD及其它航次实测温盐剖面,本文揭示吕宋海峡及南海深层强混合是驱动吕宋海峡深层流的主要机制。强混合减弱南海深层的层结,增大太平洋与南海深层之间的压强梯度力,进而驱动了太平洋深层水向南海的入侵。因此南海内区混合的季节变化有可能是驱动吕宋海峡深层流秋冬强春夏弱的季节振荡的主要因素。基于在巴士海峡入口外侧的潜标观测资料及温盐气候态资料,本文首次对菲律宾海盆深层西边界流进行了系统描述,揭示了其时空结构及对南海东北部沉积特征的作用。潜标长达1年的连续观测资料显示,菲律宾海盆深层西边界北侧并不存在典型的深层西边界强流,但其深层流呈现出显着的季节振荡。在冬春季节以北向流为主,平均流速为1.7 cm/s,在夏秋季节以南向流为主,平均流速达-2.4cm/s。冬春季节的北向流会伴随着水体温度升高盐度增大,反之亦然。这主要由菲律宾海盆内区深层的温盐自赤道向北逐渐减小的分布趋势决定。菲律宾海盆深层西边界流的季节转向及强季节内振荡可能对南海东北部海底表层沉积物物源特征起重要作用。由于季节转向的深层西边界流的存在,在冬春季节,可将台湾东部向菲律宾海盆输入的富含伊利石的悬浮沉积物携带至巴士海峡入口处,在夏秋季节,可将来自吕宋岛东北部的富含蒙脱石的悬浮沉积物携带至巴士海峡入口处。借助于吕宋海峡深层流,这两类来源不同的悬浮沉积物均可穿过吕宋海峡进入南海,对南海东北部深海的表层沉积物分布产生影响。基于一系列潜标阵列观测资料,本文初步探讨了南海东北部深层流的时空结构。太平洋深层水在进入吕宋海沟之后,主要通过恒春海脊中部（WG2）和南部（WG3）的两个缺口进入南海。跨过恒春海脊后,深层流迅速右转沿地形流向马尼拉海沟北端,之后受地形限制向左拐并沿地形一直流向西南。深层流流核经过之处温度明显偏低、盐度也偏高。南海东北部深层环流存在显着的近惯性振荡以及周期为30～～50天左右的低频振荡。此外,在东北向与西南向流轴之间,会出现正负交替的短期流动,可能与该海域丰富的中尺度涡过程有密切联系。
于婷[8]（2015）在《基于Argo资料的海洋内部湍流混合数值研究》文中研究说明海洋内部混合一直是物理海洋学研究的热点和难点问题。海洋内部混合的参数化在海洋数值模式中起至关重要作用,直接影响数值模拟结果的可靠性,不准确的混合参数化方案将导致不真实的水平环流、经向翻转流、温盐分布等模拟结果。因此,发展合理可信的海洋内部混合参数化方案能有效提升海洋数值模式的模拟及预报能力。海洋内部的混合系数是一个随空间变化的参量。由于现场观测上的困难,目前尚无覆盖全球海洋的、基于观测数据的混合系数为海洋数值模式所使用。在实际应用中,主要依靠一些局部海域的观测实验结果以及数值模式使用者的经验来给出所需的混合系数。在一部分海洋模式中,利用常数来给定水平混合和垂向混合（跨等密度面混合）,这种做法显然不合理。在另一部分海洋模式中（如MOM4）,混合张量被用来描述海洋内部各个方向上混合系数,中性面斜率则是其中一个重要参量。在这些海洋数值模式中,中性面斜率是利用模式输出的模拟结果（温、盐场等）来计算的。由于模式本身存在误差,由此计算的中性面斜率定会偏离实际情况。因此,有必要基于实际观测来计算出全球海洋中性面斜率,以改进此类海洋模式的内部混合参数化方案。还有一部分海洋模式（如混合坐标海洋模式HYCOM）,通过一个常数背景混合系数结合一个混合层参数化方案（如KPP）来给定跨等密度面混合。同样,背景混合系数也是随空间变化的,需要根据实际观测数据来估算,而不能简单的使用一个常数。以往,由于全球海洋范围内的观测较为稀疏、时空连续性较差,无法获得计算全球范围海洋内部跨等密度面混合系数所需的系统性观测信息,因此目前还没有适合模式应用的基于观测所估算的跨等密度面混合产品。Argo剖面浮标的出现在很大程度上弥补了这个不足,它能持续地提供全球海洋上层2000米内温、盐等观测数据。本论文将基于Argo观测资料,给出更为真实的中性面斜率以及海洋内部跨等密度面混合系数信息,提高海洋内部混合参数化方案的合理性及准确度,这将有助于提升全球海洋气候模式的模拟及预测能力。本文收集了自Argo计划之始至2012年12月的剖面浮标观测资料,为了确保数据的可靠性,在比较分析两种延时质量控制方法的基础上,对其进行了有效的盐度延时质控和人工审核,并讨论了温盐质控中需要注意的海洋现象等问题,制作形成了网格化温盐压数据集。依据“国际海水状态方程-2010”计算了多年平均的全球大洋上层2000m标准层上的密度数据集。依据上述数据,利用局地参考的等位势密度面近似中性面,估算了全球大洋中性面的斜率,分析了其大小和分布趋势。采用精细尺度参数化混合方案,计算了全球大洋内部跨等密度面的混合系数AD,给出了具有空间分布特征的格点化混合系数数据集。研究发现,全球大洋内部跨越等密度面的混合系数介于0.05×105～2.5×10-5m2/s,呈显着的空间变化特征,具有很强的局地性。总体来说,其大小与纬度和深度紧密联系。在水平方向上,基本上随纬度增加而增大；在垂直方向上,随深度增加而增强。在风能输入大的区域,例如南极绕极流区,呈现混合系数剧增的斑块区域。南半球的平均混合系数高于北半球。强烈西风引发的混合强化基本可达Argo浮标观测的深度。随后将本文所计算的跨越等密度面的混合系数应用于HYCOM海洋数值模式中,设计了两组数值实验：北大西洋实验和全球实验,考察了其对数值模拟结果的影响。结果表明,具有空间变化特征且更具物理意义的跨越等密度面混合系数的引入使经向翻转流、温度和盐度的数值模拟结果均产生了显着的变化,特别是在赤道和高纬度海区（尤其是北大西洋高纬度海区）这两个对于全球气候至关重要的地区对海洋内部的混合系数十分敏感。将跨等密度面湍流混合与中性面斜率相结合,得到了适用于Z坐标模式应用的海洋内部内波引起的湍流混合张量,分别讨论了x、y、z方向上混合分量的量级和分布特征。Kxx和Kyy具有相同的量级和相似的空间分布特征。Kzz的数值范围为10-710-5 m2/s,量级远远小于Kxx和Kyy。这种具有空间变化特征的混合能有效提高z坐标海洋数值模式的物理完备性。
吕国坤[9]（2013）在《集合最优插值同化方法在HYCOM及ROMS中的应用及改进》文中研究指明数据同化是海洋数值预报系统中不可或缺的一部分。近年来，随着超级计算技术的发展，许多国家先后建立了高分辨率业务化海洋数值预报系统。考虑到海洋预报的时效性以及海洋数值预报模式较大的计算资源需求，其同化方法必须有效并且高效。EnOI （Ensemble Optimal Interpolation）是一种基于EnKF（EnsembleKalman Filter）简化的同化方法，被广泛应用于低分辨率的气候模式以及高分辨率的海洋预报模式，本文主要基于EnOI开展了如下工作：首先，针对前人提出的基于EnOI及HYCOM（HYbird Coordinate Ocean Model）模式同化Argo廓线方案进行了改进。针对HYCOM垂向混合坐标的特点，对前人同化方案中诊断温度/盐度的方案进行改进。另外基于EnOI多变量同化特点，在同化水层厚度时，采用同时更新了模式正压变量（ubavg，vbavg，pbavg）的方式,避免同化Argo廓线后对海表面高度造成不确定的影响。通过同化实验我们得到以下结论：（1）改进的方案中显着减小了温度及盐度的均方根偏差，温度均方根偏差在200m深度减小1.5℃，盐度减小0.1psu。（2）通过与WOA（World Ocean Atlas）资料及TAO（Tropical Atmosphere Ocean）观测温度比较，发现改进的方案有效提高温跃层处温度垂向梯度，减小温跃层深度，同化后盐度的分布与观测匹配良好。（3）通过与TAO沿赤道剖面的纬向流速比较，发现改进之后的两种方案可以增强沿赤道剖面的流核强度，但是其垂向深度上仍然偏深，表层流偏弱。（4）通过与高度计资料的比较，改进方案高估热带太平洋区域的海表面高度变率，显着提高了模式模拟海表面高度与观测的空间相关性。（5）通过减小削减系数及诊断深度可以减小对赤道表层纬向流调整，但是与观测仍差别较大。其次，我们将EnOI同化方案应用到ROMS（Regional Ocean Modeling System）海洋模式中，并进行同化TSLA（along-Track Sea Level Anomaly）的研究。基于ROMS海洋模式建立南海1/10×模拟系统，并同化TSLA资料。自2004年至2006年，根据是否考虑由于观测与同化时间不一致造成的观测误差，我们设计了AGE和NoAGE2组实验检验同化TSLA的优势，并对两种同化方案进行了比较。实验结果显示：（1）模式7天预报的海表面高度异常均方根偏差由同化之前的10.57cm分别减小到6.70cm（NoAGE方案），7.01cm（AGE方案），并且该均方根偏差随时间变化较为平稳。（2）同化TSLA数据后，温度均方根偏差在1000m以上均减小，最大可减小0.5℃。盐度均方根偏差在200m以上减小了0.1psu，200m之下并无明显变差。（3）同化TSLA数据之后，海表面流场与观测的海表面浮子的轨迹匹配较好。（4）同化TSLA数据之后，模式模拟的海表面高度变率与观测匹配非常好，其位于菲律宾以西以及越南以东的强变率区域位置及强度与观测吻合较好，围绕西沙群岛的弱变率区域也较好的刻画出来。（5）通过局部同化实验，我们探究了现阶段高分辨模式模拟南海北部变率偏高的原因。结果证明：过强的黑潮入侵是高分辨率模式模拟南海的普遍问题，通过同化高度计数据很好地解决了这个问题。最后，我们探究了南海海表面高度异常的可预报性研究。通过2009年6月10日菲律宾以西一个强暖涡个例预报实验，我们发现，模式能够较好的预报较大的中尺度涡，但是尺度较小的冷涡无法刻画出来。本文尝试对中尺度涡的中心位置及移动轨迹进行可预报性研究，但是由于观测数据分辨率以及现阶段的涡检测技术对于模式中的噪音较为敏感，不适用于现阶段的预报研究。通过集合后报实验，本文发现：在1月份及10月份，预报的时效较长，分别可以达到27天及18天。4月及7月份，预报时效较短，在10天内。
陆九优[10]（2013）在《吕宋海峡黑潮形变的机制及其与Rossby波和涡旋的相互作用》文中研究指明在吕宋海峡处，黑潮失去陆坡支持后其流径的位置和形态是西边界流动力学中的一个重要科学问题，引起了众多海洋学者的关注。本文针对目前研究中存在的争论，通过对观测数据分析和一系列的数值模式实验，运用准地转2.5层模型不稳定性分析、雷诺平均的能量诊断办法以及基于小波的MS-EVA分析方法等，澄清了前人研究中存在的争论和问题，得到以下有创新性的成果：再次证实了平均态黑潮是以“跨隙”路径跃过吕宋海峡。指出由于地形效应特别是巴林塘海峡附近的底地形和岛屿，决定了黑潮失去陆坡支持时的初始入射角；在外强迫涡度输入较弱的情况下，在黑潮流出巴林塘海峡失去陆坡支持后北上过程中，由于环境涡度增加，依据绝对涡度守恒黑潮必定会在台湾岛以南流出吕宋海峡。该结果解释了在不能准确分辨巴林塘海峡附近的底地形和岛屿的海洋数值模拟中会出现黑潮呈现流套路径进入南海的物理本质。首次提出了冬季风产生Ekman输运和输入的风应力负涡度是黑潮冬季在吕宋海峡以流套形式出现的主要原因；该结果纠正了前人提出的冬季黑潮流量小、惯性小，则导致黑潮在吕宋海峡以流套形式入侵的观点。研究证实黑潮“跨隙”路径和对应的温跃层向西抬升在吕宋海峡建立起很强的位势涡度（PV）纬向梯度，该PV梯度比行星PV梯度高一个量级，因此“跨隙”路径的黑潮能有效地阻碍西传的Rossby波和涡旋穿过吕宋海峡；而一旦黑潮呈流套路径进入南海，黑潮在吕宋海峡对Rossby波和涡旋能量西传的阻挡效应马上消失。通过对数值模式结果的能量分析指出，黑潮锋面处平均流向中尺度扰动的斜压能量输入是黑潮锋面西侧气旋涡成长和反气旋涡从黑潮主体脱落的能量来源；斜压能量转化大值区位于黑潮主轴西侧、黑潮反气旋式弯曲的上游；在黑潮出现反气旋弯曲并逐渐发展阶段，黑潮锋面处平均流同时向黑潮西侧的反气旋涡和诱生的气旋涡提供有效位能促其成长；在反气旋涡脱落阶段，黑潮锋面处平均流的能量转换逐渐偏移到气旋涡上，导致气旋涡的成长，使其足够强大将反气旋涡从黑潮主体上切断下来。
二、等密度面P矢量方法在南海环流诊断研究中的应用（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、等密度面P矢量方法在南海环流诊断研究中的应用（论文提纲范文）
（1）基于Argo历史观测的南海海盆尺度中层流场研究（论文提纲范文）
| 1 引言 |
| 2 数据分析与处理方法 |
| 2.1 流速计算方法 |
| 2.2 数据预处理方法 |
| 2.3 Divand网格化方法 |
| 3 结果分析 |
| 3.1 中层流场分析 |
| 3.1.1 越南沿岸反气旋涡 |
| 3.1.2 中层网格化流场反演 |
| 3.2 Argo反演中层流场误差分析 |
| 3.2.1 与YoMaHa′07资料的比较 |
| 3.2.2 与HYCOM再分析流场资料比较 |
| 4 总结 |
（2）基于CFC-12和SF6的南海—西太平洋水团传输过程及人为碳年际变化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 缩略词表 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究意义 |
| 1.2 海洋示踪剂概述 |
| 1.2.1 瞬态示踪剂的基本定义 |
| 1.2.2 CFCs和SF6应用概述 |
| 1.3 示踪剂年龄 |
| 1.4 运移时间分布模型 |
| 1.4.1 运移时间分布形式 |
| 1.4.2 运移时间分布的约束 |
| 1.4.3 示踪剂的时间范围 |
| 1.4.4 平均年龄 |
| 1.4.5 示踪剂饱和度的影响 |
| 1.5 南海环流研究现状 |
| 1.5.1 南海黑潮入侵 |
| 1.5.2 南海上层环流 |
| 1.5.3 南海中层环流 |
| 1.5.4 南海深层环流 |
| 1.6 吕宋海峡水体交换研究进展 |
| 1.6.1 上层水交换 |
| 1.6.2 中层水交换 |
| 1.6.3 深层水交换 |
| 1.7 人为碳研究概况 |
| 1.7.1 海洋人为碳概述 |
| 1.7.2 人为碳估算方法概述 |
| 1.8 研究内容及技术路线 |
| 1.8.1 研究内容和目的 |
| 1.8.2 技术路线 |
| 1.9 论文框架 |
| 第2章 海水中CFC-12和SF_6样品的测定方法 |
| 2.1 海水中CFCs和SF_6测定方法概况 |
| 2.1.1 国外研究进展 |
| 2.1.2 国内研究现状 |
| 2.2 材料与方法 |
| 2.2.1 仪器与试剂 |
| 2.2.2 载气和捕集管填料的选择 |
| 2.2.3 吹扫压力、吹扫时间和吹扫效率 |
| 2.2.4 色谱柱温度 |
| 2.2.5 预柱与主柱的切换时间 |
| 2.2.6 样品的采集和保存 |
| 2.2.7 样品测定 |
| 2.2.8 定性及定量方法 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 载气和捕集管填料的选择 |
| 2.3.2 吹扫压力、吹扫时间和吹扫效率 |
| 2.3.3 色谱柱温度 |
| 2.3.4 预柱与主柱的切换时间 |
| 2.3.5 测定流程 |
| 2.3.6 方法的可靠性 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 南海和西太平洋海水SF_6的空间分布及上升流示踪 |
| 3.1 研究区域概况 |
| 3.1.1 南中国海概况 |
| 3.1.2 西太平洋概况 |
| 3.2 材料与方法 |
| 3.2.1 样品采集 |
| 3.2.2 样品测定 |
| 3.2.3 样品采集的质量控制 |
| 3.2.4 其他参数 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 西太平洋海水中SF_6的含量与分布 |
| 3.3.2 南海海水中SF_6的含量与分布 |
| 3.3.3 越南东部上升流的示踪分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 西太平洋-南海水团传输过程的CFC-12示踪 |
| 4.1 研究区域概况 |
| 4.2 材料与方法 |
| 4.2.1 样品采集 |
| 4.2.2 样品测定 |
| 4.2.3 其他参数 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 温盐分布描述 |
| 4.3.2 示踪剂分布 |
| 4.3.3 水团平均年龄 |
| 4.3.4 传输时间估算 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 西太平洋CFC-12与人为碳的分布及年代变化 |
| 5.1 研究区域概况 |
| 5.2 材料与方法 |
| 5.2.1 样品采集 |
| 5.2.2 样品测定 |
| 5.2.3 其他参数 |
| 5.2.4 TTD方法估算人为碳 |
| 5.2.5 Δ/Γ比值的确定 |
| 5.2.6 人为碳水柱储量估算方法 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 温盐分布描述 |
| 5.3.2 西太平洋CFC-12的分布 |
| 5.3.3 西太平洋水体平均年龄 |
| 5.3.4 西太平洋130°E断面CFC-12的年际变化 |
| 5.3.5 西太平洋130°E断面人为碳分布及储量估算 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 西太平洋、南海人为碳的分布特征及储量估算 |
| 6.1 研究区域概况 |
| 6.2 材料与方法 |
| 6.2.1 样品采集 |
| 6.2.2 样品测定 |
| 6.2.3 其他参数 |
| 6.2.4 TTD方法估算人为碳 |
| 6.2.5 人为碳水柱储量估算方法 |
| 6.2.6 人为碳总储量估算方法 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.3.1 海水人为碳的分布特征 |
| 6.3.2 人为碳水柱储量估算 |
| 6.3.3 南海人为碳储量年际变化 |
| 6.3.4 人为碳估算误差分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 主要研究结论 |
| 7.2 不足与展望 |
| 7.2.1 不足 |
| 7.2.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录Ⅰ |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间发表论文 |
| 参加会议 |
| 出海经历 |
| 交流访学 |
（3）大气强迫场对海洋数值模式预报效果影响研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 概述 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 研究背景 |
| 1.2.1 国外海洋业务化预报现状 |
| 1.2.2 国内海洋业务化预报现状 |
| 1.2.3 大气强迫对海洋模式影响研究现状 |
| 1.2.4 美国海军HYCOM/NCODA预报系统 |
| 1.3 论文组织结构 |
| 第二章 大气强迫数据构造 |
| 2.1 混合坐标海洋模式HYCOM |
| 2.1.1 模式简介 |
| 2.1.2 模式混合坐标算法分析研究 |
| 2.1.3 模式发展与应用现状 |
| 2.2 大气强迫数据的构造工作 |
| 2.2.1 YHGSM预报产品简介 |
| 2.2.2 NAVGEM再分析数据简介 |
| 2.2.3 ECMWF月平均再分析资料简介 |
| 2.2.4 模式所用大气强迫变量的确定过程 |
| 2.2.5 不同大气强迫数据产品的对比分析 |
| 2.2.6 大气强迫数据构造方法 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 基于不同大气强迫的海洋预报试验 |
| 3.1 全球海洋预报模拟平台的构建 |
| 3.2 试验流程设计 |
| 3.3 模式预报初始场分析与制作 |
| 3.4 预报效果的评估方法 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 HYCOM模式并行计算优化研究 |
| 4.1 模式并行计算中的区域划分方式研究 |
| 4.1.1 并行计算基本知识 |
| 4.1.2 模式并行计算框架分析 |
| 4.1.3 模式并行区域划分方式研究 |
| 4.2 不同分辨率与不同区域划分方式的模式并行效率分析 |
| 4.2.1 试验方案设计 |
| 4.2.2 测试结果与分析 |
| 4.3 高分辨率HYCOM海洋模式的业务化运行优化 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 海洋预报试验结果与应用分析 |
| 5.1 温度预报效果影响评估 |
| 5.2 盐度预报效果影响评估 |
| 5.3 流速预报效果影响评估 |
| 5.4 断面预报效果分析 |
| 5.5 声速剖面与温跃层预报应用分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 结束语 |
| 6.1 论文小结 |
| 6.2 工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者在学期间取得的学术成果 |
（4）南海地区Argo轨迹资料处理与应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 南海环流研究现状 |
| 1.2.1 南海表层环流研究现状 |
| 1.2.2 南海中层环流研究现状 |
| 1.3 Argo剖面浮标 |
| 1.3.1 Argo计划 |
| 1.3.2 Argo工作原理 |
| 1.3.3 Argo资料在反演流速中的应用 |
| 1.4 流场资料介绍 |
| 1.4.1 HYCOM再分析资料 |
| 1.4.2 YoMaHa'07 资料 |
| 1.5 论文主要内容及章节安排 |
| 第二章 基于Argo轨迹资料反演流速的数据处理方法 |
| 2.1 Argo轨迹资料反演流速框架结构 |
| 2.2 数据预处理和模糊处理方法 |
| 2.3 表层流速处理方法 |
| 2.3.1 惯性流 |
| 2.3.2 基于背景流和惯性流外推的最小二乘法 |
| 2.4 深层流速处理方法 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 单个Argo浮标反演流速描述南海典型现象 |
| 3.1 南海西向强化现象 |
| 3.2 南海中尺度涡现象 |
| 3.2.1 越南以东沿岸中尺度涡 |
| 3.2.2 吕宋冷涡 |
| 3.3 经过吕宋海峡的水体交换 |
| 3.3.1 从南海流向太平洋的海流运动 |
| 3.3.2 从太平洋流向南海的海流运动 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 网格化季节流场分析 |
| 4.1 Divand变分分析法 |
| 4.2 表、中层网格化季节流场分析 |
| 4.2.1 表层网格化季节流场 |
| 4.2.2 中层(1200m)网格化季节流场 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 Argo轨迹资料反演流速误差分析 |
| 5.1 误差来源 |
| 5.2 与YoMaHa'07 资料比较 |
| 5.2.1 表层流速对比 |
| 5.2.2 漂流深度层流速对比 |
| 5.3 与HYCOM再分析流场资料比较 |
| 5.3.1 表层流速对比 |
| 5.3.2 中层(1200m)流速对比 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 后续工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者在学期间取得的学术成果 |
（5）黑潮对中国近海的两处入侵和主要通道输送量的季节到年代际变化（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外研究进展 |
| 1.2.1 黑潮流经吕宋海峡海域时的入侵现象 |
| 1.2.2 黑潮流经台湾东北海域时的入侵现象 |
| 1.3 本文的研究内容 |
| 第二章 数据与方法 |
| 2.1 数据 |
| 2.1.1 实测资料 |
| 2.1.2 OFES模式输出与结果验证 |
| 2.1.3 HYCOM再分析资料与验证 |
| 2.2 方法 |
| 第三章 黑潮向中国近海的两处入侵 |
| 3.1 黑潮经吕宋海峡入侵南海 |
| 3.1.1 吕宋海峡海域水团分析 |
| 3.1.1.1 研究区域的确定 |
| 3.1.1.2 温盐特性的空间和季节变化 |
| 3.1.2 吕宋海峡海域上层和中层流动特征 |
| 3.1.2.1 吕宋海峡海域上层水 |
| 3.1.2.2 吕宋海峡海域中层水 |
| 3.2 黑潮在台湾东北海域向陆架入侵 |
| 3.2.1 跨 200m等深线的体积输送 |
| 3.2.2 台湾东北海域距平流场EOF分析 |
| 3.2.2.1 表层 |
| 3.2.2.2 次表层 |
| 3.2.3 东海黑潮入口处体积输送与EOF第一模态之间的关系 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 吕宋海峡上层体积输送季节到年代际变化及其影响因子 |
| 4.1 吕宋海峡上层体积输送(LST) 季节到年代际变化特征 |
| 4.2 影响LST低频变化的局地因子 |
| 4.2.1 吕宋冷涡活跃区风应力旋度异常主要经验模态及其低频振荡 .464.2.2 LST与源区黑潮(18°N断面)上层体积输送的关系 |
| 4.2.2 LST与源区黑潮(18°N断面)上层体积输送的关系 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 东海各通道体积输送 |
| 5.1 东海各通道体积输送气候态结果 |
| 5.2 东海各通道体积输送序列EOF分析 |
| 5.2.1 各通道整层体积输送 |
| 5.2.2 各通道表层体积输送 |
| 5.3 东海风应力场EOF分析 |
| 5.4 东海各通道体积输送年际变化 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 个人简历 |
| 硕士期间发表论文 |
（6）基于Argo剖面的全球热带大洋绝对地转流及北太平洋热、盐输运（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 地转流的计算 |
| 1.2.2 Sverdrup大洋环流理论的诊断 |
| 1.2.3 经向热输运的平均态结构及其季节变化 |
| 1.2.4 经向盐输运的平均态结构及其季节变化 |
| 1.3 本文的研究内容 |
| 第二章 数据介绍与计算方法 |
| 2.1 数据介绍 |
| 2.1.1 温盐数据 |
| 2.1.2 风场数据 |
| 2.1.3 卫星高度计、OSCAR和锚碇海流计等数据 |
| 2.1.4 OFES模式数据 |
| 2.1.5 其他数据 |
| 2.2 计算方法 |
| 2.2.1 P矢量绝对地转流计算方法 |
| 2.2.2 表层Ekman流计算方法 |
| 2.2.3 自由度的估计方法 |
| 2.2.4 地转体积输运与Sverdrup输运、Ekman输运计算方法 |
| 2.2.5 斜压和地形起伏的联合效应(The joint effect of baroclinicity and relief of thebottom—JEBAR) |
| 2.2.6 涡旋动能(Eddy kinetic energy, EKE)计算方法 |
| 2.2.7 经向热输运与经向盐输运的计算方法 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 绝对地转流的计算与分析 |
| 3.1 P矢量绝对地转流的计算及误差估计 |
| 3.2 P矢量绝对地转流的验证 |
| 3.2.1 P矢量绝对地转流与卫星高度计计算的绝对地转流的比较 |
| 3.2.2 P矢量绝对地转流与GR（Gray和Riser，2014）速度场的比较 |
| 3.2.3 P矢量绝对地转流与海流计观测的比较 |
| 3.3 热带大洋平均态绝对地转流的结构分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 Sverdrup大洋环流理论的诊断 |
| 4.1 基于Argo数据的经向地转体积输运与Sverdrup输运的比较 |
| 4.2 绝对地转流经向体积输运的误差估计 |
| 4.3 基于WOA09数据的经向地转体积输运与Sverdrup输运的比较 |
| 4.4 non-Sverdrup输运对经向地转体积输运垂直积分下限的敏感性检验 |
| 4.5 斜压和地形起伏联合效应（JEBAR）的检验 |
| 4.6 non-Sverdrup输运对风应力的敏感性检验 |
| 4.7 基于OFES模式结果的检验 |
| 4.8 涡旋动能的计算与分析 |
| 4.9 本章小结 |
| 第五章 北太平洋经向热、盐输运 |
| 5.1 纬向积分的平均态经向热、盐输运 |
| 5.2 西边界流的经向热、盐输运 |
| 5.3 Sverdrup和non-Sverdrup热、盐输运的估计 |
| 5.4 经向热、盐输运的垂向分布 |
| 5.5 经向热、盐输运的季节循环 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 附录 1 P矢量方法介绍 |
| 附录 2 P矢量方法与b 螺旋方法的等价性证明 |
| 附录 3 Sverdrup大洋环流理论的推导 |
| 附录 4 斜压和地形起伏联合效应（JEBAR）的推导 |
| 作者简历 |
| 攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（7）南海东北部深层环流观测研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 1.1 海峡深层流观测进展 |
| 1.1.1 Faroe Bank Channel深层流 |
| 1.1.2 Vema Channel和Hunter Channel深层流 |
| 1.1.3 Samoan Passage深层流 |
| 1.2 吕宋海峡深层流研究进展 |
| 1.2.1 诊断分析 |
| 1.2.2 直接观测 |
| 1.3 南海东北部深层环流研究进展 |
| 1.4 科学问题的提出 |
| 2 观测及模式设置 |
| 2.1 观测资料介绍 |
| 2.1.1 潜标观测资料 |
| 2.1.2 大面站观测资料 |
| 2.1.3 其它观测资料 |
| 2.2 数值模式 |
| 2.2.1 模式介绍 |
| 2.2.2 模式设置 |
| 3 吕宋海峡深层流 |
| 3.1 吕宋海峡深层流的空间结构 |
| 3.1.1 深层流流速剖面 |
| 3.1.2 深层流水团特性 |
| 3.1.3 深层流流量分布 |
| 3.2 吕宋海峡深层流的时间变异 |
| 3.2.1 季节内振荡 |
| 3.2.2 季节振荡 |
| 3.2.3 年际变化 |
| 3.3 吕宋海峡深层流的驱动机制 |
| 3.3.1 深层流的驱动机制 |
| 3.3.2 深层流季节振荡的驱动机制 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 吕宋海峡入口处深层流 |
| 4.1 潮流特征 |
| 4.2 空间结构 |
| 4.3 时间变异 |
| 4.4 讨论 |
| 4.4.1 物理海洋学方面的重要意义 |
| 4.4.2 海底沉积学方面的贡献 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 南海深海盆东北部深层环流 |
| 5.1 南海东北部深层环流的空间结构 |
| 5.1.1 南海东北部深层环流垂向结构 |
| 5.1.2 南海东北部深层环流水平结构 |
| 5.2 南海东北部深层环流的时间变异 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 研究工作总结 |
| 6.2 未来工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
| 发表的学术论文 |
（8）基于Argo资料的海洋内部湍流混合数值研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 概述 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 海洋混合的研究背景 |
| 1.2.1 海洋内部混合的机制 |
| 1.2.2 海洋内部混合的尺度量级及估算方法 |
| 1.2.3 海洋模式中垂向混合的参数化 |
| 1.3 研究内容/本文要解决的问题 |
| 2 Argo数据处理及质控 |
| 2.1 Argo计划简介 |
| 2.1.1 Argo计划的由来和科学意义 |
| 2.1.2 中国Argo计划进展 |
| 2.1.3 Argo浮标结构和工作原理 |
| 2.2 Argo数据的收集 |
| 2.3 Argo数据质量控制 |
| 2.3.1 Argo数据误差种类和产生原因 |
| 2.3.2 两种盐度延时订正方法的比较 |
| 2.3.3 小结 |
| 2.4 Argo资料人工审核中应该注意的海洋现象问题 |
| 2.4.1 受到强流影响的浮标 |
| 2.4.2 台风对温盐关系的影响 |
| 2.4.3 被中尺度涡捕获的Argo浮标 |
| 2.4.4 小结 |
| 3 中性面斜率的计算 |
| 3.1 基于Argo观测得到的温度、盐度和压力网格化数据集 |
| 3.2 海水状态方程及海水密度 |
| 3.3 中性面斜率 |
| 3.4 小结 |
| 4 跨越等密度面混合 |
| 4.1 沿着等密度面的混合和跨越等密度面的混合 |
| 4.2 内波破碎引起的跨越等密度面混合的精细尺度参数化 |
| 4.3 小结 |
| 5 基于Argo的跨等面度面湍流混合在HYCOM中的应用 |
| 5.1 HYCOM模式简介 |
| 5.2 将基于Argo的内波破碎引发的跨越等密度面混合应用于HYCOM模式 |
| 5.3 实验设置 |
| 5.3.1 北大西洋实验 |
| 5.3.2 全球实验 |
| 5.4 结果和的分析 |
| 5.4.1 北大西洋实验 |
| 5.4.2 全球实验 |
| 5.5 小结 |
| 6 适用于Z坐标模式的湍流混合 |
| 6.1 混合张量的表达式 |
| 6.2 基于Argo观测计算的混合张量 |
| 6.3 小结 |
| 7 结论 |
| 7.1 本文的工作和研究成果 |
| 7.2 不足与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
| 发表的学术论文 |
（9）集合最优插值同化方法在HYCOM及ROMS中的应用及改进（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 资料同化简介 |
| 1.2 国内外研究进展 |
| 1.2.1 数据同化的进展 |
| 1.2.2 全球主要的预报系统 |
| 1.3 本文的研究思路及创新点 |
| 2 集合最优插值（EnOI）同化方案以及观测资料介绍 |
| 2.1 集合最优插值(EnOI)简介 |
| 2.2 EnOI 分析方案 |
| 2.3 Argo 数据简介 |
| 2.4 沿轨高度计海表面高度异常资料（TSLA） |
| 3 EnOI 在 HYCOM 同化 Argo 中的改进 |
| 3.1 现阶段 HYCOM 中同化系统简介 |
| 3.2 HYCOM 同化 Argo 方案以及存在问题 |
| 3.3 新方法简介及实验设置 |
| 3.3.1 问题分析 |
| 3.3.2 模式及实验设置 |
| 3.4 结果比较 |
| 3.4.1 与独立的 Argo 廓线及 XBT 资料比较 |
| 3.4.2 与气候态资料比较 |
| 3.4.3 与海表面高度数据比较 |
| 3.4.4 赤道区域动力不稳定分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 EnOI 在 ROMS 中同化 TSLA 的应用 |
| 4.1 ROMS 模式简介 |
| 4.2 模式设置及结果检验 |
| 4.2.1 模式地形 |
| 4.2.2 初始条件、开边界条件及大气强迫场 |
| 4.3 模拟实验及结果比较 |
| 4.4 集合样本方案、局地化、观测误差简介 |
| 4.4.1 集合样本选取方案 |
| 4.4.2 局地化方案及局地化半径 |
| 4.4.3 观测误差 |
| 4.4.4 AGE 方案 |
| 4.5 单点实验及单时次实验 |
| 4.6 同化实验及数据简介 |
| 4.7 结果检验 |
| 4.7.1 预报海表面高度异常均方根误差的空间及时间分布 |
| 4.7.2 与温盐廓线的比较 |
| 4.7.3 与表面浮子的比较 |
| 4.7.4 海表面高度变率 |
| 4.7.5 高分辨率模式模拟南海中的问题 |
| 4.8 本章小结及讨论 |
| 5 南海海表面高度异常可预报研究 |
| 5.1 集合后报实验设置 |
| 5.2 后报实验结果分析 |
| 5.3 结论 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 本文主要结论 |
| 6.2 下一步工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
| 研究生期间发表的学术论文 |
（10）吕宋海峡黑潮形变的机制及其与Rossby波和涡旋的相互作用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 吕宋海峡处黑潮流径形态研究回顾 |
| 1.2.2 太平洋的 Rossby 波和涡旋能否直接地进入南海 |
| 1.2.3 南海环流的影响 |
| 1.3 科学问题的提出及本文拟研究的主要内容 |
| 第2章 数据和方法介绍 |
| 2.1 本文使用的数据和分析方法 |
| 2.2 本文使用的海洋环流数值模式 |
| 2.2.1 HYCOM 模型简介 |
| 2.2.2 HYCOM 模型的数值实验设计 |
| 2.2.3 ROMS 模型 |
| 2.2.4 ROMS 实验配置 |
| 第3章 黑潮在吕宋海峡的形变机制 |
| 3.1 黑潮路径变化的主要特征 |
| 3.1.1 黑潮西伸指标法 |
| 3.1.2 聚类分析 |
| 3.2 地形对于黑潮路径的控制作用 |
| 3.2.1 黑潮在吕宋海峡的平均态路径 |
| 3.2.2 地形效应的数值实验研究 |
| 3.3 现在气候背景下，东亚季风和黑潮流量对黑潮流径季节变化的控制作用 |
| 3.4 季节内信号的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 黑潮对西传 ROSSBY 波和涡旋的阻挡作用 |
| 4.1 黑潮阻挡 ROSSBY波和涡旋之观测与数值实验证据 |
| 4.1.1 黑潮对西传 SSHA 信号的阻挡 |
| 4.1.2 黑潮对来自太平洋的涡旋的阻挡效应 |
| 4.2 黑潮 PV 屏障机制 |
| 4.3 涡旋与黑潮相对强度的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 黑潮和涡旋相互作用之能量分析 |
| 5.1 基于准地转 2.5 层模型的不稳定性分析 |
| 5.2 基于雷诺平均的涡流能量转化分析 |
| 5.3 基于小波的 MS-EVA 分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 本文总结 |
| 6.2 未来工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果 |
四、等密度面P矢量方法在南海环流诊断研究中的应用（论文参考文献）
- [1]基于Argo历史观测的南海海盆尺度中层流场研究[J]. 王晓慧,张卫民,王品强,杨俊,王辉赞. 海洋学报, 2018(06)
- [2]基于CFC-12和SF6的南海—西太平洋水团传输过程及人为碳年际变化研究[D]. 邓恒祥. 厦门大学, 2018(08)
- [3]大气强迫场对海洋数值模式预报效果影响研究[D]. 王少可. 国防科技大学, 2017(02)
- [4]南海地区Argo轨迹资料处理与应用研究[D]. 王晓慧. 国防科技大学, 2017(02)
- [5]黑潮对中国近海的两处入侵和主要通道输送量的季节到年代际变化[D]. 李莎莎. 中国科学院研究生院(海洋研究所), 2016(02)
- [6]基于Argo剖面的全球热带大洋绝对地转流及北太平洋热、盐输运[D]. 杨丽娜. 中国科学院研究生院(海洋研究所), 2015(08)
- [7]南海东北部深层环流观测研究[D]. 周春. 中国海洋大学, 2015(10)
- [8]基于Argo资料的海洋内部湍流混合数值研究[D]. 于婷. 中国海洋大学, 2015(10)
- [9]集合最优插值同化方法在HYCOM及ROMS中的应用及改进[D]. 吕国坤. 中国海洋大学, 2013(03)
- [10]吕宋海峡黑潮形变的机制及其与Rossby波和涡旋的相互作用[D]. 陆九优. 中国海洋大学, 2013(12)