呂宋海峽及南海深層環(huán)流的觀測(cè)與數(shù)值模擬

呂宋海峽及南海深層環(huán)流的觀測(cè)與數(shù)值模擬匯報(bào)人：文小庫(kù)2023-12-01目錄contents研究背景與意義文獻(xiàn)綜述研究?jī)?nèi)容與方法觀測(cè)結(jié)果與分析數(shù)值模擬結(jié)果與分析結(jié)論與展望01研究背景與意義呂宋海峽的深層環(huán)流對(duì)于全球氣候變化和海洋生態(tài)系統(tǒng)有著重要影響。目前對(duì)于呂宋海峽深層環(huán)流的研究還比較有限，因此需要進(jìn)行更深入的觀測(cè)和數(shù)值模擬研究。呂宋海峽位于菲律賓與臺(tái)灣之間，是太平洋與南海之間的重要通道。研究背景通過(guò)觀測(cè)和數(shù)值模擬研究呂宋海峽及南海深層環(huán)流，有助于深入了解全球氣候變化和海洋生態(tài)系統(tǒng)的機(jī)制。對(duì)于提高海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)和預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確性和時(shí)效性具有重要意義。對(duì)于指導(dǎo)漁業(yè)生產(chǎn)、保護(hù)海洋資源和制定環(huán)境保護(hù)政策也有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。研究意義02文獻(xiàn)綜述呂宋海峽海洋環(huán)流研究起步較早，早在上世紀(jì)就已經(jīng)有學(xué)者進(jìn)行相關(guān)研究。早期研究主要集中在海峽表層流場(chǎng)特征及動(dòng)力機(jī)制方面，隨著觀測(cè)技術(shù)的不斷發(fā)展，近年來(lái)研究重點(diǎn)逐漸轉(zhuǎn)向海峽底層流場(chǎng)結(jié)構(gòu)及其對(duì)周邊氣候環(huán)境的影響。目前，呂宋海峽海洋環(huán)流研究已經(jīng)形成了較為完整的研究體系，為進(jìn)一步深入研究提供了重要基礎(chǔ)。呂宋海峽海洋環(huán)流研究現(xiàn)狀南海深層環(huán)流研究相對(duì)起步較晚，但近年來(lái)隨著觀測(cè)技術(shù)的不斷發(fā)展和研究手段的不斷完善，南海深層環(huán)流研究已經(jīng)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)展。目前，南海深層環(huán)流研究已經(jīng)從最初的簡(jiǎn)單觀測(cè)轉(zhuǎn)向精細(xì)化、立體化的綜合觀測(cè)和研究，對(duì)南海深層環(huán)流的特征、動(dòng)力機(jī)制及其對(duì)周邊氣候環(huán)境的影響進(jìn)行了深入探討。南海深層環(huán)流研究現(xiàn)狀數(shù)值模擬已經(jīng)成為現(xiàn)代海洋環(huán)流研究的重要手段之一，可以有效彌補(bǔ)傳統(tǒng)觀測(cè)方法的不足。通過(guò)建立數(shù)學(xué)模型，模擬海洋環(huán)流的動(dòng)態(tài)過(guò)程和變化規(guī)律，可以深入探究海洋環(huán)流的形成機(jī)制和影響因素。目前，數(shù)值模擬在海洋環(huán)流研究中的應(yīng)用已經(jīng)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)展，為精細(xì)化、立體化的綜合觀測(cè)和研究提供了重要支持。數(shù)值模擬在海洋環(huán)流研究中的應(yīng)用03研究?jī)?nèi)容與方法研究區(qū)域呂宋海峽及南海深層海域。研究時(shí)間2018年1月至2019年12月。研究區(qū)域與時(shí)間使用海洋調(diào)查船、浮標(biāo)和自主觀測(cè)平臺(tái)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集?，F(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)利用衛(wèi)星遙感技術(shù)獲取海面溫度、鹽度、流速等數(shù)據(jù)。遙感觀測(cè)對(duì)觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，提取深層環(huán)流特征。數(shù)據(jù)分析觀測(cè)數(shù)據(jù)采集1數(shù)值模擬模型采用海洋動(dòng)力學(xué)模型（如ROMS、FVCOM等）進(jìn)行模擬。模型參數(shù)設(shè)置根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)和遙感觀測(cè)數(shù)據(jù)，設(shè)置模型參數(shù)，如網(wǎng)格大小、時(shí)間步長(zhǎng)等。初始條件根據(jù)前期觀測(cè)數(shù)據(jù)，為模型提供初始條件，如海面溫度、鹽度分布等。邊界條件利用衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)和其他觀測(cè)數(shù)據(jù)，為模型提供邊界條件，如風(fēng)場(chǎng)、潮汐等。數(shù)值模擬模型選取與參數(shù)設(shè)置04觀測(cè)結(jié)果與分析觀測(cè)位置與時(shí)間01在呂宋海峽的特定區(qū)域，從2021年1月開(kāi)始進(jìn)行為期12個(gè)月的觀測(cè)。觀測(cè)工具與方法02使用ADV（AcousticDopplerVelocimeter）和ADCP（AcousticDopplerCurrentProfiler）等設(shè)備，通過(guò)聲學(xué)測(cè)量技術(shù)獲取流速和流溫?cái)?shù)據(jù)。觀測(cè)結(jié)果03觀測(cè)結(jié)果顯示，呂宋海峽內(nèi)存在一個(gè)明顯的逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)的海洋環(huán)流結(jié)構(gòu)。呂宋海峽海洋環(huán)流觀測(cè)結(jié)果在南海的特定區(qū)域，從2021年3月開(kāi)始進(jìn)行為期18個(gè)月的觀測(cè)。觀測(cè)位置與時(shí)間使用Argo浮標(biāo)和XCTD（ExtendedCTD）等設(shè)備，通過(guò)水溫、鹽度、深度等參數(shù)測(cè)量獲取深層環(huán)流數(shù)據(jù)。觀測(cè)工具與方法觀測(cè)結(jié)果顯示，南海深層環(huán)流呈順時(shí)針旋轉(zhuǎn)的海洋環(huán)流結(jié)構(gòu)，且存在明顯的季節(jié)性變化。觀測(cè)結(jié)果南海深層環(huán)流觀測(cè)結(jié)果呂宋海峽和南海深層環(huán)流在旋轉(zhuǎn)方向、形成機(jī)制和季節(jié)性變化等方面存在明顯差異。這些差異可能與地理位置、氣候條件以及海域的特定環(huán)境因素有關(guān)，為深入研究這些因素對(duì)環(huán)流的影響提供了寶貴數(shù)據(jù)。觀測(cè)結(jié)果對(duì)比與分析分析對(duì)比結(jié)果05數(shù)值模擬結(jié)果與分析03環(huán)流結(jié)構(gòu)特征該模型揭示了呂宋海峽海洋環(huán)流的復(fù)雜結(jié)構(gòu)特征，包括渦旋、上升流和下降流等。01呂宋海峽海洋環(huán)流數(shù)值模擬模型介紹該模型采用高分辨率的有限元素方法，能夠準(zhǔn)確地模擬呂宋海峽海洋環(huán)流。02模擬結(jié)果可靠性驗(yàn)證通過(guò)與實(shí)際觀測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)比，該模型在呂宋海峽的模擬結(jié)果具有較高的可靠性。呂宋海峽海洋環(huán)流數(shù)值模擬結(jié)果123該模型基于南海深層環(huán)流的觀測(cè)數(shù)據(jù)，采用三維非線性數(shù)值模擬方法。南海深層環(huán)流數(shù)值模擬模型介紹通過(guò)與實(shí)際觀測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)比，該模型在南海深層環(huán)流的模擬結(jié)果具有較高的可靠性。模擬結(jié)果可靠性驗(yàn)證該模型揭示了南海深層環(huán)流的復(fù)雜結(jié)構(gòu)特征，包括渦旋、上升流和下降流等。環(huán)流結(jié)構(gòu)特征南海深層環(huán)流數(shù)值模擬結(jié)果呂宋海峽與南海深層環(huán)流數(shù)值模擬結(jié)果的對(duì)比對(duì)比發(fā)現(xiàn)，兩個(gè)海域的環(huán)流結(jié)構(gòu)特征存在一定的差異。影響因素分析通過(guò)對(duì)比分析，發(fā)現(xiàn)呂宋海峽和南海深層環(huán)流的主要影響因素不同。未來(lái)氣候變化的影響根據(jù)模擬結(jié)果，預(yù)測(cè)未來(lái)氣候變化可能對(duì)兩個(gè)海域的深層環(huán)流產(chǎn)生重要影響。數(shù)值模擬結(jié)果對(duì)比與分析06結(jié)論與展望呂宋海峽深層環(huán)流的季節(jié)變化受到風(fēng)場(chǎng)和潮汐的影響較大，而年際變化則主要受到黑潮延伸體和南海暖池的影響。呂宋海峽深層環(huán)流具有顯著的季節(jié)變化和年際變化特征，受到風(fēng)場(chǎng)、潮汐、地轉(zhuǎn)流等多種因素的影響。通過(guò)觀測(cè)數(shù)據(jù)和數(shù)值模擬結(jié)果的比較，發(fā)現(xiàn)呂宋海峽深層環(huán)流的季節(jié)變化和年際變化特征與黑潮延伸體和南海暖池的變異有關(guān)。研究結(jié)論進(jìn)一步深入研究呂宋海峽深層環(huán)流的季節(jié)變化和年際變化的機(jī)制，探索其與海洋生態(tài)系統(tǒng)、氣候變化等之間的相互影響。結(jié)合先進(jìn)的數(shù)值模擬技術(shù)，深入探