南海北部观测到的近5天周期的相对大气压海洋非均态响应和陆架波

赵瑞祥   2017-07-19

      近日我室朱小华研究团队利用PIES海底压力数据首次报道了南海北部海洋对大气压波的非均匀响应,该成果在Journal of Physical Oceanography(IF 3.13)上发表,第一作者为我室赵瑞祥助理研究员,通讯作者为朱小华研究员,第三作者为我室高级访问海星学者Jae-Hun Park 博士。

      海洋相对Rossby-Haurwitz大气压波的近5天周期的非均态响应(nonisostatic response)已在开阔大洋中被观测到;但是由于海底压力(Pbot)数据稀少,该响应包括在南海在内的边缘海里还没有被报道过。尽管南海北部的近5天周期的陆架波会掩盖该信号,然而布放在该地的倒置式回声仪(PIESs)的海底压力观测还是揭示了近5天周期的海洋非均态响应的存在。基于交叉谱分析,PIES海底压力数据以及来自香港的潮位站数据在该频段与东海大气压和风存在很好的相关性,提示非局地驱动陆架波的存在。对大气压做纬向低通滤波后,大气压与PIES海底压力在近5天周期上显示出更高的相关性,相位上明显展示出西传Rossby-Haurwitz波的特性。该研究还实现了近5天周期的陆架波信号和非均态响应信号的分离。文章指出南海北部对大气Rossby-Haurwitz波的相应是非均态的:大气压1 mbar的变化会导致海底压力1.58 mbar的变化,并存在14.8°的相位延迟。从香港到P3站的陆架波平均传播速度估计为9.9 m/s。

Zhao, R., X.-H. Zhu and J.-H. Park. Near 5-day nonisostatic response to atmospheric surface pressure and coastal trapped waves observed in the northern South China Sea. Journal of Physical Oceanography, 2017,doi: 10.1175/jpo-d-17-0013.1.

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图1. 坎门、厦门、闸坡和香港潮位站的水位数据和倒置式回声仪站位P3站的海底压力数据在近5天周期上与大气压(风)进行交叉谱分析结果。前两列是与大气压进行交叉谱分析的结果(分别为相干度和相位差);第三列是与东向和北向10米风速进行交叉谱分析的相干度,但图中仅绘出两者的最大值。图中红色点表示潮位站或PIES站位。相干度低于95%置信水平区域的相干度和相位差未在图中标出。