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南海西北部内潮的PIES观测研究

赵瑞祥   2018-09-27

      近日,我室助理研究员赵瑞祥在Progress in Oceanography上发表了关于南海西北部内潮的文章,通讯作者为朱小华研究员,我室兼职海星学者韩国仁荷大学Park Jae-Hun博士和清华大学李强博士为该论文合作者。本文也是实验室自主课题“基于多源观测数据的南海陆坡区内波时空变化及机制研究”的代表性研究成果。

      我国南海是世界上内潮和内波活动最活跃的海区之一。但是,对于南海内潮的观测集中于南海东北部和吕宋海峡附近,南海西北部的观测较少。文章报道了基于5台倒置式回声仪(PIES)的南海西北部内潮观测结果。观测断面位于海南岛到西沙之间(图1)。观测结果表明:1. 全日内潮(半日内潮)的强度沿断面呈“V”(“W”)型分布;2. 断面上全日内潮的相位差较小(南端领先北端约70°),而半日内潮的相位差较大(北端领先南端约360°)。结合第一模态内潮传播速度,该结果提示全日内潮的传播方向是穿过断面的,而半日内潮的传播方向是沿着断面自北向南的。这一点与前人基于卫星高度计观测的反演结果(eg., Zhao et al., 2014; Zhao et al., 2016)相吻合。因此,南海西北部的半日频段内潮是在陆坡处产生的,而全日频段则受自吕宋海峡传播过来的内潮的影响。文章采用了一个二维Ray-tracing模型(图2),展示了自吕宋海峡向西传播的全日内潮受到南海中尺度涡旋的影响,传播路径发生改变,最终导致南海西北部内潮的强弱变化的物理过程。


引用:Zhao, R., X.-H. Zhu, J.-H. Park and Q. Li. Internal tides in the northwestern South China Sea observed by pressure-recording inverted echo sounders. Progress in Oceanography, 2018, 168: 112-122.


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图1. 南海西北部PIES观测位置示意图。黑色三角表示PIES站位。(a)为卫星高度计反演得到的第一模态K1内潮传播(Zhao, 2014)。(b)中颜色表示地形。红色和绿色椭圆表示Xu et al.(2011)基于锚系ADCP观测的M2和K1正压潮流椭圆。


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图2. 基于Ray-tracing模型得到的2013年9月全日内潮传播示意图。黑色三角表示PIES站位。(a)中颜色表示海表面高度异常(SSHA)分布。(b)为(a)中南海西北部的放大图。绿色(黑色)网线表示2013年9月(所有月份平均)的波前分布,网线的密集程度表示传播过来的内潮强度。由此可见受涡旋影响,该月份源自吕宋海峡的全日内潮更多地传播到了南海西北部,从而该月份观测到的全日内潮较强。