基于卫星遥感与再分析资料研究南海上层水体对台风的响应

摘要

南海是我国最大的边缘海，战略地理位置优越，海域资源丰富，同时也是重要的海上通道。但南海也是自然灾害(风暴潮、台风等)频发之处，台风不仅会对其海洋生态与动力环境产生直接的影响，同时也会对近海养殖、运输、海上工程活动等造成严重危害。因而研究台风对南海海洋环境的影响具有重要的科学与现实意义。
　　本文主要利用遥感数据和 HYCOM再分析资料研究了南海上层水体对台风的响应。首先，主要关注201409号超强台风“威马逊”，系统分析了南海上层海洋生态、动力环境对其的响应特征；并基于 EOF分析法对该台风过后南海海表温度、混合层深度以及降水量等要素进行时间和空间特征的研究。其次，利用近10年台风样本及遥感和 HYCOM再分析资料，统计分析了台风过程中海表温度、混合层深度以及叶绿素浓度变化的统计特征。
　　研究结果表明，超强台风“威马逊”诱发强烈的混合卷挟和上升流，并加强了季节性上升流；该台风过后，南海海表温度急剧下降，部分海域海表温度最大降幅可达2℃，且部分海域降温后回升缓慢长达半个月之久。海温降低相对台风路径呈显著的“右偏性”；同时，超强台风给南海带来了强降雨，但是降雨量空间分布相对台风路径呈显著的“左偏性”；台风后南海西北部海域悬浮泥沙浓度和叶绿素浓度平均增幅分别为28%和51.4%，对后者而言，达到最大浓度有3d的延迟，初级生产力增加34%；除此之外，上层水体混合加剧，混合层深度平均增长近10.4m。
　　近10年，过境南海各类气旋94次，其中台风级别以上共有49次，占过境南海的52%，平均每年发生1-2次超强台风。在研究区域，台风前海表温度平均温度为29.05℃，台风后海表温度平均温度为28.22℃，海表温度平均降低幅度为2.84%；台风前混合层深度平均为19.56 m，台风过程中混合层深度平均为28.31m，混合层深度平均增加幅度为58.57%；台风前叶绿素浓度平均为0.29 m/L，台风后叶绿素浓度平均为0.43 m/L，叶绿素浓度平均增加幅度为60.11%。海表最大降温和最大叶绿素浓度增长具有普遍延迟效应，而最大混合层深度与台风有较好的同步性。

目录

声明

1 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.3 论文研究目的和内容

1.4 论文章节结构介绍

2 超强台风“威马逊”对南海西北海域海洋环境的影响

2.1 前言

2.2 研究区域—南海概况和台风“威马逊”概况

2.3 数据来源及处理方法

2.4 南海上层海域关键海洋环境要素对台风“威马逊”的响应

2.5 南海上层水体对台风的响应机制

2.6 结论

3 南海冷涡和上升流对台风“威马逊”的响应

3.1 前言

3.2 数据和方法

3.3 研究结果

3.4 讨论

3.5 结论

4 台风“威马逊”对南海海洋环境影响的时空特征分析

4.1 前言

4.2 数据及其处理方法

4.3 结果与分析

4.4 结论

5 南海海表温度、叶绿素浓度、混合层深度受台风影响的统计分析

5.1 前言

5.2 数据来源及其处理方法

5.3 海表温度受台风影响的统计分析

5.4 南海混合层深度受台风影响的统计分析

5.5 叶绿素浓度受台风影响的统计分析

5.6 小结

6 结论与展望

6.1 结论

6.2 本文特色和创新点

6.3 本文的研究不足

6.4 展望

参考文献

致谢

作者简介

导师简介