拉斯加费尔班斯大学分别在巴罗海谷和海劳尔德浅滩附近布放的站位。
年前的流量通过由固定在接近海底的安德拉海流计测得的单点流速计算假设流速的垂直剪切效应可以忽略,视为正压流,考虑到海洋层结的影响尽管影响很小,年后流量估算基于由声学多普勒海流剖面仪所测的多层水深流速数据。
流速和通量具体的观测位臵深度和时间范围信息见表。
图白令海峡区域锚碇观测站点分布区站点为红色圆点,区站点为橙色方框,区站点为紫色角星,区,在支流往北输运的过程中,部分太平洋入流水也会从进入东西伯利亚海,但其流量很小,所以常被忽略。
图白令海峡区域地形与主要环流水团示意图多年来,白令海峡及其邻近海域的科学研究受到世界各国学者的重视,多源的水文调查和锚碇观测获得了定的观测数据。
然而由于近年来北极的快速变化,人们对太平洋入流水的输运变化和水文特征还缺乏深入的认识,对其进入楚科奇海和北冰洋海盆内部的环流路径变化情况也了解得不够清楚。
因此,本文梳理了近几十年来国内外有关太平洋水的主要特征包括流量环流水团及其影响因素的研究概况和进展,总结前人对太平洋入流水的相关研究和认识,并尝试提出些新的科学问题。
流量流量变化特征太平洋入流水的流量变化深刻影响其热通量淡水通量和进入北冰洋后的环流,并进步改变其参与北极地区大气海洋过程的方式。
自世纪年代开始,关于太平洋入流水流量变化特征的研究已逐步开展,相关研究主要包括锚碇观测数据分析以及海洋数值模型研究。
对于太等利用多种不同分辨率的海洋数值模拟结果,详细对比分析模型分辨率的差异对包括白令海峡在内的北冰洋环流特征模拟精确度所造成的影响,揭示了高分辨率数值模型对北极海洋动力机制研究的必要性。
综合前人不断的探索和研究,目前对太平洋入流水的环流特征与路径已有了较清晰的认识。
太平洋入流水通过白令海峡进入楚科奇海后主要分成东西两个系统并形成条不同路径进行传播,分别沿着楚科奇海东部的,中部的和西部的从南往北输运图,其中的有关研究相比于其余两个分支较多。
东部和中部的路径通常可视为个流场系统,该系统在白令海峡以北的处分离并产生两个分支,支为阿拉斯加沿岸流,沿着阿拉斯加海岸从南往北输运,并接着往东北方向穿越巴罗海谷,此后部分沿岸流会以涡旋的形式进入加拿大海盆,并参与到波弗特流涡系统之中。
的流场流速较大,最大速度可超过探讨太平洋入流水的影响因素与主要特征海洋灾害论文站位,在巴罗海谷布放的站位,在楚科奇海中部布放的站位,在海劳尔德海谷布放的站位,以及阿拉斯加费尔班斯大学分别在巴罗海谷和海劳尔德浅滩附近布放的站位。
年前的流量通过由固定在接近海底的安德拉海流计测得的单点流速计算假设流速的垂直剪切效应可以忽略,视为正压流,考虑到海洋层结的影响尽管影响很小,年后流量估算基于由声学多普勒海流剖面仪所测的多层水深流速数据。
流速和通量具体的观测位臵深度和时间范围信息见表。
图白令海峡区域锚碇观测站点分布区站点为红色圆点,区站点为橙色方框,区站点为紫色角星,区站点为绿色角形在体积通量年际性变化研究方面,基于年的锚碇观测数据,等得到太平洋入流水的年平均流量为,并存在的年际性变化等,基于更长时间尺度的锚碇观测数据认为太平洋入流水的体积通量呈增加趋势,从年的增加至年的,年间从增加至,增加了近倍图。
针对年后入流水出现的增长趋势,提出将太平洋入流水的气候态对太平洋入流水的输运变化和水文特征还缺乏深入的认识,对其进入楚科奇海和北冰洋海盆内部的环流路径变化情况也了解得不够清楚。
因此,本文梳理了近几十年来国内外有关太平洋水的主要特征包括流量环流水团及其影响因素的研究概况和进展,总结前人对太平洋入流水的相关研究和认识,并尝试提出些新的科学问题。
流量流量变化特征太平洋入流水的流量变化深刻影响其热通量淡水通量和进入北冰洋后的环流,并进步改变其参与北极地区大气海洋过程的方式。
自世纪年代开始,关于太平洋入流水流量变化特征的研究已逐步开展,相关研究主要包括锚碇观测数据分析以及海洋数值模型研究。
对于太平洋入流水气候态平均体积通量的研究,年在白令海峡开展的非连续性观测结果表明,太平洋入流水绝大部分时间呈由南向北的净输入过程,仅在短时间天气尺度内数小时至数天偶尔有逆向,多与风场的改变有关,其流量的气候态平均值约为。
针对年后入流水出现的增长趋势,提出将太平洋入流水的气候态流量更改为。
由于锚碇观测点在水平空间的分辨也说明,海洋模型在白令海峡区域的分辨率需要进步提升,对阿拉斯加沿岸流,的准确模拟是提高入流水流量计算精度的关键。
图基于红色和蓝色锚碇站点估算的太平洋入流水体积通量年际变化垂向线段为标准方差图太平洋入流水体积通量季节性变化红色为年时间段,蓝色为年时间段,垂向线段为标准方差入流水流量的增长对热通量和淡水通量增长的贡献很大,因此太平洋入流水热通量和淡水通量与流量的增长趋势相似图。
以流量为基础,分别对侧重于海水温度和盐度研究的太平洋入流水热通量和淡水通量也开展了相关研究。
观测数据显示,太平洋入流水热通量从年的增加至年的,增加了近倍。
太平洋入流水热通量的增加,以及在北向输运过程中通过底部和侧向融化海冰,从而加剧楚科奇海海冰的季节性消退,研究表明,从年到年进入北冰洋的入流水热通量的增加量足以融化面积为厚度为的海冰,这量级和年的夏季海冰范围的变化值相当。
另外,太平洋入流水的淡水通量也发生了类似的显著变化,从年的模式和观测结果均表明,不同环流路径之间的流量差异较大。
支流的流量大概为,约占全部太平洋入流量的半,是太平洋入流水最强的个支流。
另外支流的平均流量约为,支流的净北向太平洋水流量则约为,。
由于不同路径均来自白令海峡入流水,所有路径的流量之和与入流水气候态值与总是较为致,然而不断增长的入流水流量及其水文性质变化对各路径所产生的影响仍需要进步的定量化研究。
水团特征与太平洋入流水有关的水团发源于太平洋北部的白令海,与白令海不同源地的季节变化有很紧密的联系。
太平洋入流水的水团通过白令海峡进入楚科奇海,在北向输运过程中水文性质会发生变化,并与其他水团进行混合。
白令海峡东西方向上有明显的水文性质差异,主要是东部高温低盐,西部低温高盐,这个基本性质在太平洋入流水北向输运的过程中基本保持致,但也有南北差异,说明与太平洋入流水有关的水团基本是沿经向分布的。
夏季楚科奇海的太平洋水主要分为种典型水团,图。
第个是位于楚科维斜压海洋海冰耦合模式中加入了再分析风场资料,表明流函数与风强迫存在线性关系。
观测结果同样证明了风应力对太平洋水环流的影响。
前人通过分析的实测风场资料和海水体积通量,发现两者有着显著的相关关系,证明支流受风应力影响特别大,。
风应力的变化可直接改变气候态下的东北流向由于风场的季节性变化主要为东北西南风的转换,的流场也存在相应的季节性变化。
风应力的变化与北太平洋北冰洋之间的南北气压梯度变化有关,。
而支流的流场虽然由水位差驱动,但其变化主要取决于风应力,观测资料显示的海流速度和风速有着明显的相关关系。
支流受风场的影响研究较少,和认为在东风的影响下,整个楚科奇海西部的水通量将会增加。
白令海峡入流量由于楚科奇海是太平洋入流水从白令海峡进入北冰洋内部海盆的必经之路,白令海与北冰洋海平面高度差和短时间尺度的风场。
中部西部条路径继续向北输运。
东部路径主要沿着阿拉斯加海岸往西北部发展并在通过后进入加拿大海盆中部路径在处与东部路径分离往北运动,并在绕过之后重新与东部路径汇合西部路径穿过楚科奇海西部的后沿着楚科奇陆坡往东发展,最后与东部的流场系统汇合。
环流路径受海底地形海冰风应力白令海峡入流量等因素影响。
系,根据不同的源地和温盐性质可分为种不同水团,分别是东部的,中部的,西部的和冬季形成的。
展望太平洋入流水的流量环流路径水团等的变化对处于快速变化的北极来说有重要的研究意义。
认识太平洋入流水的性质特征有助于人们了解其传播和变化规律以及影响因素,进而认识太平洋入流水对于北极乃至全球气候生态系统的影响。
目前关于太平洋入流水的研究还有些值得关注应力对太平洋水环流的影响。
前人通过分析的实测风场资料和海水体积通量,发现两者有着显著的相关关系,证明支流受风应力影响特别大,。
风应力的变化可直接改变气候态下的东北流向由于风场的季节性变化主要为东北西南风的转换,的流场也存在相应的季节性变化。
风应力的变化与北太平洋北冰洋之间的南北气压梯度变化有关,。
而支流的流场虽然由水位差驱动,但其变化主要取决于风应力,观测资料显示的海流速度和风速有着明显的相关关系。
支流受风场的影响研究较少,和认为在东风的影响下,整个楚科奇海西部的水通量将会增加。
白令海峡入流量由于楚科奇海是太平洋入流水从白令海峡进入北冰洋内部海盆的必经之路,白令海峡入流量会直接影响太平洋水在楚科奇海几条不同通道的流量和比例关系。
关于白令海峡入流量的研究在节中已有介绍,这化对各路径所产生的影响仍需要进步的定量化研究。
水团特征与太平洋入流水有关的水团发源于太平洋北部的白令海,与白令海不同源地的季节变化有很紧密的联系。
太平洋入流水的水团通过白令海峡进入楚科奇海,在北向输运过程中水文性质会发生变化,并与其他水团进行混合。
白令海峡东西方向上有明显的水文性质差异,主要是东部高温低盐,西部低温高盐,这个基本性质在太平洋入流水北向输运的过程中基本保持致,但也有南北差异,说明与太平洋入流水有关的水团基本是沿经向分布的。
夏季楚科奇海的太平洋水主要分为种典型水团,图。
第个是位于楚科奇海东部的,它在夏季中到夏季末之间受携带从白令海峡南端进入楚科奇海,温度最高可




























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