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黑潮延伸体海区海洋涡旋对冬季 垂直混合过程的影响 潘爱军１，２ 刘秦玉１ １．中国海洋大学物理海洋实验室，青岛２６６００３ ２．国家海洋局第三海洋研究所 环境动力室，厦门３６１００５ 摘　要：利用国际Ａｒｇｏ计划于２００１年２月在黑潮延伸体海域投放的Ａｒｇｏ浮标资 料，结合ＴＲＭＭ观测的海表温度资料和Ｔ／Ｐ－ＥＲＳ卫星高度计资料，分析了北太 平洋西部副热带模态水形成区海洋涡旋对冬季上混合层的影响。研究表明：反气 旋式的暖涡增强了冬季局地的垂向混合过程，形成较深的混合层及温度跃层，将 有助于西部副热带模态水的形成；发现２０世纪９０年代，１９９６年和１９９７年黑潮及 黑潮延伸体海区的涡旋活动以气旋式的冷涡为主，较多的气旋式冷涡有效地抑制 了冬季上层海洋的垂向混合过程，晚冬低位涡水体的体积较小；１９９３年、１９９４年和 １９９５年则相反，较多的反气旋暖涡（气旋式的冷涡较少）加强了冬季上层海洋的垂 向混合过程，晚冬低位涡水体的体积较大；西部副热带模态水形成区涡旋的累积 效应有效地影响了模态水形成的年际变化。 关键词：北太平洋副热带模态水；海洋涡旋；垂直混合；黑潮 １　引言 前人在模态水方面的研究多基于空间和时间上平滑的气候态数据，有关海洋中尺度过 ［１］ 程影响西部副热带模态水形成的研究尚不多见。黑潮延伸体海域具有强烈的涡旋信号 ， ［２，３］ Ｅｂｕｃｈｉ和Ｈａｎａｗａ 研究了黑潮再循环系统中的涡旋活动，指出日 利用卫星高度计资料， 本以南黑潮延伸体边缘每年会产生２～３个反气旋涡和气旋涡。那么海洋涡旋对西部副热 ［４］ 带模态水的形成有什么影响？关于这个问题，Ｓｕｇａ 曾指出：在西部副热带模态水的平流过 ［５］ 程中，反气旋涡趋向于携带较厚的模态水。最近Ｕｅｈａｒａ等 利用２００１年投放的Ａｒｇｏ浮标  基金项目：国家自然科学基金重点项目资助。 作者简介：潘爱军（１９７７～），男，山东省莱州市人，副研究员，从事物理海洋研究工作，博士。 Ｅ－ｍａｉｌ：ａｉｊｕｎｐａｎ＠１６３．ｃｏｍ ２７ 资料研究了涡旋对西部副热带模态水形成的影响，指出：反气旋涡对应较深的冬季混合层 和温跃层，并在向南运动的过程中携带较厚的模态水。然而，他们的研究仅给出一个气 候平均意义上的概念化图像，没有定量地估计海洋涡旋对冬季海洋混合层变化及西部副 热带模态水形成的贡献。此外我们注意到：上述的研究皆重点考虑了海洋反气旋式的暖 涡对冬季混合层及模态水平流的影响，海洋气旋式冷涡的作用未得到足够重视。本文重 点利用２００１年２月在黑潮延伸体海域投放的１２个 Ａｒｇｏ剖面浮标资料，结合同期的 ＴＲＭＭ卫星ＳＳＴ资料和Ｔ／Ｐ－ＥＲＳ卫星高度计资料，对海洋涡旋怎样影响冬季混合层深 度及模态水的形成给出了形象的描述和定量的估计；并在此基础上定量研究了２０世纪 ９０年代黑潮延伸体海区涡旋活动对西部副热带模态水形成的影响。 ２　资料 ［６］ ２００１年２月和３月在黑潮延伸体海域投放的Ａｒｇｏ剖面浮标是相对密集的 。为了 捕捉海洋中尺度现象，特别是海洋涡旋活动对冬季混合层变化及西部副热带模态水形成 的影响，我们对Ａｒｇｏ浮标资料进行了仔细地筛选，共选取了基本位于同一经度的三列浮 标资料。２月份在西部副热带模态水形成区选取了分别位于１４４°Ｅ和１４６°Ｅ左右的两列 浮标资料，３月份选取了位于１４６°Ｅ左右的一列浮标资料，资料细节见表 １。