【摘 要】
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南海北部陆架区地理环境复杂，多时空动力过程形式多样，中尺度涡现象多发。研究南海北部陆架区的海洋环境动力特性可为海洋生态环境研究提供前期研究基础，可为海洋工程与技术研发提供科学依据。本文采用FVCOM数值模式与数据同化模型，结合观测数据与遥感数据，构建并验证了南海及附近海域高分辨率三维温盐动力数值模型。基于观测数据与模型结果，研究了南海北部陆架区的温盐动力特性以及中尺度涡的动力特征，重点分析了吕宋冷涡(LCE)双涡结构的三维特征、移动与耗散过程，以及影响南海北部陆架区动力环境的机理。主要结果如下：
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南海北部陆架区地理环境复杂，多时空动力过程形式多样，中尺度涡现象多发。研究南海北部陆架区的海洋环境动力特性可为海洋生态环境研究提供前期研究基础，可为海洋工程与技术研发提供科学依据。本文采用FVCOM数值模式与数据同化模型，结合观测数据与遥感数据，构建并验证了南海及附近海域高分辨率三维温盐动力数值模型。基于观测数据与模型结果，研究了南海北部陆架区的温盐动力特性以及中尺度涡的动力特征，重点分析了吕宋冷涡(LCE)双涡结构的三维特征、移动与耗散过程，以及影响南海北部陆架区动力环境的机理。主要结果如下：
(1)建立并验证了南海及附近海域三维温-盐-流数据同化数值模型。运用高分辨率非结构化地形网格，有效的拟合了南海复杂地形及岛屿，基于温-盐-流数据同化技术，以及多时空角度观测数据验证，提高了计算精确度。模型准确地模拟了黑潮、北赤道暖流、赤道逆流、西边界强流等动力过程，达到了涡分辨的效果。结果显示2013年南海北部环流冬季呈气旋型，夏季呈反气旋型。
(2)吕宋冷涡具有三维动力结构并沿陆架西移。在双涡结构作用下，等温线和等盐线呈现两侧向上凸起，中间略有回落的特殊特征；流场空间范围及强度上均存在不对称性。吕宋冷涡总体呈纺锤形形状，涡旋的中轴在垂向上有明显的倾斜趋势：东侧涡旋(LCE1)向东北方向倾斜，西侧涡旋(LCE2)向西南方向倾斜。在科氏力影响下，吕宋冷涡沿南海内部陆架2000m左右等深线向西运动。东侧涡旋(LCE1)几乎在原地耗散，而西侧涡旋(LCE2)最远可运动至海南岛东部陆架区域，并在海南岛西南部逐渐耗散。
(3)吕宋冷涡西移改变了南海北部陆架区海洋动力环境。西侧涡旋(LCE2)西向运动至琼东陆架区后，增大了陆坡区的流速，降低了水体温度。吕宋冷涡带来较强的坡面上升流，明显抬升了垂向等温线和等盐线，海水整体温度比冷涡入侵前下降了3℃以上。伴随吕宋冷涡的入侵过程，水体通量与热盐由东北方向沿着陆坡向西南方向输运。
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