孟加拉湾叶绿素浓度对过境气旋的响应

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中文摘要：热带气旋（TC）作为最常见的极端天气系统在登陆期间通常伴有狂风、强降雨、风暴潮等异常天气现象，严重威胁沿海国家和地区的经济、人民生命安全等。孟加拉湾是“海上丝绸之路”沿线的主要海域之一，研究孟加拉湾海域过境热带气旋对大气环境和上层海洋的影响具有重要的科学、经济和战略意义。本文选取了孟加拉湾海域2016年两个连续且路径相似的热带气旋Nada和Vardah为研究案例，采用卫星遥感观测资料、多源数据再分析资料、Argo浮标观测数据资料等不仅分析了大气环境对两个连续热带气旋的响应，还分析了上层海洋物理和生物过程对它们的响应，探讨了在热带气旋Nada与Vardah的影响下，影响降水分布特征的相关机制。通过分析连续热带气旋Nada与Vardah对大气稳定性的影响，结合海洋与大气之间的相互作用及能量交换，根据两个气旋对同一位置海洋气旋涡的不同影响，讨论了海表面叶绿素大爆发的动力机制。结果表明：热带气旋Nada与Vardah生成和发展过程中携带大量水汽，在冷空气入侵作用下，大气层结减弱，对流在气旋中心附近的分布特征影响了降水的分布特征。强对流偏向Nada中心的左侧，其触发的强降水中心在路径的左前方，降水分布具有显著不对称性；强对流在气旋Vardah中心附近都存在且强度相当，因此Vardah引发的强降水中心在其路径的前方且呈罕见的对称性分布。由于气旋强度、移动速度等的影响，12月1日Nada登陆前，在低空1000hPa附近假相当位温达到峰值354K，12月11日Vardah登陆前，1000hPa附近假相当位温gt;356K，表明Vardah期间能量累积更多，导致了更强的降水。Nada过境后研究区内原本存在的海洋气旋涡涡度由0.217s-1增强至0.291s-1，且产生了周期约为2天的近惯性振荡，引发强烈的海水垂直混合和上升流，导致其路径附近海表面温度下降，浮力频率由0.0317s-1减小至0.026s-1，温跃层由33.7m加深至35.6m，表明层结减弱，混合层加深，在垂直混合影响下深层营养水输送至海表面导致叶绿素爆发；Vardah影响期间，气旋涡的涡度由0.257s-1增大到0.331s-1，且Vardah期间产生了强烈的埃克曼上升流，EPV最大为7.04×10-5大于Nada期间（最大值为6.19×10-5），浮力频率减小至0.0247s-1，温跃层加深至67.6m，混合层深度显著加深了32m，Bio-Argo观测数据表明深层叶绿素a浓度最大值深度由61.8m上升至26.8m，表明了在强烈的上升流影响下，深层营养水透过跃层进入混合层，诱发了持续15天的海表面叶绿素大爆发。海洋上层叶绿素a浓度的增加对海洋初级生产力的增强具有重要作用，本文探讨了两个连续热带气旋引发强降水的不同特征及其背后的动力机制，以及它们引发叶绿素a爆发的不同机制，具有重要的科学、经济、社会价值，也为相关研究提供了参考。

作者：

邢雪婷

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关键词：

热带气旋上升流降水分布大气稳定性能量交换叶绿素浓度

授予学位：

硕士

学科专业：

测绘工程

导师：

吕海滨、张红华

学位年度：

2022

学位授予单位：

江苏海洋大学

语种：

中文

中图分类号：