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南海由于受到吕宋海峡黑潮入侵复杂性的影响,导致南海东北部的环流结构具有典型的多变和多涡旋特征。研究环流结构长时间序列变化,可以采用卫星遥感、潜标和航次大面观测等方法手段进行。考虑到采用单一观测手段研究各有利弊,因此本文综合利用上述观测方法,通过南海北部开放航次、AVISO卫星观测资料和WOA(World Ocean Atlas2013)多年平均的气候态数据,对南海东北部120°E断面吕宋海峡的环流结构进行年际变化的分析,然后结合2014年大面积观测结果,分析2014年南海东北部环流结构的形成机理。主要研究内容如下: (1)基于2005年至2013年(其中无2010年和2012年)7年120°E断面的CTD观测资料,计算了流场结构和体积输运,发现2005年、2006年、2007年和2013年流场呈明显斜压结构,即流向随深度变化;而2008年、2009年和2011年流场呈准正压结构,流动方向沿垂向不改变。总体积输运在2005年西向最大,为11.2Sv;在2013年东向最大,为9.1Sv;而2009年净体积输运最小,仅为1.2Sv,西向。模态分解结果显示:2006年和2007年断面的斜压性最强,最大模态为第一斜压模态;2005年和2013年相对斜压性弱,流场由正压模和第一斜压模态共同主导,最大模态为正压模;2008年、2009年和2011年正压性远大于斜压性。总结黑潮入侵与环流结构发现,当入侵形式是黑潮分支时,流场容易出现上东下西的结构;当黑潮跨越吕宋海峡时,120°E断面更容易受到南海内部环流影响,结构不稳定。 (2)通过分析2014年中科院重大项目航次的观测资料,结合卫星的海表高度数据,观察到2014年三月至六月在吕宋海峡以西形成了一个反气旋涡,生命周期将近四个月,因而对这个反气旋涡进行了综合分析。通过使用水团分析方法,对涡旋内部站点进行分析,发现在此处出现的反气旋涡内部的水团性质介于122°E断面黑潮水和115°E以西的南海水性质之间。说明此时该涡旋性质与黑潮水性质相差很大,即此涡旋并不是黑潮脱落形成的反气旋涡。接下来,通过涡度方程分析,得知此涡旋在形成过程中,风应力作用、底部摩擦作用、斜压性作用和β效应对涡旋形成的贡献很小,而涡旋的主要驱动是依靠涡旋平流作用提供。而绝对涡度拖曳的作用对涡旋形成基本起到阻碍作用。