北冰洋次表层暖水形成机制的研究

分析了北冰洋加拿大海盆上层海水温度结构特征, 针对在海冰覆盖区域普遍发生的次表层暖水现象, 建立了冰海耦合的一维柱形模式, 成功模拟了次表层暖水的垂向结构和形成机制, 证明了太阳辐射加热和表层冷却是次表层暖水的成因。通过数值实验定量分析了形成次表层暖水各因子的作用, 表明太阳辐射是形成次表层暖水的能量来源; 长波辐射、气温和比湿等其他大气因子对次表层暖水强度有较大影响; 在厚冰区不能形成次表层暖水, 海冰越薄, 水道面积越大, 则冰下次表层海水温度升高得就越快, 薄冰和冰间水道是形成次表层暖水的主要能量通道; 通过模式的拟合给出湍扩散系数垂向变化的估值, 冰下表层海水垂向湍扩散系数为5.0×10?3m2/s 左右, 而次表层垂向湍扩散系数却快速降低到1.0×10?6 m2/s, 表明跃层导致的稳定性增大是形成次表层暖水尖峰的关键因素。