摘要
黑潮在冬季常以流套的方式入侵南海,并多伴随着反气旋涡的脱落,脱落的反气旋涡将黑潮高温、高盐水带入南海,影响南海东北部水文要素和声速场的空间分布,目前尚未有对黑潮流套脱落反气旋涡声学效应的研究。利用2009~2020年卫星高度计数据和再分析数据,在南海东北部选取了6个冬季黑潮流套脱落反气旋涡,研究了其水文和声场结构,并应用BELLHOP高斯束射线模型仿真给出了其对声传播的影响。结果表明: (1) 6个黑潮脱落反气旋涡平均半径为110~135 km,垂向深度可达1000~1200 m,最大旋转速度为0.4~0.6 m/s。反气旋涡中心暖水下沉,温度异常均为正异常,暖核位置位于100~250 m处,最大正异常达到2.5 ℃。中心盐度异常呈现负-正-负的三核结构。反气旋涡在100~900 m深度声速为正异常,最大正异常超过8 m/s,出现在400 m左右。(2) 声波从涡外穿过涡旋和从涡内向外传播,当地形不会影响声线的反转时,会聚区的位置发生后移,后移的距离在5~10 km;当地形阻碍声线的反转时,声线与地形接触的位置不同,会聚区可能出现前移或后移,后移最大为29 km,前移最大可达23 km。(3) 当声源深度和接收深度都为300 m时,涡旋引起的声传播损失相比与无涡环境下最大增加10~15 dB, 同时地形与海底的反射也会使得声传播损失增大5~10 dB。本文研究结果对南海东北部深海通信、远程探测、舰艇侦察与反侦察等具有一定意义。
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