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第1章 绪论1

1.1 什么是海洋涡旋1

1.2 国内外海洋涡旋研究现状2

1.3 海洋涡旋自动探测的必要性3

1.4 海洋涡旋自动探测方法综述4

第2章 欧拉型涡旋自动探测与分析6

2.1 基于流场几何特征的涡旋自动探测方法6

2.1.1 引言6

2.1.2 探测算法6

2.1.3 探测算法的评估13

2.1.4 追踪算法17

2.2 基于卫星高度计资料的涡旋自动探测19

2.2.1 高度计资料19

2.2.2 高度计涡旋探测20

2.3 基于海表温度资料的涡旋自动探测22

2.3.1 海表温度数据22

2.3.2 涡旋识别方法23

第3章 拉格朗日型涡旋自动探测与分析26

3.1 海表漂流浮标27

3.2 涡旋识别方法28

3.3 探测结果31

3.4 总结与讨论32

第4章 三维涡旋自动探测与分析36

4.1 三维涡旋探测技术介绍37

4.2 南加州湾三维涡旋38

4.2.1 涡旋的数量和寿命41

4.2.2 涡旋的半径和涡度42

4.2.3 涡旋的演化和运动47

4.2.4 涡旋的垂向结构50

4.2.5 涡旋的产生和消亡52

4.2.6 涡旋的动力平衡机制55

4.3 全球三维涡旋探测及统计特征56

4.3.1 Okubo-Weiss参数方法56

4.3.2 全球涡旋数量和深度分布58

4.3.3 小结60

第5章 利用合成孔径雷达和水色卫星资料探测海洋涡旋61

5.1 合成孔径雷达卫星探测涡旋61

5.1.1 SAR海洋遥感基本原理61

5.1.2 SAR图像探测涡旋的机制65

5.1.3 SAR图像中的涡旋66

5.1.4 SAR图像探测吕宋海峡及邻近海域的涡旋69

5.2 水色卫星探测涡旋76

5.2.1 叶绿素a浓度反演76

5.2.2 水色卫星数据77

5.2.3 水色卫星图像中的涡旋80

5.2.4 涡旋对近表面叶绿素a浓度的影响机制83

5.3 SAR和水色卫星联合探测涡旋85

5.3.1 海洋涡旋实例研究一86

5.3.2 海洋涡旋实例研究二89

5.3.3 海洋涡旋个例研究三92

5.3.4 海洋涡旋个例研究四93

第6章 几个区域的涡旋问题95

6.1 黑潮延伸体95

6.1.1 漂流浮标轨迹96

6.1.2 海表面温度（SST）100

6.1.3 海表面高度异常（SSHA）102

6.1.4 小结105

6.2 中国东部沿海涡旋105

6.2.1 引言105

6.2.2 涡旋的数目、大小和生命期108

6.2.3 涡旋的相对涡度112

6.2.4 涡旋的生成与消亡113

6.2.5 涡旋的运动115

6.2.6 涡旋的生成机制117

6.3 西北太平洋副热带逆流区涡旋118

6.3.1 涡旋的数量、大小和寿命121

6.3.2 涡旋的涡度121

6.3.3 涡旋的产生和消亡124

6.3.4 涡旋的演变125

6.3.5 涡旋的移动126

6.3.6 涡旋与黑潮的相互作用127

6.3.7 涡旋对温跃层和盐跃层的影响130

6.3.8 涡旋的产生机制130

6.3.9 小结132

6.4 南海涡旋133

6.4.1 南海中尺度涡旋研究概述134

6.4.2 南海中尺度涡旋的探测与跟踪技术135

6.4.3 南海中尺度涡旋的基本特征141

6.4.4 南海涡旋的观测个例155

6.4.5 小结175

6.5 西北印度洋涡旋175

6.5.1 西北印度洋背景环流175

6.5.2 西北印度洋大涡旋175

6.5.3 索科特拉涡旋183

6.6 岛屿尾涡183

6.6.1 岛屿尾涡简介183

6.6.2 深水模型设置186

6.6.3 深水控制实验187

6.6.4 深水岛屿尾流参数的敏感性197

6.6.5 讨论与展望205

第7章 涡旋探测的可视化技术207

7.1 引言207

7.2 功能简介207

7.3 平台构建207

7.4 技术框架207

7.5 输入输出209

7.5.1 输入209

7.5.2 输出210

7.6 可视化软件简介210

7.6.1 运行环境210

7.6.2 软件界面211

7.6.3 数据源211

7.6.4 日期选择212

7.6.5 统计信息查询214

7.6.6 执行按钮217

7.6.7 操作说明218

第8章 大气对海洋涡旋的响应220

8.1 资料介绍222

8.1.1 TMI数据222

8.1.2 QuikSCAT卫星及其数据产品222

8.1.3 AMSR-E和AMSR-2数据223

8.1.4 J-OFURO海表热通量资料224

8.1.5 CFSR数据224

8.2 大气对黑潮延伸区海洋涡旋的响应特征224

8.2.1 分析方法225

8.2.2 中尺度暖、冷涡旋对海洋大气边界层的影响226

8.2.3 中尺度暖、冷涡旋对大气瞬变扰动的影响及可能机制234

8.2.4 小结239

8.3 大气对黑潮延伸区海洋涡旋的响应特征——大样本合成分析239

8.3.1 分析方法240

8.3.2 大气响应特征——观测结果241

8.3.3 大气响应特征245

8.3.4 小结251

8.4 大气对理想涡旋响应的模拟251

8.4.1 模式简介251

8.4.2 模式构建与结果分析253

第9章 海洋涡旋研究的前沿性问题255

9.1 涡致输运255

9.1.1 涡致热量、盐度输运255

9.1.2 涡致能量输运262

9.1.3 涡致水体输运263

9.1.4 涡致沉积物输运266

9.2 涡致混合268

9.2.1 引言268

9.2.2 沿等密度面混合268

9.2.3 跨等密度面混合270

9.3 次级中尺度过程的研究现状与前景273

9.3.1 次级中尺度现象275

9.3.2 次级中尺度过程的产生机制277

9.4 中尺度涡与内波283

参考文献286

后记327