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1. 研究目的与意义及国内外研究现状

海洋涡旋对海洋和气候影响的一个重要方面是涡旋对热量、淡水等的输运^[1-2]。海洋中尺度涡旋，尤其是西边界流涡旋携带极大的动能，使其在全球海洋物质、能量、热量和淡水等的输运和分配中起着及其重要的作用^[3]。

厄加勒斯海流是南半球最强的西边界海流之一，沿非洲东海岸向南流动，是大洋环流中联系印度洋和大西洋的关键过程^[4-5]。厄加勒斯海流涡旋将暖而咸的印度洋海水源源不断地输送到南大西洋，为大西洋经向翻转环流（amoc）的表面支流提供了主要的热量和盐分^[6-7]。

在高分辨率海洋环流模式下，由于西风带逐渐向极地移动，涡旋诱导的印度洋海水进入南大西洋的水量增加，逐渐进入北大西洋，对大西洋经向环流起到重要作用^[8]。因此，研究涡旋诱导的西南印度洋至南大西洋的淡水和热量输运的变化对于研究大西洋经向翻转环流以及对气候的影响有重要意义。

国内外研究现状

20世纪70年代初，国内外海洋学家就开始海洋中尺度涡旋的研究工作，包括观测、数值模拟和理论分析，比如早期的holland^[9]在1978年提出涡旋将海洋上层的能量向下传输，其动量对海洋能量的垂直输送起到重要的作用。近年来关于全球海洋涡旋的研究更多，如程旭华和齐义泉^[10]在2008年提出中尺度涡的传播表现出类似于rossby波的传播特征，adams等^[11]在2011年提出涡流诱导的输送为热通量扩散到深海内部提供了一种机制，并将其分散传播至数百公里外。也有很多海洋学家加入到涡旋热盐输送研究的行列中，如wang等^[12]对吕宋海峡附近的涡旋诱导的热盐输送进行计算并分析其变化，chen^[13]等描述了南海涡旋(湍流)热盐输运和中尺度涡旋的特征，dong等^[2]在2014年提出全球海洋涡旋运动对海洋热量和淡水分布具有显著影响。

2. 研究的基本内容

论文主要对涡旋诱导的淡水和热量输运及其相关问题进行研究，研究的具体内容主要包括：

1.1.涡旋自动识别程序的工作原理；

2.2.基于合成分析的涡旋三维结构及其特征；

3. 实施方案、进度安排及预期效果

实施方案：

1．中尺度涡旋自动探测。利用已有的中尺度涡旋自动探测方案，采用海面异常流场数据对研究海域的中尺度涡旋进行长时间序列的涡旋探测与识别，建立海表面涡旋数据集。

2．argo数据与涡旋数据的匹配。通过时空匹配条件的限制将海表面的涡旋信号与海面以下的argo数据实现匹配组合，得到有关涡旋的三维信息。

4. 参考文献

[1] bakun andrew.fronts and eddies as key structures in the habitat of marine fish larvae:opportunity, adaptive response and competitive advantage. sci mar, 2006,70(4):105-122.

[2] dong changming,mcwilliams james c., liu yu et al. global heat and salt transports by eddymovement. nat commun, 2014, 5(1)

[3] chelton dudley b.,schlax michael g., samelson roger m. global observations of nonlinear mesoscaleeddies. prog oceanogr, 2011, 91(2):167-216.