基于Argo温度异常剖面的海洋涡旋无监督分类方法研究❋

林 静， 马纯永，2❋❋， 陈 戈，2

(1. 中国海洋大学信息科学与工程学院， 山东 青岛 266100； 2. 青岛海洋科学与技术试点国家实验室 区域海洋动力学与数值模拟功能实验室， 山东 青岛 266237)

中尺度涡旋在世界各大洋中广泛存在，通常分为气旋型涡旋(Cyclonic eddies, CEs)和反气旋型涡旋(Anticyclonic eddies, AEs)，中尺度涡旋裹挟的水团存在温盐异常，并能保持所携带水体的特性，对全球海洋的水体、能量和物质输运都发挥着重要作用[1]。根据不同的研究目标，科学家们开始逐渐研究具体类型的涡旋。有多种涡旋分类方法，其中最常用的一种是仅根据区域范围对涡旋进行分类，例如黑潮延伸体区域的涡旋[2]、南太平洋东部的涡旋[3]、印度洋东南部的涡旋[4]及南海涡旋[5]等。在这些地区，海洋科学家们分别研究涡旋的气候特征。同时，还有一些针对特定类型涡旋的研究，其主要是基于对涡旋某些特性(半径、振幅、传播轨迹、寿命等)的分类。例如，Chen等[6]根据寿命的不同对涡旋进行分类，并发现短寿命和长寿命涡旋的分布是具有空间聚集效应且在空间上相互分离。但上述分类方法难以对垂直结构相似的涡旋进行自动分类，从而不能揭示特定类型涡旋的动力机制。因此，基于海面下Argo浮标剖面的涡旋分类方法有待进一步研究。

Argo (Array for Real-Time Geostrophic Oceanograph) 浮标计划是一个实时全球海洋观测网络，由大约4 000个随机分布在各大洋的自动剖面仪组成，旨在快速、准确、大范围地收集海洋上层的海水温盐剖面资料。全球Argo阵列的实现，可获得快速、准确、大尺度的温盐剖面[7]，这使得全球中尺度涡旋垂直结构的研究成为可能[8-10]。……