热带西太平洋海区流系复杂,又是多种水团的集散地,尤其是具有暖池这一重要的热库,是气候变化的关键区域。作为海洋中重要的物理过程,中尺度涡旋在海洋动力学及热力学等方面都起到非常重要的作用,因此无论在理论研究还是实际应用方面,热带西太平洋中尺度涡旋都具有很高的研究价值,目前在此海域的研究较少。本研究围绕热带西太平洋的中尺度涡旋活动,我们开展了三个方面的工作。一、我们使用Chelton的数据集,分析热带西太平洋中尺度涡旋的统计特征,发现以往研究较少关注的北赤道逆流(NECC)区(120°E~180°E,4°N~6°N)涡旋生成较多,与以往研究较多的副热带逆流区(120°E~180°E,15°N~17°N)比,涡旋的半径、振幅、生命周期及非线性强度更大。同时,NECC区涡旋的移动距离更远,而且涡旋经向移动距离服从γ分布。涡旋在靠近西边界的区域更易向南移动,而越往东的区域生成的涡旋越容易向北移动。NECC区涡旋的生成具有明显的季节变化,气旋涡夏季和冬季多,春季和秋季少,而反气旋涡在夏季数量少,冬季数量多,这种季节变化的产生是由流场剪切强度的季节变化引起的。该区域的涡旋受到厄尔尼诺-南方涛动(ENSO)的影响,气旋涡超前于厄尔尼诺成熟期产生,反气旋涡滞后于厄尔尼诺成熟期产生。反气旋涡滞后于厄尔尼诺成熟期大量产生这一现象是NECC和南赤道流(SEC)流场剪切强度的年际变化引起的,而气旋涡的超前现象不能由NECC和北赤道流(NEC)流场剪切强度的年际变化解释。反气旋涡超前于厄尔尼诺成熟期大量产生也可能是受到其他因素的影响,比如该海区的风场变化等。这需要进一步的研究。二、我们初步建立了一个热带西太平洋海区涡旋的随机移动模型,模型中变量:初始位置、生命周期、移动速度,都是根据这一海区统计参数产生的随机数,之后通过不断的迭代就可产生涡旋的轨迹。我们对这个数据集的模拟效果进行了初步验证,经验证涡旋移动模型模拟的涡旋移动轨迹在形态上和真实的涡旋相似,在统计上能够反映涡旋的移动特征。三、我们研究了拉格朗日观点的涡旋识别方法。使用AVISO和OFES的数据分别提取了热带西太平洋的李雅普诺夫指数(FTLE)场,通过AVISO的地转流数据,计算了热带西太平洋的时间向后FTLE场和时间向前的FTLE场,并验证了FTLE场脊线作为流体输运的边界作用。我们找到了涡旋对水质点输运影响的四种情形:卷入、卷出、屏障和携带。最后我们使用拉格朗日平均涡度偏差(LAVD)方法,可视化了太平洋海区两个涡旋的分离融合过程。