肯尼亚Bamburi岸礁潟湖中的波生净循环

在肯尼亚沿岸的Bamburi珊瑚礁岛潟湖上进行了海平面和海流测量,这个潟湖属于东非沿海和其它热带地区所常见的一种类型,由一个半连续的堤礁组成,有几百米宽,并沿与海滩近似平行的方向延伸几公里。海潮是相当强的半日型,具有明显不对称的潮位和海流循环的特征。在不规则分布的地方,礁岛断开,裂隙的大小足够与海洋通过潮水道发生有限的水交换。潟湖中的循环很大程度受岸礁的调节,在低潮期岸礁出露,形成屏障。进入的涌浪连续在礁顶破碎,产生明显的波浪引发的波生体积流动,海水横过礁岛进入潟湖,由此形成净流动,再由潮水道回到海洋。我们的数据表明,小潮和大潮的流动模式有着明显的差异。小潮期间,暗礁基本上是长期被淹没,海水流进潟湖,完成一个潮汐周期,并伴随有穿过潮道的向外体积流动。大潮期间,低潮时潟湖与海洋隔断,穿过潮道有短期的向内流动,直到海平面到达礁顶,流向才发生倒转。潟湖的水交换受到一系列因素的控制:暗礁淹没程度、涌入浪的特征、压力前锋和礁底摩擦性质。我们提出一个简单的分析模型,这个模型采用了波浪建造和波流动两个参数,并得出了比较合理的结果,穿过暗礁的体积流量和观测到的潮道向外净流量的大小有相同的量级。还发现潟湖重要的循环机制是海水越过暗礁连续的注入和通过潮道的排出。这个过程保证了潟湖充分的水体来源,并使得礁内的水质保持良好。