夏季太湖水体势能异常的空间分异特征及其机制

基于2013年6月7日～8月28日在大浦口、梅梁湾、避风港、平台山及小雷山附近湖体中获取的气象数据及水温廓线,探讨了太湖水体势能异常的空间特征及其可能机制.结果表明：太湖水体势能异常不仅存在日变化,而且呈现明显的空间差异：湾区附近的梅梁湾和避风港,较易形成相对稳定的水体层化,且可能维持多天;而位于西岸的大浦口、湖心区的平台山及湖南部的小雷山区域的水体势能异常呈典型的日分层现象,即白天可能形成层化,晚间基本消失.水体获得的热量存在空间差异,但差异度较小,而动力混合作用的空间差异明显.动力混合作用的空间差异是造成水体势能异常或层化空间分异的主要成因.

太湖水体势能异常及水体层化的特征及其机制

大型浅水湖泊的水体势能异常和层化对水生生态环境演变、局地天气及气候系统有着重要的影响。基于2009年8月11—22日和3月17—28日的气象数据及水温廓线,探讨了太湖水体势能异常和表层混合层深度的变化规律及其机制。结果表明:太湖水体势能异常呈现明显的日变化特征,晚间水体势能异常消失,而白天逐步凸现出来;水—气之间的热量交换是影响水体势能异常和水体层化程度的关键性因子;夏季水体势能异常和层化程度远强于春季,其主要原因是夏季风场引起的混合作用比春季弱,而夏季水—气热量交换对水体势能异常的增强作用比春季强;水体势能异常程度与表层混合层深度存在显著的指数关系。

基于三层嵌套网格的珠江口冬季盐度层化的数值模拟

运用三层嵌套网格的ROMS模式较好地模拟了2009年冬季珠江口的主要水动力过程和盐度分布。结果表明,珠江口盐度层化具有明显的潮周期变化特征,涨潮时表底层盐度差较小,层化较弱;落潮时层化较强。利用势能异常变化平衡方程分析影响层化的贡献项,结果表明势能异常的平流项和应变项是影响珠江口势能异常变化的主要因素。

磨刀门河口环流与咸淡水混合层化机制

为研究磨刀门盐水混合层化特征,基于SCHISM模型,建立了三维盐度数值模型,根据实测资料对其进行验证。结合水体势能异常理论,对枯季磨刀门河口混合层化的时空变化特征及深槽与浅滩的层化机制差异进行分析。结果表明:磨刀门河口小潮时水体层化最强,中潮时水体层化最弱,且拦门沙至挂定角段水体层化始终较强。磨刀门深槽水体层化主要受纵向平流、纵向水深平均应变和垂向混合影响,而浅滩水体层化则受横向平流、横向水深平均应变和垂向混合影响;磨刀门河口表、底层水体湍动能耗散率较高,而中间水层存在低耗散区,且涨潮时湍动能耗散率比落潮时大。

象山港海洋牧场规划区叶绿素a分布特征研究

为了对象山港海洋牧场规划区初级生产力情况进行了解,并为其牧场建设效果评价提供依据,在2011年的4月、7月和11月对浙江省象山港海洋牧场规划区内22个站点的叶绿素a、水体混合稳定度、水温、水体及沉积物中营养盐含量等生态因子进行了现场观测和实验测定,并进行了相关性分析。结果显示:调查海区叶绿素a分布具有明显的季节变化:4月(4.62 mg/m3)>7月(3.57 mg/m3)>11月(3.11 mg/m3)。水平分布上,各季节叶绿素a的分布趋势均为由湾底向湾口逐渐降低;垂直分布上,3个月份表、底层叶绿素a浓度差为7月(3.02 mg/m3)>4月(1.93 mg/m3)>11月(1.61 mg/m3)。与环境因子的相关性分析表明:叶绿素a的分布与浊度、水温、盐度及活性磷酸盐的相关性显著,3个季度的叶绿素a含量均与势能异常系数(PEAP)负相关。调查海区表层沉积物氮磷营养盐丰富,为此探讨了在研究海域建设人工鱼礁可以降低水体混合稳定度,促进营养盐的再生,并可能促进浮游植物的生长,从而有助于海域初级生产力水平的提高。