长江口平面盐度锋对径流量变化的响应特征

基于1950年―2018年大通站月均径流量数据,应用MIKE21软件建立长江口平面二维水动力及盐度输运模型,探究三峡工程建成后径流量变化对长江口4支平面盐度锋位置与强度的影响。结果表明:在长江口口门处,全年平均盐度整体增加,南槽处增加最明显;除北港外,各支盐度锋都具有双锋面结构;锋面位置与径流量成线性关系,第一锋面位置变化较第二锋面明显;各锋面强度与径流量成二次函数关系,二次项系数在第一锋面处为正,第二锋面处为负。

南海盐度锋的年际变化特征分析

为了探究南海表层5 m盐度锋的年际变化特征,应用50年(1958—2007年)的SODA月平均资料,采用均方差和经验正交函数进行研究。结果表明,盐度锋年际变化显著的区域集中在北部湾、海南岛以东、南海北部、吕宋海峡、东马来西亚西北部和越南最南端;第一模态和第二模态时间系数变化趋势均表明南海盐度锋强度在逐渐减小;前者呈单极子型空间分布,后者空间分布型则为偶极子型。第一模态时间系数功率谱分析表明该模态存在3—5年和7—16年的周期,Morlet小波分析显示1965—2000年该模态主要存在4年、9年和12年左右的周期。第一模态确立的3个负位相中心区域(海南岛以东、吕宋海峡和越南最南端)的均值变化趋势一致,强度都在逐渐增大,具有同位相变化特征;第二模态时间系数功率谱分析表明该模态存在3年、5年和8—12年的周期。Morlet小波分析表明1962—2001年期间该模态存在3年、5年和9—12年的周期。第二模态找出的两个正负位相中心分别在东马来西亚西北部和南海北部,前者盐度锋强度在逐渐减小,而后者强度却在持续增大,强度的年际变化呈现反位相变化特征。

东海西北部海域盐度锋的分布特征及其变化

本文利用1975—1981年东海断面调查资料,分析了东海西北部海域(北纬28°—33°,东经125°以西)盐度锋的分布特征及其变化,指出了该区盐度锋终年存在,且有明显的季节变化和年际变化,影响盐度锋分布和变化的主要因子是台湾暖流的强弱、径流量的多寡以及浙江沿岸上升流的盛衰,盐度锋的位置与邻近海域渔场的关系密切,中心渔场一般位于盐度锋的外海侧。

长江口枯季盐度锋对深水航道及横沙东滩圈围工程的响应特征

盐度锋作为长江口重要物理现象,对潮流、物质输移及沉降过程都有着重要影响。该文应用MIKE21软件建立了长江口二维水动力及盐度输运模型,探究深水航道及横沙东滩圈围工程对长江口枯季南北槽及北港盐度锋的影响,得出以下主要结论:南北槽盐度锋均呈双锋面结构,且主锋面(盐度梯度最大)均位于第一锋面处;但北港盐度锋呈单锋面结构。深水航道工程单独作用时,南北槽主锋面强度降低并向上游移动,南槽第二锋面基本消失,北槽第二锋面略有增强;北港锋面强度升高且向上游移动。横沙东滩圈围工程单独作用时,盐度锋的变化与深水航道工程单独作用时整体类似,且南北槽及北港主锋面变化程度更为显著,但南北槽第二锋面变化微弱。两工程共同作用时,南北槽盐度锋主要受深水航道工程控制,横沙东滩圈围工程会削弱南北槽主锋面强度;北港盐度锋主要受横沙东滩圈围工程控制,深水航道工程会削弱北港锋面强度。

长江口及其邻近海区环流和温、盐结构动力学研究Ⅳ盐度结构

盐度的数值模拟结果表明:一年四季长江口及其邻近海区的盐度分布均为近岸低,外海高,近岸与外海盐差大。冬季近岸和外海的上层盐度呈垂直均匀分布,陡坡及外海的底层出现层化;近岸特别是长江口及其以南近岸盐度的水平变化显著,外海变化缓慢。春季在长江口以北,近岸至外海的表层至近底层盐度呈垂直均匀分布,近岸至外海的底层存在一个向北延伸的盐舌;长江口及其以南近岸和外海的表层至次表层盐度呈垂直均匀分布,在近岸稍远的表层至次表层形成盐跃层,其强度自近岸至外海和自表层至底层逐渐减弱;在陡坡区的底层盐度几乎呈均匀分布,并保持高盐特征。夏季除长江口及其以南近岸浅水区盐度呈垂直均匀分布外,其它区域盐度均出现剧烈分层,在长江冲淡水区形成强盐跃层,其强度自表层至底层迅速减弱,陡坡至外海的底层盐度大致呈均匀分布且保持高盐特征。秋季长江口以北近岸浅水区表层盐度低且出现层化,表层以下盐度高且呈垂直均匀分布;近岸以远自表层至底层呈垂直均匀分布,在外海上层盐度低且呈垂直均匀分布,而底层盐度高并出现分层;长江口及其以南近岸浅水区盐度呈垂直均匀分布,陡坡区出现层化,其盐度为表层低,底层高;层化自表层至底层逐渐增强,并随陡坡至外海的减弱,上层又逐渐变为垂直均匀分布。

长江河口盐水入侵锋研究

根据1959－1988年部分年份长江口南港-南槽、南港-北槽、北港和北文共22个纵向测次资料，计算分析各人海通道内盐水入侵锋的伸退区域及其特征。利用密度佛氏数F的计算结果，提出确定盐度锋迁移范围和滞流点的判据．研究结果表明，盐度锋对河口最大浑浊带主委有两大贡献：锋区含盐度有利于泥沙絮凝；锋面附近形成的重力环流，有利于泥沙富集，形成最大浑浊带。

舟山渔场盐度分布特征分析

利用现场测得的数据,分析了舟山渔场盐度的分布特征。结果如下:渔场外海表层盐度高,分布均匀,近岸盐度低,梯度大。冬季,盐度锋位于渔场近岸,强度强,范围广,走向大致与岸线平行,长江口附近海域有低盐水舌向东伸展;夏季,盐度锋强度减弱,范围缩小,最强处位于30°30'N,122°E附近海域,略呈东北-西南走向。春秋季是盐度锋的消长期。垂直分布上,冬季表层盐度高,随深度增加盐度缓慢增高,近底层略有降低;夏季,表层盐度低,随深度增加盐度迅速增高,至底层又明显降低。春秋季变化和夏季相似,只是秋季表层盐度更低,变化更显著,春季变化相对缓和。

基于同化再分析产品研究东中国海海洋锋季节变化特征

海洋锋是特性明显不同的两种或几种水体之间的水平分布高梯度带。海洋锋对海战场环境存在重要影响。文中基于高性能计算机平台,采用海洋动力模式和先进的数据同化技术制作的海洋数值再分析产品(China Ocean Reanalysis,CORA),研究了东中国海温度锋和盐度锋分别在表层和50 m层深度上的季节变化特征。通过分析发现温度锋在冬季主要分布在东海及台湾海峡,在夏季主要分布在渤海及黄海;春秋两季的变化介于冬夏两季之间;东海黑潮区四季皆存在温度锋。盐度锋主要存在于黄河和长江等径流入海区附近。温度锋和盐度锋的季节变化主要受气象条件、河流入海和近岸升降流季节变化的共同影响。

日本海的锋面分布特征及其季节变化

基于1980—2015年的SODA(Simple Ocean Data Assimilation)数据,采用绝对梯度方法提取了海洋锋信息,分析了日本海锋区的空间分布特征、锋轴线位置和锋出现频率,研究了日本海温度锋、盐度锋的分布特征和季节变化规律。结果表明:日本海温度锋总体上呈SW—NE走向,季节变化特征显著;锋轴线没有随季节变化发生明显摆动,但随着深度的增加向日本沿岸移动。盐度锋季节性变化规律显著,但轴线位置相对稳定;在整体空间分布上和季节变化上均与温度锋截然不同;整个盐度锋可分为对马海峡锋和日本海北部锋两部分,其中对马海峡锋位于对马海峡附近,具有和当地温度锋相同的特征,日本海北部锋位于日本海最北部,沿着俄罗斯海岸分布。

浙江南部海域富营养化和赤潮的探讨

本文探讨了浙江南部海域1990年春季发生赤潮期间的水化学特征和富营养化状况,及与赤潮生物的线性回归关系。分析结果表明,该海域出现高营养盐以至形成富营养化乃是江浙沿岸流和瓯江等河流径流及远岸区盐度锋辐聚的综合影响的结果。根据回归分析,NO_3-N,SiO_3-Si与浮游植物细胞密度之间存在着较为显著的负相关。亦即N,Si和高N/P比(35:1左右)可能是导致浮游植物(夜光藻)异常增殖的重要因素。

赤道太平洋障碍层的年际演变及其与厄尔尼诺-南方涛动事件的关联

利用2004-2017年BOA_Argo网格数据集系统分析了赤道太平洋障碍层厚度的年际演变及其与厄尔尼诺-南方涛动(ENSO)事件的关联.在年平均意义上,热带太平洋障碍层在暖池区存在明显的年际变动,其厚度变化幅度可达15m以上.多变量经验正交函数分解的主模态表明:西太平洋暖池区降水与障碍层的异常场分布型态吻合,都呈现明显的东(正)西(负)反相位分布,降水的正(负)异常造成了障碍层的正(负)异常;且与ENSO事件高度相关(相关系数0.87),存在显著的2~4年的年际变化主周期信号.针对赤道太平洋障碍层的纬向迁移分析表明:对应于厄尔尼诺(拉尼娜)年,赤道太平洋偏厚的障碍层位置显著东(西)移,且与暖池东部边缘和海表盐度(SSS)锋的纬向迁移大致处于同一位相.在大多数情况下,较厚的障碍层局限于暖池的东部边缘内(170°W以西),位于SSS锋附近或偏西;SSS锋附近的障碍层可能归因于水平平流、强降水及开尔文波.在2015年9月至2016年2月期间,赤道中太平洋的SSS锋消失,对应着厚障碍层的消失,表明厚障碍层的位置与西太平洋暖池东部边缘内SSS锋的纬向位置密切相关.

涌潮对钱塘江河口盐水入侵影响研究

钱塘江河口潮强流急,涌潮汹涌,是典型的强混合型河口,其盐水入侵程度远强于其它潮汐河口。基于Godunov格式的有限体积法建立了涌潮作用下二维高精度盐水入侵数学模型,结合实测潮汐、涌潮和氯度资料分析,研究了涌潮对钱塘江河口盐水入侵的影响。结果表明,涌潮促使盐水入侵加剧,导致时间上和纵向上氯度变率增大,涌潮是形成盐度锋的动力机制。同时,涌潮紊动激烈,促使氯度垂向分布均匀。另外,还对氯度控制方程中扩散系数的取值进行了讨论,认为钱塘江河口扩散系数取102m2/s量级较为合适。