罗源湾潮致余流特征及其对物质分布的影响

基于MIKE 3开展了罗源湾的三维数值模拟,以流场和断面垂向流速阐释了罗源湾的潮流分布特征,计算了罗源湾的潮致余流场,采用拉格朗日粒子追踪法模拟了具有粒子特性的物质在湾内的运移并分析了粒子的运动规律,结合潮流和潮致余流特征讨论了罗源湾不同区域的物理自净能力。研究结果表明,罗源湾西北部、东北岸内凹处和内湾口处形成了余环流结构,湾内不同区域的物质分布与潮致余流结构有明显相关性,粒子在罗源湾西北部海域运移缓慢,而湾口及可门水道附近具有较好的自净能力。本研究为进一步探讨罗源湾污染物质分布机制提供了科学依据,为罗源湾的污染控制和环境保护提供了技术支撑,研究方法也为其他海湾的相关研究提供借鉴参考。

波流共同作用下磨刀门河口余流特征分析

磨刀门河口水动力条件复杂,波浪作用明显,波浪影响下磨刀门河口余流特征的研究较少。本文基于SCHISM模型,建立二维波流耦合数值模型,通过比较有波浪和无波浪影响的河口余流特征,分析波浪对余流的影响,并从余流角度定性分析交杯四沙演变特征。结果表明:磨刀门河口西汊余流动力较强,西侧龙屎窟水道出口处余流较小,四沙水域受波浪作用较明显,余流动力介于两者之间。四沙水域余流流向在波浪作用下发生较大改变;交杯四沙在西汊强劲余流以及波浪掀沙作用下,四沙脊线有向西顺时针偏转趋势。

澳门地区东侧水域夏季余流及通量的时空变化特征

基于澳门地区东侧水域两座河口原型观测试验站夏季15 d的连续观测资料,分析了潮周期垂向平均欧拉余流、拉格朗日余流和斯托克斯余流时空变化特征的同时,将其概念推广到垂向潮汐动力影响下的分层余流分析中.研究显示,夏季澳门地区东侧南、北端水域整体涨落潮流态一致,南侧水域潮动力显著大于北侧;半月时段内,北侧水域潮流物质整体输移方向指向西北,南侧指向东南,拉格朗日余流流速分别为2.2 cm/s和5.1 cm/s,略小于欧拉余流.受海面西南季风影响,南、北侧水域表层欧拉余流、拉格朗日余流和斯托克斯余流流向均为东北向.潮周期垂向平均余流在洪水期指向外海侧,非洪水期北侧水域指向近岸,南侧水域指向伶仃洋河口东侧.海面风主导东南侧水域的斯托克斯漂移强度,对东北侧水域影响不明显,洪水期径流动力增强会削弱海面风引起的漂移作用;但南、北侧水域表层潮流物质输运强度和方向都与海面风密切相关.基于余流流态结合净潮通量分析显示,夏季澳门地区水道出口以下水域存在较为稳定的逆时针余环流,初步分析其原因主要是:珠江河口外海侧强劲的东北向沿岸流引起澳门地区东侧水域形成自东向西的补偿流所致.夏季,该独特的动力结构会截获上游东四口门下泄的部分水沙进入澳门地区水道,导致澳门地区水道滩槽淤积和水体交换不畅.

内伶仃洋水域洪枯季余流及净潮通量时空变化特征

基于内伶仃洋水域4座观测站洪、枯季半月的连续观测资料,分析了该水域余流和净通量时空变化特征,探讨主要动力因子的作用规律。研究显示,内伶仃洋水域半月水深平均余流流速洪季不超过10 cm/s,枯季不超过5 cm/s,洪、枯季总体指向外海侧方向。湾顶水域水沙通量洪、枯季均呈自西向东净输运,且与径流动力呈强正相关。主槽水域接纳东、西两侧浅滩水沙后始终朝西南外海输送。西滩水域洪季水沙朝外海方向净输出,枯季变为朝西北侧上游方向净输送,洪、枯季均与径流动力呈强正相关;淇澳岛北侧西滩水域洪、枯季水沙通量均处于净输入状态,导致该水域不断淤浅。采用多元线性回归法对主槽水域表层余流与主要动力因子进行拟合分析,显示潮汐动力始终驱使表层水沙朝上游方向净输运,径流动力作用方向洪季指向外海、枯季指向上游,海面风则驱使表层水沙与自身方向保持一致;拟合公式中的常数反应了地转科氏力等综合作用下的内伶仃洋水域表层水沙西南向输运规律,且枯季较洪季更为明显。

混合Rossby惯性重力波致Lagrange余流

基于在一个连续层化条件下热带海洋波动的弱非线性动力学系统中建立的最低阶 Ｌａｇｒａｎｇｅ余流动力学模型及由此导出的赤道波致Ｌａｇｒａｎｇｅ余流的一般解，导出了混合Ｒｏｓｓｂｙ 惯性重力波第一斜压模态导致的最低阶Ｌａｇｒａｎｇｅ余流的表达式。从中发现，该波可产生纬 向、经向和铅垂方向的Ｌａｇｒａｎｇｅ余流，其中水平分量与赤道中、东太平洋表层流速的年平均值 （约５ｃｍ／ｓ）同量级；纬向和铅垂向余流关于赤道正对称，经向余流关于赤道反对称，在赤道上 为零，因而不会造成跨赤道的质量净输运；余流量值不但与零阶波的振幅平方成正比，与零阶 波的频率也有关系５有振幅变化的混合波所导致的Ｌａｇｒａｎｇ ｅ余流的经向结构与无振幅变化波 致余流不同。定性分析了该波致余流对赤道中、东太平洋环流与ＳＳＴ的影响，初步揭示该余流 的年际变化有利于赤道中、东太平洋 Ｅ１ Ｎｉｎｏ事件的发展。

北部湾潮致、风生和热盐余流的三维数值计算

基于二阶湍流闭合模型计算涡动粘性系数的POM三维水动力模式 ,研究采用细网格 ,考虑了 6个岛屿的影响 ,海底摩擦系数进行划片取值 ,把作为强迫力的潮汐、风力和热盐统一在一个模型中 ,诊断计算并获得了北部湾三维潮致 -风生 -热盐余流。用实测资料对计算结果进行了验证 ,显示了本研究结果的合理性。同时给出了潮致余流、风生流和热盐余流 ,并且对各因子的作用做了比较和分析 。

渤海的环流、潮余流及其对沉积物分布的影响

阐明渤海环流和潮余流的分布特征及其与沉积物输运之间的关系。本文根据80年代以来的实测海流资料得到：辽东湾的环流是顺时针向的；黄河三角洲外海存在着一支流向东北偏北向流，与辽东湾西部的东北向海流相接；渤海湾内的环流北部为反时针向，南部为顺时针向回转的双环结构。上述环流趋势与渤海沉积物分布相一致。渤海沿岸主要入海河流的特征矿物分布正是上述环流存在的最好佐证。文中进一步讨论了潮余流分布特征及其对渤海环流的贡献。

渤海中部海域表层潮流和余流特征分析

利用2014年各月浮标观测得到的表层海流资料,对其进行调和分析,基于调和分析结果对渤海中部潮流和余流特征进行研究。结果表明:渤海中部大部分海域潮流性质属于不正规半日潮性质。渤海中部水深较浅,浅水分潮的影响不可忽略,其中M4分潮的影响更为显著;潮流运动形式除西部和北部两个浮标点为往复流以外其余均是旋转流,旋转方向均为逆时针;渤海中部实测涨落潮流除最北端的2号浮标点较强以外,其他均小于75 cm/s。涨落潮流的强度较一致。渤海中部的余流除4号浮标点以外均为偏向北的流动,表层月均余流的季节变化不太明显。本文推测渤海中部环流的流动特征为顺时针。冬季渤海中部表层余流受制于风的作用,春、夏季某些区域余流受到风的影响较大,是潮汐余流和浅海风海流的合成。而靠近岸边的1号浮标点以潮余流为主。

江苏辐射沙洲水道垂线平均余流的计算与分析

根据辐射沙洲邻近主水道和中心沙洲滩面水道33个站次的准同步实测潮流资料,计算了各站位垂线平均欧拉余流、斯托克斯余流、拉格朗日余流,并分别进行了逐站位的分析和比较。各站位斯托克斯余流相对较小,在水道口门处斯托克斯余流较大,余流流向大都沿涨潮流向,豆腐渣腰门水道及其以东站位的斯托克斯余流则大致沿落潮流向。欧拉余流和拉格朗日余流大小和流向基本一致。研究海域存在着半封闭的顺时针方向的海水净输移。西洋水道和条鱼港水道是辐射沙洲中心腹地的净进水通道,而豆腐渣腰门水道、陈家坞槽水道、外王家槽水道、苦水洋海域水道则是净出水通道。

琼州海峡余流场季节性变化特征

本文通过利用多年的琼州海峡海流实测资料,研究了琼州海峡潮余流场的季节性变化特征。结果表明该水域全年余流方向总趋势是由东向西的,这和以往研究结论不同:许多研究者认为,夏季受西南季风影响,水体输运方向是由北部湾指向南海的。本文还对其夏季水体输运机制进行了分析。

广西主要港湾余流特征及其对物质输运的影响

广西 5个主要海湾各有自己的环流特征 :铁山湾存在一个反气旋涡 ,廉州湾存在一个海湾尺度的气旋环流 ,钦州湾青菜头南端存在一个气旋式环流 ,防城湾口有一个气旋环流。珍珠湾余流 ,在深水航道内自湾内指向湾外。冬季 ,受北风影响 ,各湾从湾内流向湾外的余流分量加强。由于反气旋或气旋环流存在 ,形成和环流相应的泥沙输运。

北黄海潮流、余流垂直结构及其季节变化

基于对2006年夏季与2007年冬季在123.51°E,38.00°N的各1个月潮流和水位观测数据的分析,发现夏季余流呈现两层结构,上层流向为西北,下层流向东南,并且当大潮日期附近,在跃层附近深度存在若干流速较强的水层;冬季余流除了个别层以外基本上均为西北向流入北黄海,从中可以看到风场改变所引发的异常增减水和强流出现。对潮流椭圆的分析表明,半日潮族分潮流的最大流向自夏季至冬季存在着顺时针的旋转,旋转角大约为16(°)～18(°),并且夏季半日潮族随深度顺时针,全日潮族逆时针旋转,而冬季基本上上下一致。

琼州海峡夏季三塘潮流谱分析和余流特征研究

无论潮流矢量是反时针旋转(f>0)还是顺时针旋转(f<0),全日潮谱峰都高于半日潮谱峰。2个半日潮周期分别为12、12.4h;2个日潮周期分别为23.9和25.8h;在半日潮和全日潮分量中,反时针分量是主要的:顺时针的半日潮能谱只有反时针的84%;顺时针的日潮能谱只有反时针的65%;浅水分潮6.2、8h和超过24h的3、4.2和5.5d等也有明显表现,但是都未通过显著性检验;夏季余流流速在5～10cm/s范围内变化,方向以南偏西为主。造成这种现象的首要的因素是夏季琼州海峡水交换基本态势和三塘附近海底地形,风对流向变化也有重要影响。

杭州湾、长江口余流及其物质输运作用的模拟研究 Ⅰ.杭州湾、长江口三维联合模型

根据杭州湾、长江口流场和物质输运的特点，引进正交曲线网格版本ＥＣＯＭ模型，并对斜压梯度力和物质对流扩散的计算作了改进，建立了一个以杭州湾和长江口为整体的三维联合模型，用于潮流、余流和物质输运的计算和研究．

基于船载ADCP观测对罗源湾湾口断面潮流及余流的分析

基于对罗源湾可门水道的25h连续走航ADCP观测,成功构建了沿走航断面共12个站位的连续海流时间序列,并对这些站位的潮流、余流以及潮通量等进行了分析。结果表明可门水道内的潮流为正规半日潮流,驻波性质明显,涨潮首先出现在水道中下层而退潮则首先发生在水道上层。水道内的潮流为往复流,水道南部M2分潮流流速较大,并且其倾角自北向南逐渐增加。此外,水道两端的浅水区域内浅水分潮M4振幅较显著。可门水道内余流呈现出两层结构,20m以浅余流沿东北向流出海湾,并且出流的核心位置偏南,而20m以深的余流沿西南向流入湾内,入流的流核位于偏北的近底层区域。对潮通量的积分计算表明通过可门水道进入罗源湾的潮通量约为4.81×108 m3。

北部湾北部潮流谱分析和余流特征研究

【目的】研究北部湾北部的潮流谱和余流特征。【方法】利用1988年10月至1989年8月的涠洲岛附近10m、20m和30m海流观测资料进行谱分析。【结果】无论频率f>0或f<0,全日潮谱峰都高于半日潮谱峰。其中,主要半日潮周期为12h、12.4h,主要日潮周期分别为23.9h和25.8h。在半日潮和全日潮分量中,顺时针分量是主要的。从余流前进矢量可以看出:冬半年,10m、20m和30m层平均余流矢量方向分别为302°、338°和43°。夏季,10m、20m和30m层平均余流矢量方向分别为246°、298°和292°。【结论】风对1988年10月至1989年2月余流影响明显,但是制约余流运动的主要因素是北部湾北部环流。

杭州湾、长江口余流及其物质输运作用的模拟研究 Ⅱ冬季余流及其对物质的运输作用

首先分析了杭州湾、长江口冬季余流和物质输运作用的观测特征，提出了几个值得继续研究的问题．然后，利用杭州湾、长江口三维联合模型，综合考虑径流、风应力、密度流、中国东部海域背景环流和Ｍ２，Ｓ２，Ｋ１，Ｏ１四个分潮的综合作用，模拟出了冬季的余流结构及其对物质的输运作用．在此基础上，针对所总结的几个问题，进一步作数值模拟，讨论余流和物质输运作用形成的机制。

广西重点港湾的潮流和余流

根据 198 6年和 1996年报告的实测资料 ,分析广西铁山港、北海港。

沙埕港湾口断面潮流及余流特征分析

基于对沙埕港湾口断面的连续走航观测资料,成功构建了沿走航断面的10个站点的连续海流序列,并分析了潮流、余流、潮通量等水文要素。分析结果表明,沙埕港湾口水道潮流类型为正规半日潮流,涨潮最先出现在中下层而落潮最先出现在上层,涨(落)潮转流相差约为30min。水道内潮流为往复流,M2和S2分潮流流速较大,倾角基本沿水道主轴方向。沙埕港湾口断面余流呈2层结构,10m以浅基本为东南向余流流出湾口,核心位于湾口断面南侧。10m以深多为西北向流入湾内,入流核心位于湾口断面中部的底层区域。对潮通量的计算表明,通过湾口进入沙埕港的潮通量约为1.63×108m3。

长江口邻近海域余流的基本特征分析

根据2005年7月、2005年11月和2006年5月在长江口及其邻近海域进行的大范围水文调查资料,深入分析该海域余流的平面分布,垂直变化,大、小潮变化,季节变化等特征。结果表明,所测区域影响余流的因素很多,有底形、斜压、径流量、风应力、底摩擦、台湾暖流、浙江沿岸流、江苏沿岸流以及各因素间的相互作用。