Observation of the supercritical Pearl River plume front under the downwelling-favorable winds

For the Pearl River plume, the supercritical, distinct plume front appears in downwelling-favorable winds, which is easily observed due to the distinct boundary between the plume water and the ambient water. In this paper, in situ and satellite observations of a plume front are utilized to explore the Pearl River plume front properties under the downwelling-favorable winds. Field observations clearly show frontal structure, especially the two-layer structure in the plume water and the downward-motion of water in the frontal region. The Advanced Synthetic Aperture Radar(ASAR) images are also analyzed to unveil the plume front: there is a white stripe on the west side out of the river mouth under downwelling-favorable winds, which is identified as a supercritical plume front, and the width of the plume front is about 250 m. The normalized velocity gradient shows the intense velocity convergence in the front region. Also, analyses of ASAR images imply that the river discharge plays an important role in controlling the location and shape of the front.

2006年夏季珠江冲淡水扩展及生态响应

根据珠江口及其附近海域2006年夏季(7—8月)航次的调查资料,发现珠江冲淡水同时向粤西和粤东扩展,最东可扩展至红海湾中部海域,向西最远可扩展至阳江海陵岛东侧,在西南季风的Ekman驱动下,向外海扩展至21.2°N,冲淡水产生的羽状锋十分明显,大致位于10m水深之上;在陆架区存在上升流;在高栏列岛及担杆列岛东南海域分别存在孤立低盐水团;表层浊度、叶绿素a、溶解氧的间分布形态表明其输运路径受珠江冲淡水扩展路径的影响,叶绿素a高浓度区对应溶解氧高浓度区,其高浓度区分别位于上下川岛海域和万山群岛海域。

1999年和2009年夏季珠江口环境要素的对比与分析

对1999年和2009年夏季珠江口的温、盐、溶解氧、叶绿素和径流量等数据进行分析。结果表明,由于1999年航次期间珠江较大的径流量,1999年冲淡水的扩展范围要大于2009年。1999年夏季珠江口水体存在较强的盐度层结,而2009年夏季受较小的珠江径流量和热带风暴"浪卡"的共同作用,水体盐度层结较弱,0—5m层水体垂向混合良好。两年夏季珠江口表层溶解氧(DO)的分布较为相似,而底层溶解氧的分布则有显著差异,主要表现在河口西岸浅滩区和河口口门外。1999年河口西岸浅滩区DO小于3mg.L-1,河口口门外DO在4—5mg.L-1之间,2009年河口西岸浅滩DO大于5mg.L-1,河口口门外DO小于3mg.L-1。1999年夏季伶仃洋海域内较强的盐度层结是其底层出现低氧环境的主要原因,2009年夏季强化的垂向混合使得表底层溶解氧得到了及时交换,阻碍了西岸浅滩区底层低氧环境的出现,而盐度层化和"浪卡"带来的浮游生物的耗氧作用可能是口门外底层出现低氧环境的原因。

2002年夏季南海东北部陆架海域的低盐透镜现象分析

低盐透镜现象是夏季南海东北部陆架海域一种常见的中尺度现象.低盐透镜水体往往是由陆地径流入海后与河口冲淡水母体分离而形成的.它携带大量的陆源物质会对海洋生态环境造成较大的影响.通过对2002年7～8月南海东北部海域的现场CTD调查资料的分析,发现在西南季风盛行的夏季,南海东北部陆架区近岸一侧上升流现象非常明显,呈低温高盐水的特征,而在离岸约100 km处存在着相对独立的低盐透镜水体.此类水体的盐度在32.5以下,水平宽度约为80 km,仅存在于20 m以浅的海洋上层.结合同期的现场走航ADCP测流资料、珠江径流量和海面风场资料分析后认为该水体源自珠江冲淡水;海面风场、上层海流及潮汐潮流等的共同作用可能是脉冲的珠江洪峰与珠江河口冲淡水母体分离而形成低盐透镜现象的动力学原因.沿岸的上升流系统与低盐透镜水体之间形成温度和盐度锋面.

多点源空气污染高斯扩散模式并行方法研究

为提高基于高斯模式的空气污染扩散计算的效率,研究从污染源、研究区域空间分层与栅格划分等3个因子入手,设计单因子、双因子和三因子作用下的多种并行算法,同时采用PC机群对算法进行实现.针对珠三角区域空气污染并行计算试验结果表明,并行算法能将计算时间减少90%,大大提高了模型计算效率,很大程度上满足了基于高斯模式的空气污染实时计算要求.

珠江口冬季盐度锋面变化的动力机制研究

通过利用ECOMSED模式研究珠江口冬季盐度锋面变化的动力机制。模式由风、潮汐和径流驱动,模式结果与实测数据吻合较好。通过分析动量和盐度输运方程表明,在动量方程中,风应力项、压强梯度力项和速度的时间导数项为主要项;而在盐度输运方程中,盐度的时间导数项、水平平流项和垂直混合项为主要项。余流在表层是向海方向,而底层则向陆方向,且强度较表层弱。通过增加大虎的径流量而保持其他3个站点的径流量不变时,锋面位置变化最为明显。南沙、冯马庙径流量的增大对珠江口盐度锋面的影响比较局部且程度相对较弱,而横门径流量的增大则对盐度锋面几乎没有影响。此外,风速越大或风向越偏北,则盐度等值线越往西侧移,盐度锋面也越向北移,风速与风向对盐度锋面影响的不同之处主要集中在珠江口北部域。

南海北部夏季叶绿素a分布规律及影响因素

采用2002—2016年6—9月Aqua/MODIS叶绿素a产品分析珠江冲淡水在南海北部生态效应的季节及年际变化特征。6月来自陆源的营养物质在西南季风作用下向河口以东陆架区输运,浮游植物增殖,叶绿素a含量增大;7月河口以东高浓度叶绿素a覆盖面积达到最大;8月在减弱的珠江径流和环境风场共同影响下,口门外海高浓度叶绿素a覆盖面积明显减小;9月北部陆架区处于东北季风影响之下,河口以西覆盖面积逐渐增大。通过线性回归分析可知,珠江径流量是口门外海高浓度叶绿素a覆盖面积的主要影响因素,且这种影响有一个月左右的滞后效应。显著大于(小于)多年平均的珠江径流量和环境风场等因素共同作用,导致2008(2004)年表现为高浓度叶绿素a覆盖面积的极大值(极小值)年份。叶绿素a在南海北部陆架区的时空变化特征主要受冲淡水过程影响,订正过的卫星叶绿素a产品可以用来讨论珠江冲淡水的季节及年际变化。

基于通量收支分析的珠江口冲淡水扩展规律研究

本文基于南海北部陆架模型对珠江口外海淡水通量进行收支分析,研究珠江口冲淡水的扩展规律。首先建立了一个南海北部陆架模型,然后对穿过珠江口外海三个断面的水量通量和淡水通量(盐度≤34.6 psu)进行了统计分析。结果表明:冬季,穿过粤东断面和粤西断面的水体通量和淡水通量均沿陆架自东北向西南输运,且穿过粤东断面的淡水通量约为穿过粤西断面淡水通量的60%;夏季,穿过粤东断面和粤西断面的水量通量和淡水通量均向东输运,且穿过粤东断面的淡水通量是穿过粤西断面淡水通量的4.3倍多;对于珠江口外海断面,冬季和夏季跨陆架的水量通量和淡水通量均由外海向近岸输运,但二者夏季远大于冬季。由此可知,珠江口冲淡水的扩展方向与沿岸流方向基本一致,冬季主要向粤西方向扩展,而夏季则主要向粤东方向扩展,珠江口冲淡水的扩展具有明显的季节变化。