冬季陆架环流对长江河口盐水入侵的影响

应用改进的三维ECOM模式，研究冬季陆架环流对长江河口盐水入侵的影响。模式计算结果较好地再现了台湾暖流、苏北沿岸流、长江入海径流和长江河口盐水入侵的基本特征。在不考虑台湾暖流情况下，沿岸向南的苏北沿岸流向南扩展，使长江口门处盐度增大，整个河口盐水入侵加剧。在不考虑苏北沿岸流情况下，台湾暖流由于北上的阻力减弱，北上加深，使长江冲淡水的扩展方向整体向北偏转，苏北沿岸和北支口盐度明显减小，北支盐水入侵和倒灌减弱，而北港、北槽和南槽盐水入侵加强。在不考虑台湾暖流和苏北沿岸流情况下，长江入海径流向北偏转，大量长江入海冲淡水向北输运，导致北支口和苏北沿岸盐度显著下降，北支盐水入侵明显减弱。入海向北冲淡水输运的增加，导致相应的向南冲淡水输运的减小，北港、北槽和南槽口门处盐度上升，北港、北槽和南槽盐水入侵加强。长江口外陆架环流对盐水入侵和口外盐度分布起着重要的作用，是一个不能忽略的动力因子。     

三维陆架模式及其应用——一个三维陆架模式及其在长江口外海…

建立一个σ坐标系下三维非线性斜压浅海与陆架模式，并首次应用于夏季长江冲谈水扩展的天空，模式计算区域为整个中国海，水平分辨率为７．５′×７．５′垂向分辨率为１１层，考虑实际海岸形状和海底地形，在中空完全交错的网格系统上，离散化控制方程组，采用ＡＤＩ计算方法数值求解，动量方程中的非线性项采用二次能量守恒的半动量格式，温盐方程中的平流项采用迎风格式，垂向涡动扩散项采用隐式，数值试验结果基本再现了伸向东北     

风场对夏季长江口外东北海域低盐水团的作用

长江冲淡水对黄东海水文环境有重要影响,它主要以羽状形态向外海扩展,在某些年份的特殊时间段也存在孤立的低盐水团现象.观测资料表明,1976年8月没有低盐水团,1977年8月在长江口外东北海域有低盐水团.本文的数值模拟解释了这些现像.这两年7月底至8月初径流量和天文潮强度相当,在7月21日—8月4日都存在较强的偏南风过程.本文分析了1976年夏季较强偏南风过程没有产生低盐水团的动力机制.1976年夏季较强偏南风过程及其南东南风向,兼有使冲淡水向东北扩展和向北顶托切割冲淡水的作用,有利于形成低盐水团.但是,1976年7月26日—30日的偏南风最强阶段是大潮转小潮时间,这种时间配置不利于形成低盐水团,它是没有低盐水团的主要原因.1976年较强偏南风的风场强度比1977年略弱,对低盐水团的促进作用也弱一些,但它不是没有低盐水团的主要原因.本文的研究结果可以对某些年份夏季存在较强偏南风过程、没有低盐水团的现象给予解释.     

夏季长江口—东海陆架大中型浮游生物分布特征及影响因素

根据2019年夏季长江口及邻近海域17个站位的大中型浮游生物与水质参数分析,研究了大中型浮游生物的空间分布特征及其主要影响因素。在长江口咸淡水混合影响下,长江口-东海陆架断面浮游生物物种数及生物多样性指数均随盐度增加而增大,且淡水及低盐度站位与高盐度站位的优势物种存在显著差异。长江口-东海陆架关键断面13个站位的大中型浮游生物密度及生物量与叶绿素a无显著相关性,与营养盐含量呈显著负相关,表明上行效应并非控制该断面浮游生物分布特征的主要因素。在咸淡水混合所致多因素变化的复杂影响下,该断面大中型浮游生物分布的主要影响因素呈现出盐度相关的区域性差异。首次利用浮游生物在线成像和分类设备（CPICS）在多个高盐度站位开展原位观测,获得了多种大中型浮游生物的原位影像,可对夜光藻、双生水母等大型浮游动物鉴定至种,对桡足类鉴定至亚纲。CPICS垂直布放原位观测与野外垂直拖网采样分析结果所反映的物种数变化趋势具有一致性。     

长江口及闽浙海域浮游植物动力学模型研究

基于一个三维、高分辨率、水动力泥沙生态数值模式,综合考虑多种物理及生态因子,模拟研究了长江口及闽浙海域甲藻和硅藻两种浮游植物生物量的时空分布规律.数值实验的结果表明,该海域藻类生长主要集中在春末、夏季及秋初,硅藻有春季和夏季两次水华,而甲藻仅在春季发生一次水华.该海域浮游植物的高值区主要集中在30-50 m等深线附近.该处是外海高温、低浊度水体与近岸低温、高浊度、高营养盐长江冲淡水的交汇区域,满足浮游植物生长所需要的外部物理环境和内部营养盐需求.本文进一步探讨了径流、陆架环流等关键物理过程对浮游植物生长的影响.     

南海北部陆架碳循环模式的建立——水动力模式部分

采用普林斯顿海洋模式,旨在建立南海碳循环模式所必须的水动力子模式.该模式在海表采用全球海洋大气综合数据集(The Comprehensive Ocean-Atmosphere Data Set,COADS)资料进行强迫,开边界采用一个全球海洋模式的结果进行强迫.模式结果与卫星高度计和潮汐站水位两方面的实测资料都进行了对比检验,结果表明,模式值与长达7年的高度计月平均水位序列在海盆区和陆架区的平均误差分别为1.8 cm和3.8 cm;与潮汐站水位的平均误差为4.0 cm.模式结果显示,南海北部陆架区海流有显著的季节特征:冬季,沿岸流南下,流轴贴近岸线;夏季,南海反气旋式大环流在陆架沿等深线流向东北方向,流轴接近陆架边缘.模式结果与实测资料比较的误差较小,且与前人研究所得的大面分布也比较一致,因此该模式能成为南海北部碳循环模式的关键性子模式.     

长江河口表层沉积物输移特征分析

基于聚类分析和Gao-Colliins粒径趋势分析模型对长江口948个表层沉积物样品的特征及输移进行研究,结果表明:长江口表层沉积物的变化可划分为3类:第一类沉积物以粉砂为主,主要分布在长江口外东南方向10~40 m等深线以浅区。第二类沉积物主要以粉砂质砂、砂质粉砂为主,主要分布在长江口苏北沿岸以东海域20~40 m等深线之间。第三类沉积物以细砂、中细砂为主,分布区域主要在苏北沿岸地区。长江口外沉积物整体的输移趋势大致可分为沿岸向南和朝口外偏东北两个方向。长江北支出口附近沉积物有向河口内输移的趋势,北支口外20~40 m等深线之间有来自苏北沿岸、外海陆架的来沙在此汇聚后转向东北方向输移。南、北港口外受径流、沿岸流的影响大部分沿岸向南输移,另一部分向外海陆架输移,并在10 m等深线处部分泥沙输移趋势逆时针偏向东北,在研究区域东北角存在有陆架向河口的输移趋势。     

大通至长江口整体水动力模型

为更好研究长江大通以下河段的水动力特性,建立了大通至长江口感潮河段的二维水动力数学模型,模拟了径流和潮汐共同作用下的河道水位与流量、河汊分流比及长江口水域的流态.在整体水动力模型的基础上,采用嵌套技术建立了镇扬河段工程区局部数学模型,整体模型为局部模型提供边界条件,局部模型采用精细网格进行工程计算.以高资港区码头工程为例,对工程建设前、后不同水文条件下水位、流场变化进行了数值模拟.计算结果表明,工程建设对河段的水利规划、堤防和行洪安全、河势不会带来明显不利的影响.     

上游大通径流量对长江盐水入侵影响研究

建立二维盐度数值模型,计算区域包括大通至长江口及其邻近海域,设计高分辨率网格,数值模拟和分析在不同大通流量等级下长江口盐水入侵形势,计算出中小潮期间长江口重要水库取水口处盐度均值为0.5‰时对应的临界大通流量。利用模型分析长江口盐度场对上游大通流量的敏感性。本文对临界大通流量的计算研究有助于提高预报长江口盐水入侵模型精度,为长江口水库避咸蓄淡提供参考;盐水入侵对流量的敏感性研究可以为改善盐水入侵情况提供技术指导。     

长江口3个不同生态系的浮游植物群落

初步研究表明，长江口及邻近海域存在3个不同的生态系，与以盐度划分的水团（长江河口水、长江冲淡水、外海水）基本一致，每个生态系包含1个浮游植物群落，1997-2000年的7个航次调查中共鉴定出浮游植物393种，其中大部分为硅藻，长江口的浮游植物基本可归为5个类群；淡水类群，河口半咸水类群，近岸低盐性类群，外海高盐类群，海洋广布性类群，它们自西向东在3个生态系中有明显的分布格局，并且随着长江径流量的变化而摆动和变化。根据栖息水域的盐度浮游植物可分为3个群落；河口群落，冲淡水低盐群落，外海高盐群落。     

Dynamic mechanism of the upwelling on the west side of the submerged river valley off the Changjiang mouth in summertime

Based on the analysis of the field observation data off the Changjiang mouth in August 2000 and satellite image of sea surface temperature (SST) in summer of 1997, it indicates that there exists the upwelling event on the west side of the submerged river valley (SRV) off the Changjiang mouth. The calculated results of the three-dimensional numerical model show that this upwelling is induced by the barotropic effect, baroclinic effect, bottom Ekman effect and their interaction with the slope bottom topography. The baroclinic effect is the main cause producing the upwelling at the northern SRV (on the east side of the South Passage of the Changjiang estuary), while the barotropic effect is the main cause at the southern SRV (on the east side of the center of the Hangzhou Bay mouth). The dynamic mechanism producing the upweiling off the Changjiang mouth is different with the general one along coast and on the continental shelf.     

Observation and analysis of the diluted water and red tide in the sea off the Changjiang River mouth in middle and late June 2003

Chl-a composed of phytoplankton is the primaryproduction in ocean, and the red tide happens when itsconcentration exceeds 20 μg/L. Red tide is a disaster ab-normal phenomena of ocean ecology with an explosivebreed or dense assemble of one or several phytoplanktonsin a specific ocean environment condition, colors the sea-water, influences and harms ocean living things. The for-mation of red tide is controlled mainly by a complex in-terplay of biological, physical and chemical processes, butthe…     

长江口外低盐水团发展的正压不稳定机制分析

针对长江冲淡水扩展区域低盐水团现象,开展正压不稳定机制研究。基于1977年夏季低盐水团的演变特征分析,将初始形成的低盐水团看成小扰动,建立小扰动方程描述低盐水团运动,采用WKBJ方法求解小扰动方程,讨论了快波过程(重力惯性波)和慢波过程(余流作用)对低盐水团的影响,并给出了受慢变波包影响的能量演变方程。研究表明,快波过程对低盐水团基本没影响,低盐水团从口门向口外东北海域运动过程中,由于水深加大,慢波过程有利于低盐水团发展。     

人类活动与全球变暖影响下长江口海岸地貌动态与灾害趋势研究

在基于区域文献资料查阅整理及分析的基础上,结合野外实地调查等方法,综合分析了各种人类活动与全球变暖对长江口海岸地貌动态和灾害趋势的重要影响.综合分析表明,以三峡为代表的中上游水利工程投入使用,加上水土保持工程及南水北调工程的实施和进一步展开,长江入海通量将一直呈明显下降的趋势.入海泥沙量减少、人类对河口海岸湿地滩涂的过度围垦以及海平面上升伴随的海岸动力增强等主要影响因素的作用下,长江口海岸也由长期的整体淤积转变为近些年来的整体淤积减缓、局部侵蚀加重.与此同时,长江口各种海岸带灾害也呈现出发生周期短,强度大,种类增多的趋势.因此,人类活动与全球变暖协同作用下的长江口海岸地貌动态与灾害学的深入研究是河口三角洲地区可持续发展的重要支撑.     

风应力和科氏力对长江河口没冒沙淡水带的影响

应用改进的三维数值模式ECOM,考虑径流、潮汐潮流、地形、混合和口外陆架环流等多种动力因子,研究风应力和科氏力对枯季长江河口南槽没冒沙淡水带形成的影响.枯季没冒沙区域存在着淡水带,其形成的动力机制主要是长江径流和振荡的潮流.本文的数值计算结果表明,在分叉的长江河口,枯季北风产生向岸的埃克曼输运,导致北港流进南港和南槽流出的水平风生环流,阻挡了南槽外海盐水的入侵,有利于没冒沙水域淡水带的形成.在北半球科氏力使水流运动向右偏转,上游径流带来的淡水沿南汇边滩下泄,有利于没冒沙水域沿岸淡水带的形成.     

东海PN断面障碍层和水团的季节变化特征及其可能联系

本文利用PN断面的高分辨率海水温-盐-深剖面测量仪(CTD)温度、盐度和密度资料进行分析,发现PN断面处的水团有明显的陆架水和黑潮水的交汇特征,且随着季节的变化PN断面处的水团特征也发生明显的变化.通过观测资料还确定了PN断面处障碍层是常年存在的而且具有显著的季节变化.采用曲线族拟合的水团分析方法,根据不同季节PN断面上陆架水和黑潮水的混合特征,证明了水团混合在障碍层形成及季节变化中的重要作用,发现障碍层的季节变化与陆架水团和黑潮水团混合的季节变化密切相关.夏季,陆架水团向外海延伸,浮置于黑潮水之上,此时障碍层深度最浅,障碍层厚度最大;秋季,黑潮水离岸最近,将黑潮水与陆架水的交汇处向西压迫至陆架内,此时几乎不存在障碍层,零星存在的障碍层深度较深,厚度是一年当中最薄的;冬季,由于黑潮水的核心相对于秋季向深海移动,使得陆架混合水也相应地向外海拓展,而且此时陆架水与黑潮水的交汇处不只在混合层内而是影响到跃层,此季节障碍层是一年当中深度最深,厚度最厚的;春季,黑潮水的核心以及两种水团的交汇处相对于冬季的位置更向深海移动,所以此时PN断面上的障碍层深度和厚度相对于冬季变化不大,只是位置东移.海面风场和净热通量场通过改变...     

基于Argo的热带东印度洋上层水团季节分布

为研究热带东印度洋上层海洋孟加拉湾水(BBW)及阿拉伯海水(ASW)的季节分布,利用2003-2012年的地转海洋学实时观测阵(Argo)资料,依据温盐标准分析其分布特征。结果显示,BBW在11月至次年3月主要分布在阿拉伯海东南部海域,6-10月出现在苏门答腊岛外海及赤道海域,并持续至次年2月。ASW在5,6月及10月至次年1月沿赤道向东延伸最远,可至90°E以东海域,在多数月份(6月至次年4月)还出现在湾内。分析表明,BBW有3个出湾通道:11月至次年3月,东印度沿岸流及东北季风漂流是BBW从湾内进入阿拉伯海东南部海域的2个主要流路,6-10月,BBW通过湾口东侧的连续南向流输送至苏门答腊岛外海;ASW入侵湾内有2个路径:11月至次年4月,由赤道至湾口的连续北向流经湾口东侧进入湾内,6-9月ASW由西南季风漂流输运至湾内。     

江淮流域夏季降水异常及与全球中低纬海温异常关系的诊断研究

对1951－1999年中国夏季江淮流域降水异常与海温异常关系的分析表明,前期及同期各季节三大洋海表温度异常（SSTA）与长江流域降水异常的关系是非常显著的,而对淮河流域降水异常总体上的影响较小,前期冬季SSTA的影响显著区主要有：热带印度洋、黑潮、热带中东太平洋和大西洋,各关键区海温异常对亚洲夏季风的影响特征为：当前期冬季赤道印度洋、黑潮、赤道大西洋和热带东太平洋海表温度异常升高（降低）,当年夏季印度西南季风和东亚热带辐合带减弱（加强）,副热带高压位置偏南（北）,副热带辐合带加强（减弱）,长江流域易发生洪涝（干旱）,相关显著性分析表明,前冬赤道印度洋和黑潮区的海温异常对中国夏季降水的影响更为显著。     

江苏岸外海底沙脊群的物质来源

本文通过对江苏岸外海底沙脊群的沉积物的粒度、矿物和孢粉以及沉积结构、构造的分析研究,并与苏北废黄河水下三角洲、古长江水下三角洲、现代长江水下三角洲以及长江三角洲平原第四纪地层的沉积物的对比分析,指出江苏岸外海底沙脊群的沉积物主要是晚更新世冰期古长江入海的物质。     

末次盛冰期以来长江入海历史的回顾与展望

比较全面地回顾了末次盛冰期以来有关东海海平面变化、长江入海历史、长江河口海岸演变、陆架上的古河道等方面的研究进展 ;分析了关于末次盛冰期时长江入海状况现存两种截然不同的看法 ,指出了可能存在的问题。提出了今后的研究方向 ,即应加强对因气候、海平面变化引起的河道变形作用以及长江与古环境间的相互作用及相互影响的研究 ,特别是应加强对陆架泥质沉积物的研究 ,以期取得突破性进展