北部湾环流研究述评

针对北部湾环流的季节变化和琼州海峡水体输送的传统观念,根据近20多年的海流、底质、浮游生物的实地调查资料,对众多的研究结果进行对比和评述。认为:从平均态来说,琼州海峡水体输送全年都是从东向西,冬季多于夏季;冬季北部湾环流是气旋式,夏季,北部湾北部环流是气旋式,南部是反气旋式,其中分界线大致在19°30′N处。北部湾存在多处上升流区域,不计越南沿岸,仅靠近我国大陆,就有广西沿海铁山港和北海的上升流区;海南省西部,从八所—莺歌海的上升流区;海南省南部上升流区。虽然,北部湾环流研究已取得长足进步,但是,还存在许多不足之处,如潮汐余流的研究:未能在充分考虑水体边界、实际风场、真实地形、潮汐余流、密度流等诸多要素情况下,计算出北部湾真实环流。     

海南岛西岸上升流与暖池的数值研究

【目的】进一步探讨海南岛西岸的上升流与暖池的特征及生成机制。【方法】首先构建更为全面的控制模型(控制实验),包括日平均风场、热通量、侧边界通量、潮汐强迫以及河流径流等强迫场,然后在控制实验基础上,构建无潮汐强迫、无热通量强迫、无季风强迫等3个敏感性实验来分析3种强迫因子对海南岛西岸上升流与暖池的作用。【结果】夏季海南岛西岸存在上升流,该上升流受热通量和潮混合共同控制,缺乏其中任何一项上升流都会消失,而西南季风起反作用。另外,海南岛西岸在冬半年为暖池控制,秋季更为显著。东北季风引起的垂向混合与潜热通量对暖池起相当作用,ENSO事件对暖池的强度也有一定影响。【结论】控制实验结果与"908"调查结果及历史观测数据吻合较好,在流场与水团验证方面效果理想。另外,敏感性实验结果得出了比前人更完善的海南岛西岸上升流与暖池生成机制的观点。     

北部湾入海径流研究展望

北部湾属于大陆架上的一个浅海湾,入海河流众多。每年夏季汛期,流入北部湾的入海径流形成的冲淡水在湾内构成独特的夏季型水文分布特征,给海湾生态环境和动力环境带来巨大影响。然而,北部湾入海径流对广西海域生态系统影响的研究至今仍未引起关注。2015-2017年,课题组针对风对北部湾入海径流扩散的影响展开研究,揭示了一些现象和特征,但对入海径流复杂影响的认识还远远不够,且目前的研究也仅限于广西近海,范围十分有限,得出的结论其代表性显然不足。所以,鉴于北部湾特殊的地理位置,可借助数值模型计算结合具有针对性的观测数据的研究方法,将广西近海与北部湾全海湾联合在一起,深入研究越南红河入海径流与中国广西沿岸入海径流联合作用对北部湾北部生态系统环境的影响,找出影响北部湾北部海域海洋初级生产力高值区形成,以及广西沿海高浓度氮、磷营养水体来源的主要原因,为广西近海良好生态系统的建立提供科学依据。这既是今后广西入海径流研究的方向,更是急需开展研究的新课题。     

“纳沙”台风期间广西白龙尾近岸海域余流特征及产生机制

【目的】研究"纳沙"台风影响期间广西白龙尾近岸海域余流特征及产生机制,为探讨台风作用下近岸余流的变形和强化提供理论依据。【方法】根据"纳沙"台风期间,广西白龙尾近岸一定点S1站的高分辨率连续实测海流剖面资料,对该观测点各层实测流速流向特征和余流流动特点进行研究。【结果】在无台风期间,观测点各层的余流流速一般小于10cm/s,表层的余流流速平均值为5.7cm/s,中层为3.5cm/s,底层为3.1cm/s。最大余流流速,表层为16.3cm/s、中层为14.2cm/s、底层为12.0cm/s。在台风登陆期间,观测点表、中、底层最大余流流速分别为39.7cm/s、32.4cm/s和20.7cm/s,最大流速值可达60.9cm/s,超出正常值3倍以上。随着水深深度的增加,风应力对水体的作用迅速减小,底层低频流流速最大值仅为31.1cm/s。从余流流向分级图可以看出:无台风期间,表层余流流向为WSW向,中层以下流向为NE向,台风登陆期间,余流流向为SW向。【结论】余流流速大小与方向的变化与风、补偿流、地形有密切关系。     

廉州湾潮流和风海流的数值计算

对廉州湾潮流及风海流的数值计算结果显示，廉州湾落潮流大于涨潮流，最大落潮流速７８ｃｍ／ｓ，最大涨潮流速５５ｃｍ／ｓ，强流区位于北海市地角镇以外海域，风海流随风向不同改变，当海面盛行西南风时，海水流向湾内东北部，至湾顶沿岸后返向西南流动，当海面盛行东风及东南风时，海水又向西流动，以上结果与实资料基本吻合。     

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f0或f0,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。     

登陆北部湾北部台风对广西近岸水位变化的影响分析

根据台风"纳沙"登陆期间广西白龙半岛南面海域1km处S1站连续的实测海流剖面资料,白龙尾F1站的水位资料和台风"榴莲"登陆期间铁山港石头埠F2站的水位资料,分析登陆北部湾北部台风对广西近岸水位变化的影响,得出如下结论:在无台风期间,S1观测点表层的最大实测潮流流速为40.0cm/s,表层的最大余流流速为20cm/s。在台风登陆期间,S1观测点表层的实测潮流最大流速为103.7cm/s,表层的最大余流流速为39.7cm/s,比无台风期间高2倍左右。但随着水深的增加,潮流和余流的流速逐渐减小;岸站F1、F2的水位变化过程是,台风登陆前,水位减至最低;台风登陆后,水位增至最大,水位的增、减变化与台风作用过程有关。同时,认为台风登陆期间广西沿岸水位的抬升和下降变化与风、港湾地形、大气重力波所产生的共振作用有着密切的关系。     

2007年夏季北部湾生态与环境要素分布规律研究

为获得北部湾生态要素分布规律更全面的认识,本文基于北部湾海表层温度、盐度和有关生态参数的遥感数据,利用2007年"908"专项调查资料,结合海流数值计算结果,分析了2007年夏季(6-8月)的海表层温度、盐度、叶绿素a浓度和颗粒有机碳(Particulate Organic Carban,POC)、颗粒无机碳(Particulate Inorganic Carban,PIC)浓度的分布态势并给予合理的动力机制解释:(1)北部湾表层叶绿素a浓度呈明显的自东向西、由近岸向湾中部逐渐递减的态势,高值区为琼州海峡、广西沿岸、越南沿岸和海南岛西南侧近海海域;(2) POC和PIC空间分布特征与叶绿素a相似,低值区均主要集中在湾口水交换较快区域;(3)入侵高盐水的33.5 PSU等值线最北可达到21°N;湾内存在一个上升流区域形成的高盐核心;(4)北部湾水温的高值区分布在广西沿岸和越南沿岸的浅水区;(5)叶绿素a、POC和PIC高值区与沿岸径流有关;(6)海南岛西南部叶绿素a、POC和PIC的高值区与上升流有关。上述分析虽然只是2007年一年的结果,但是结果却具有普遍的意义。     

乘"一带一路"东风,振兴广西海洋科学研究

正"风起云涌,扬帆出海,击水三千里",走进北部湾,裹着咸咸海风的这种气息就扑面而来,北部湾开始沸腾了!2019年8月,国家发展和改革委员会关于《西部陆海新通道总体规划》[2019]1333号文明确指出西部陆海新通道的战略定位、空间布局、发展目标,把北部湾作为连接"一带一路"陆海联动新通道的国际门户港打造。围绕西部陆海新通道总体规划要求,北部湾国际门户港将按照国际门户港高标准建设钦州港、北海铁山港、防城港2×10~5～3×10~5t级码头     

风对北部湾入海径流扩散影响的研究

本文根据北部湾红河等入海径流的最新资料,使用FVCOM数值模式计算风场显著不同的1988年和1989年夏季径流扩散特征;使用冬季平均风场计算包括径流在内的冬季北部湾环流。得出如下结论:(1)1988年8月,强的西南风除了在北部湾西岸产生较强的北向沿岸流外,东部涠洲岛附近形成气旋式环流;相应地在北部湾中偏北部有一个弱的反气旋涡,中部出现较大的气旋式环流;(2)1989年8月的西南风非常弱,表层的红河冲淡水主要沿北部湾西岸向南流,来自琼州海峡的余流,在北部湾北部形成范围较大的气旋式环流,与此同时,海湾南部也出现一个较强的气旋式环流;(3)冬季,在冬季偏北风驱动下,北部湾基本是气旋式环流,只有西北部水域出现一个反气旋式环流。