黄海东海环流和长江冲淡水季节连续变化的数值模拟

摘要

本文应用三维ECOM模式，利用实测和模式计算结果资料，导入月平均的长江径流量、海表面风场、太阳辐射、海表面净加热、蒸发和降雨量，以及外海侧边界环流和潮流，重点分析和研究黄海东海环流及长江入海冲淡水季节之间的过渡变化特征和动力机制。 在各因素共同作用下的黄海东海环流数值模拟中，模式较好地再现了黑潮、台湾暖流、对马暖流、黄海暖流和沿岸流等各环流流系。黑潮水入侵陆架的位置主要集中在台湾东北区域。在秋、冬季节，黑潮的入侵是以表、中层水为主；在春、夏季节，黑潮的入侵以底层水为主。台湾暖流表、中层水在沿闽浙近海向东北流动过程中，会有一次明显的向东偏转，表层水在全年中的偏转位置存在季节性变化，而中层水偏转东流的位置全年几乎保持不变。对马暖流的来源全年均有所变化，一、二月以黑潮水为主；三月到八月，来源逐步从黑潮水转变为台湾海峡北上海流以及长江冲淡水的混合水；八月到九月，来源重新转变为黑潮水。从四月到八月，黄海中、底层出现黄海冷水团，其强度在八月达到最大。冷水团的出现使得黄海中部产生一个大范围气旋环流。九月以后，黄海中、底层区域的冷水团逐步衰减，在十一月以后几乎完全消失，气旋环流也随之消失。黄海底层全年存在着自济州岛向渤海海峡方向流动的黄海暖流，在三到八月期间，随着黄海冷水团的逐渐增强，底层的黄海暖流会有所减弱，并部分朝偏西方向流动。底层黄海暖流的来源全年都是由冲上陆架的黑潮水混合部分陆架水组成。 长江冲淡水在一到四月，由于偏北大风影响，始终保持沿岸向南扩展；五月到八月期间，随着风向逐步向南偏转，长江冲淡水的流向逐步北移，而由于夏季黄海冷水团的阻碍，长江冲淡水无法向正北方向扩展，只能朝东北方向延伸。其中由于七月的径流量最大，使得七月长江冲淡水向东北方向的延伸距离最远。九月以后，风场迅速转回偏北风，使得九月以后的长江冲淡水迅速由向东北方向延伸转为沿岸朝南扩展。 波浪的垂向混合作用随着水深的增大而迅速减弱。由于冬季海洋中温盐跃层不明显，所以波浪的垂向混合作用虽然加大了近表层水体的垂向粘滞、扩散系数，但对冬季温盐场和环流的总体结构的影响不大。在夏季，波浪的垂向混合作用使得模式计算区域内近表层水体的温度、盐度垂向趋于均匀分布，在表层形成了水平方向分布的温盐梯度结构，产生向岸的斜压力，阻碍了长江冲淡水向东北扩展的趋势。由于长江冲淡水扩展形态的改变，使得波浪的垂向混合作用对长江口外海区表层环流的总体结构产生了较明显的影响，但在水深较大的海域中环流结构变化较小。

目录

文摘

英文文摘

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第一章前言

第二章长江口外环流特征及入海冲淡水扩展概况

2.1东海环流

2.2黄海环流

2.3渤海环流

2.4长江冲淡水扩展

2.5本文工作

第三章高分辨率三维数值模式介绍及设置

3.1模式概述

3.2控制方程组

3.3初始条件

3.4边界条件

3.5数值方法

3.6模式的改进

3.7模式的设置

第四章黄海东海环流和长江冲淡水季节连续变化的数值模拟

4.1控制试验中黄海东海环流的模拟结果分析

4.1.1黑潮

4.1.2台湾暖流

4.1.3对马暖流

4.1.4黄海暖流、黄海冷水团

4.2控制试验中长江冲淡水扩展的模拟结果分析

第五章波浪的垂向混合作用对模拟试验的影响

5.1一月波浪的垂向混合作用对模拟试验的影响

5.2七月波浪的垂向混合作用对模拟试验的影响

第六章结论

附录：图名索引

参考文献

后记

附图1

附图2

附图3

附图4

附图5

附图6

附图7

附图8

附图9

附图10

附图11

附图12

附图13

附图14

附图15

附图16