象山港盐度分布和水体混合I.盐度分布和环流结构

利用１９８１—１９９０年的实测水文资料分析了象山港与混合密切相关的盐度分布和环流结构,并对盐度锋面出现成因进行了探讨。研究结果表明,象山港盐度受长江冲淡水活动影响较大,冬、夏口门附近盐度分别为２４—２５左右和３１以上,湾顶附近盐度季节变化不大。冬季湾内盐度空间梯度较小。夏季湾内有两个盐度锋面出现,水体垂向略有层化但并无明显的跃层出现。此外,象山港狭湾内以重力环流为主,狭湾外以水平环流为主。     

象山港盐度分布和水体混合 Ⅱ.混合分析

利用１９８１－１９９０年象山港的实测水文断面资料和盐度通量分析方法定量检验了各种动力因子对象山港水体混合的贡献,探讨了象山港水体混合的控制机理。象山港牛鼻水道至佛渡水道为平流和潮弥散混合区,水体纵向混合较好。象山港狭湾内段的潮混合强度较弱,垂向环流和潮振荡的垂向切变作用突出,水体纵向混合较狭湾外差。象山港湾外段为内段与田外的过渡区,各种混合因子的地位随季节和潮汛而变,水体混合状况介于狭湾内段和口外     

象山港盐度锋面及其动力成因

基于盐度观测资料,证实了象山港夏季存在双潮锋的锋面系统,而在冬季该锋面现象消失。本文借助潮锋理论分析了该盐度锋面系统形成的动力机制,并进一步讨论了象山港径流量变化对锋面形成和消退的控制作用。结果表明,丰水期浮力输入是象山港锋面形成的最主要因素。     

大亚湾及其邻近海域冬季温度、盐度的分布及日变化特征

根据2018年1月冬季航次的水文实测资料,详细分析了大亚湾海水温度(T)、盐度(S)的分布特征。整体而言,观测海区海表相对于海底具有高温低盐的特征;同时,无论是表层还是近底层,大亚湾湾内的海水相对于湾外都呈现高温低盐的特征。观测期间,应是受到大亚湾核电站温排水的影响,湾内西侧存在一个高温中心。盐度的差异在近底层更加明显,低盐中心位于大亚湾的湾顶和大亚湾的中部海域,而高盐中心则主要分布于湾口西侧及惠东以东附近海域。太阳辐射和潮流变化是影响大亚湾温度、盐度变化的两大重要因素。其中,太阳辐射的影响主要局限于表层3~4 m,对近底层海水的影响较小;其加热效应使湾内和湾口附近的表层海水都表现出明显的昼夜变化。由潮汐和温度、盐度的对应关系可知,潮流对湾内温度、盐度的影响较大,而对湾外温度、盐度的影响较小。     

象山港氮、磷营养盐环流和分布规律的研究

采用定点监测分析方法,研究了象山港狭湾内设置的六个固定站位1992-2007年时间段内的硝酸氮(NO3-N)、亚硝酸氮(NO2-N)、铵氮(NH4-N)和磷酸盐(PO4-P)浓度的监测数据,探讨了象山港狭湾内(122°00'E以西)氮、磷营养盐的环流和分布规律.结果表明,(1)除个别年份外,16年内硝酸氮、亚硝酸氮、铵氮和磷酸盐浓度的空间分布,从港顶1号站向港口6号站呈降低趋势,其中以PO4-P、NO2-N的降低趋势最为明显,而NH4-N的降低趋势相对较弱.(2)NO3-N的空间变化规律较为复杂,并且3号站的浓度往往达到最大值.(3)无论是平水期(4月)还是丰水期(7月),表层盐度均低于底层,而表层温度高于底层;盐度从港顶1号站向港口6号站递增,而温度递减.这种分布规律基本上可用余环流模式进行解释,但余环流输运并不是促使营养盐入海的唯一原因,潮振荡的垂向剪切造成的纵向弥散和潮混合亦对营养盐输运有重大贡献.(4)与1992年相比,2007年各站的NO3-N浓度几乎都增加了一倍,PO4-P浓度增幅更大,说明象山港的氮、磷污染与日俱增.     

大亚湾及其邻近海域夏季温度、盐度的分布特征

利用2018年7月在大亚湾及其邻近海域大潮期间定点准同步连续观测的CTD资料,分析了调查期间研究海域温度和盐度的分布及其日变化特征,并探讨其可能成因.结果表明:大亚湾海域表层温度分布由湾顶向湾外呈现"内高外低"的态势,盐度分布由湾内向湾外逐渐递增,10 m层也大体呈现湾内高温低盐、湾外低温高盐的特点.湾内垂向混合较为均...     

象山港水交换数值研究 Ⅱ.模型应用和水交换研究

使用水平二维对流－扩散型水交换模式模拟研究了象山港的水交换,对不同区域的水交换控制机理作了初步探讨,象山港水交换状况与其控制机制的区域性变化很大。牛鼻水道至佛渡水道是一个潮流较强的潮通道;９０％水交换周期为５天左右。象山港狭湾内水交换周期较长,湾顶处９０％水交换的周期约为８０天左右。     

象山港水交换特性研究

在验证良好的三维斜压潮流数学模型的基础上,以溶 解态的保守性物质为示踪剂,建立对流-扩散型的海湾水交换数值模型,计算了象山港水体半交换时间和平均滞留时间,并研究了斜压动力对湾内外水交换的贡献。研究结果表明,象山港水交换速度的区域性变化较大,水体半交换时间和平均滞留时间由象山港口门向湾顶逐渐增加,口门附近半交换时间在5d以内,平均滞留时间为5~10 d;湾顶水交换速度缓慢,水体半交换时间为30~35 d,平均滞留时间为35~40d。斜压动力对狭湾外段水交换影响较弱,对狭湾内段有较大的影响。     

海水淡化排海浓盐水对胶州湾盐度分布影响

为考察海水淡化产生的浓盐水对胶州湾盐度分布的影响,利用POM模式,建立了胶州湾盐度扩散模型,分别以现有海水淡化量和2010年规划海水淡化量所排放的浓盐水量为输入条件,模拟计算了胶州湾盐度的分布和变化。模拟显示,2010年2月、5月、8月和10月胶州湾整个湾内平均盐度分别为30.9895,30.8040,30.0221和30.2306,较2008年分别增加约0.0276,0.0274,0.0212和0.0205。浓盐水排放位置附近局部海域盐度增加明显,如黄岛浓盐水排放点附近海域,2月大潮涨潮时盐度超过31.55的水域面积较2008年增加0.24 km2,并且出现0.08 km2盐度超过32.00的水域;2月大潮落潮时盐度超过31.55水域面积比2008年增加0.53 km2左右,盐度超过32.00的面积增加约0.16 km2。2月、5月、8月和10月最高值分别达到40.23,36.66,37.94和37.87。结合前期室内实验结果可以看出,2月份的盐度最高值超过对胶州湾浮游植物生长有明显影响的非检测浓度(38.62)。这表明,按2010年规划的海水淡化规模所产生的排海浓盐水尽管对整个胶州湾的盐度分布影响不大,但会导致局部海域盐度明显增加,从而可能会对该海域浮游植物生长造成一定影响。     

孟加拉湾海表盐度变化特征的卫星遥感应用研究

本文利用2011年8月至2014年3月Aquarius卫星盐度产品结合Argo等实测盐度资料,探讨了孟加拉湾海表盐度的季节及年际变化特征。结果显示,Aquarius与Argo盐度呈显著线性正相关,总体较Argo盐度值低,偏差为-0.13,其中在孟加拉湾北部海域负偏差值比南部海域更大,分别为-0.28和-0.10。Aquarius卫星与Argo浮标在表层盐度观测深度上的差别是造成此系统偏差的主因。Aquarius盐度资料清晰显示了孟加拉湾海表盐度具有明显的季节变化特征,包括阿拉伯海高盐水的入侵引起湾南部海域盐度的变化以及湾北部淡水羽分布范围的季节性迁移等主要特征。此外,分析还揭示了2011(2012)年春季整个湾内出现异常高盐(低盐)现象。研究表明,2010(2011)年湾北部夏季降雨减少(增加)导致该海域海水盐度偏高(偏低),并通过表层环流向南输运引起次年春季湾内表层盐度出现异常高盐(低盐)现象,春季风应力旋度正(负)距平通过影响盐度垂直混合过程对同期表层盐度异常高盐(低盐)变化也有影响。     

莱州湾夏季环流垂向结构及其影响机制的研究

完善莱州湾三维环流结构,对进一步认识莱州湾海域的物质输运和生态环境保护具有重要科学意义,但前人对于莱州湾环流三维结构的研究相对较少。本文基于一套高分辨率的海洋数值模式,从三维角度研究了莱州湾夏季8月份环流的气候态特征及其影响机制。数值研究表明,莱州湾夏季环流垂向结构呈现双层环流特征,其中在跨等深线方向,环流的双层结构环流特征比较显著且存在显著的密度锋面结构。动量诊断的结果进一步表明,这种双层结构环流的形成与底层密度锋面所导致的斜压梯度力密切相关。此外,通过量化温盐场对于密度锋面的贡献,本文证实了温度梯度是莱州湾顶的密度锋面的主要影响因素,其对斜压梯度力的贡献占比达到99%,而盐度梯度对于莱州湾中部区域的密度锋面十分重要,对斜压梯度力的贡献占比达到58%,这与夏季黄河所带来的淡水通量密切相关。     

象山港余流特征数值研究

基于Delft3D-Flow模块建立了象山港海域的三维斜压潮流数值模型,结合实测水文资料,研究了象山港的潮(余)流特征,对欧拉余流场的时空分布进行了定量的比较和分析,并与潮流测站计算分析得到的欧拉余流分布对比,很好的模拟了象山港的余流特征。结果表明:由湾外至湾顶,余流呈减小的趋势,湾外余流最大为33 cm/s,湾顶最小,余流平均仅5 cm/s。垂向上,表层余流大于底层余流,表层余流指向湾外,而底层余流则指向湾内。对比斜压、正压两种模式下的欧拉余流分布,可以看出湾顶附近主要受径流控制,两种模式得到的结果基本一致,口门至西沪港区域受径流和潮流的共同影响,斜压模式更准确地模拟出了水体层化和垂向余环流结构。     

胶州湾海水中硼的研究

首次实验研究胶州湾海水中的硼,胶州湾表层海水中硼的浓度为３．２４ ～３ ．８７ｍｇｋｇ－ １ ,Ｂ／Ｃｉ比值为０ ．１８１ ～０．２１５ ,平均值为０ ．２０４ ±．０ ．００９ 。Ｂ／Ｓ比值为０ ．１００～０ ．１２０,平均值为０ ．１１３ ±０．００５。湾内硼的分布,低值区在李村河口沧口湾附近,而在湾的东西两侧、东北角及湾口区域海水中硼浓度则较高。湾内海水中的硼主要靠湾外海潮输入。因湾内无常年径流流入,盐度分布变化小,硼浓度随盐度及氯度变化不明显。相对于北黄海水,胶州湾海水硼平均迁出量８．６５％ ,胶州湾海水中的硼表现为非保守性质。     

黄河入海径流对河口海域盐度影响研究

为研究黄河入海径流变化条件下河口附近海域盐度扩散特征,以更好地保护河口海域生物资源多样性,本文以黄河下游利津水文站的长序列实测径流数据资料为基础,利用近海水动力模型FVCOM,分析径流变化对黄河口海域盐度的影响规律。结果表明：黄河口与莱州湾之间存在顺时针的环流系统,在余流作用以及涨落潮方向的影响下,黄河冲淡水长期向莱州湾扩散;丰水期黄河冲淡水几乎影响了整个莱州湾,27盐度锋可以到达莱州湾中部,27等盐线的表层包络面积为2 665.61 km²,占莱州湾的1/4左右,枯水期低盐度水只有向南扩散的趋势,27以下的低盐度水集中分布在黄河口门附近,27等盐线的表层包络面积只有199.65 km²;5月份,随着入海径流量增加,27等盐线扩散的范围、距离、方向都会发生明显变化。在对近海生物资源有迫切保护需求的情景下,适当减少其他用水户供水量以增加入海生态径流量,可以有效改善黄河口海域附近的盐度情况,为生物资源的生长繁殖创造良好条件。     

河口环流和盐水入侵I--模式及控制数值试验

本文应用ECOM模式,设计1个控制试验,研究理想河口环流和盐水入侵的动力过程.数值计算结果表明,盐水入侵产生盐度锋面,在锋面处底层存在着向陆的密度流,为保持断面上质量连续,上层的流速趋于增大;近口门附近底层流有偏南分量,表明有横向环流存在.在口门外因斜压和底形的作用,产生明显的上升流.盐水入侵在空间上具有不对称性,高盐水位于北岸的下层.在拦门沙上游出现上下2个相反方向的横向环流,而在口门处只出现1个顺时针方向的横向环流.从动力机制上分析了盐水入侵的空间不对称性和横向环流的产生.     

福建三沙湾夏季海水溶解氧分布及低氧现象初探

通过2011年对福建三沙湾的水环境质量调查,结合历史资料对海水溶解氧含量和表观耗氧量(AOU)的分布变化情况进行了分析,并对造成低氧的原因进行了探讨。结果表明:三沙湾在8月存在整体性的低氧现象,除东安岛附近的广大海域溶解氧含量均低于5.00mg/L,其中部分海域溶解氧含量仅有4.22~4.23mg/L,导致湾内养殖区部分贝类出现死亡。AOU在河口及养殖区均较高,达2.50mg/L以上。湾内两个典型断面溶解氧垂直分布中,以养殖区为主的西向断面低氧程度较以航道区为主的北向断面严重。溶解氧月际变化分析表明低氧状况发生在夏季,即于6月开始9月结束,年际变化分析表明低氧现象自本世纪开始出现,近年来有所加剧。出现低氧现象的原因与湾内大规模的网箱养殖关系非常密切,此外由于三沙湾初级生产力低,产氧能力弱,使其较其他海湾更容易出现低氧现象。     

普里兹湾及邻近海区表层沉积硅藻分布与环境分析

表层沉积物中硅藻的分布及组合特征对于研究相应的海洋环境有着重要的意义。东南极普里兹湾及其附近海域的22站表层沉积物中鉴定出硅藻36种,分属13属,其中Fragilariopsis curta在普里兹湾内占36.76%~66.36%,Fragilariopsis kerguelensis在湾外开阔水域占54.33%~70.95%。除趋势对应分析(DCA)显示研究区主要的10种硅藻分为开放水域种组合、近海冰种组合和海冰种组合,其表层沉积硅藻组合分布也分成3个区。作为硅藻极地开放海洋指示种的Fragilariopsis kerguelensis分布在普里兹湾外的深海平原,受湾内冰架水的限制,不能向湾内扩散;作为硅藻海冰指示种的Fragilariopsis curta主要分布在普里兹湾内的陆架上,受南极表层水和海冰的影响较重,在湾外受深水溶解作用而急剧减少;作为硅藻近海冰指示种的Thalassiosira antarctica的出现是受普里兹环流、冰架水和海冰的控制。研究区硅藻的组成和分布反映和验证了区域内环流的分布和扩散极限。     

渤海南部性成熟黄鲫季节分布的研究

渤海南部黄鲫的性成熟期为5月中、下旬—7月中、下旬，盛期为6月上、中旬，其中渤海湾黄鲫的性成熟期比莱州湾晚10天左右。群体主要分布于莱州湾西北部和渤海湾南部，其次是渤海湾西部海域，渤海湾北部和莱州湾南部不是黄鲫产卵场。黄鲫性成熟个体分布的温、盐度范围分别为15－27．1℃和28．98－32．14，属广温狭盐性，数量分布与温、盐度有密切相关关系。     

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。     

2001年秋季风对坦帕湾盐度平衡的影响

利用三维高分辨率有限体积的近海海域模型FVCOM来分析2001年秋季期间风作用对坦帕湾区域盐度平衡的影响。为了区分风的影响,分别设计了两个实验：一个由潮汐和河流作为驱动,另一个由潮汐、河流以及风场共同驱动。结论如下：首先,风作用会使盐度产生变化,能够明显地使坦帕湾内的盐度增加,并导致水平和垂直方向上盐度梯度的减少;随后,本文分析了坦帕湾区域内的盐度平衡,主要的盐度平衡来自于全部（水平和垂直方向上）平流的盐度流量分歧以及除去海峡底部的垂直方向上盐度流量分歧;最后,对由风引起的盐度变化进一步进行分析,结果表明风作用不能改变盐度平衡地位的相对重要性,由风引起的盐度平衡改变高度依靠于特殊的地形,除此之外,全部平流盐度流量分歧和垂直散布盐度通量分歧能够抵消,并且两者都远大于水平散步盐度流量分歧。