1987及1988年夏季西北太平洋主流系和水位与大气环流关系的数值研究

用一个包括风应力顶的二维绝热非线性数值模式计算分析了１９８７年１９８８年夏季北太平洋主流系和水位与大气环流的关系。将模拟的１９８７年和１９８８年流场作比较可知：１９８７年南赤道较弱，而弱赤道逆流、北赤道流及太平洋流较强，同时各流系位置也都偏南１－２个纬距；模拟的１９８７年黑潮及对马暖流也明显比１９８８年强。分析表明，１９８７年夏季南赤道流弱、北赤道逆流强的主要原因是该年东南信风弱，而弱赤道流、黑潮     

一个深海定常风生流模式

基于一定的实测资料,假定了深海垂直湍流系数的垂直分布。此基础上,从简化的动量方程中求得了定常风生流流速解,其主要结果是:(1)在中等海况下,表层风生流的右偏角约为24°;(2)对于弱海况,表层流大小与海面风速几乎成线性关系,而在高海况下要缓慢得多;(3)强海况下,有明显的逆风流,而在弱海况下,几乎不存在逆风流。     

南海北部冬季和夏季逆风流机制初探──Ⅰ．季风逆风流诊断方程及其诊断判据

通过简化原始运动方程，得到南海北部季风逆风流诊断方程，对季风逆风流诊断方程进行必要的数学处理后，导出南海北部产生季风逆风流的必要条件和诊断判据；指出南海北部季风逆风流由风生直接逆风流与风生间接逆风流叠加而成，风生间接过风流由风生间接正压地转逆风流与风生间接斜压地转逆风流组成，还导出风致巴士海峡以东的黑潮水影响季风逆风流的判据，在合适的风向及适当的摩擦系数情况下，黑潮水可成为间接逆风流的热源。并首次提出风生直接逆风流、风生间接逆风流、正压逆风流、斜压逆风流、风生间接正压地转逆风流和风生间接斜压地转逆风流概念。     

全球变暖背景下对太平洋环流（1960—1999）的模拟

我们用Non—Boussinesq POP海洋模式和NECP 1000 hPa的风应力和气温场资料，模拟了1960—1999年太平洋环流，结果显示：在过去的40年，热带太平洋环流变弱了，另外，由于全球变暖，由北赤道流产生的向热带西太平洋沿岸的热输送和由南赤道流产生的向南太平洋中高纬度的热输送随着时间是减弱的，而在北半球，由北赤道流产生的向中高纬度的热输送是增加的。     

东海黑潮与琉球群岛以东海流半诊断计算

利用“长风丸”调查船在1987年9～10月期间得到的水文资料,对东海黑潮与琉球群岛以东海流进行了半诊断计算.本计算分为两个阶段,第一阶段是诊断的,第二阶段取诊断计算结果作为初始值,进行半诊断计算,即调整阶段.计算表明,当T=30～40d时,密度场与速度场等已被调整,即得到了半诊断计算的解.比较诊断与半诊断的两个计算结果,在定性上它们是基本一致的,但在定量上存在一些重要差别,例如以下几点:(1)由于诊断计算采用了平滑后的资料,两支西边界流,即黑潮及琉球群岛以东西边界流(简称“琉球海流”)的流速计算值都偏低.而通过调整后的半诊断计算,这两支西边界流的流速都加强;(2)半诊断计算密度场等已被调整到与海底地形等相适应.例如东海黑潮流速的最大值为101cm/s,出现在东海海区南部最大的地形坡度处,而诊断计算,由于资料平滑,没有得到这样的结果;(3)在琉球群岛以东海域,在最近岛屿处600m以浅水层,诊断计算结果出现了南向流,这也是由于资料平滑所致.然而,半诊断计算结果在此处出现了北向流,这与观测结果是一致的.这些计算结果都表明,当采用平滑后的资料时,应用半诊断模式计算海流,更为适宜.     

南海北部冬季和夏季逆风流机制初探：I.季风逆风流诊断方程及其诊断判据

通过简化原始运动方程，得到南海北部季风逆风流诊断方程，对季风逆风流诊断方程进行必要的数学处理后，导出南海北部产生季风产风流和必要条件和诊断判据；指出南海北部季风逆风流由风生直接逆风流与风生间接逆风流叠加而成，风生间接逆风流由风生间接正压地转逆风流与风生间斜压地转逆风流组成，还导出风致巴士海峡以东的黑潮水影响季风逆风流的判据，在合适的风向及适当的摩擦系数情况下，黑潮水可成为间接逆风流的热源，并首次提     

季节内振荡对热带印度洋SST日变化的调制——一维混合层模式的诊断结果

热带印度洋SST的日变化幅度受到大气季节内振荡(Madden-Julian Oscillation,MJO)的调制,其在MJO对流最强(弱)位相达到极小(大)值,并且在MJO对流增强位相显著强于其对流减弱位相。本文利用逐时的再分析海表通量强迫一维海洋混合层模式,定量地诊断了MJO事件中SST日变化的差异成因。结果表明,SST日变化在MJO对流最强与最弱位相的显著差异主要是由短波辐射的季节内变化所致(40%),其次是风应力(38%)和潜热通量(14%),其他要素的影响较小。而SST日变化在MJO对流增强与减弱位相所呈现的不对称特征,主要是由纬向风应力的不对称性所致,这是MJO扰动结构与背景环流相互作用的结果。     

台湾岛东西两岸的海流

本文收集、整理和分析台湾岛东、西两岸的海流资料，获得以下主要结果：（１）台湾东岸的黑潮路径，无论是表层或深层，都是冬季偏西，夏季偏东，春、秋两季的介于冬、夏季的路径之间。（２）台湾东岸黑潮的流速，具有夏、春强而冬弱的特点。（３）台湾西岸近海的海流，除表层受风的影响较大外，１０ｍ层开始，尤其是近底层，冬、夏两季皆以北向或东北向流为主，呈现出一派北向流的路径。这与传统观念不同。     

一种计算斜坡处海流的诊断模式

本文提出一种考虑底斜效应，适合斜坡处海流诊断计算的模式，并且分别计算了日本以南黑潮区部分测线和对马暖流流源区的流速。其结果与实测符合较好。     

台湾岛东西两岸的海流

本文收集、整理和分析台湾岛东、西两岸的海流资料，获得以下主要结果；（１）台湾东岸的黑潮路径，无论是表层或深层，都是冬季偏酉（距台湾东岸较近），夏季偏东，春、秋两季的介于冬、夏季的路径之间。（２）台湾东岸黑潮的流速，具有夏、春强而冬弱的特点。（３）台湾西岸近海的海流，除表层受风的影响较大外，１０ｍ层开始，尤其是近底层，冬、夏两季皆以北向或东北向流为主，呈现出一派北向流的路径。这与传统观念不同。     

1987及1988年夏季西北太平洋主流系和水位与大气环流关系的数值研究

用一个包括风应力项的二维绝热非线性数值模式计算分析了1987及1988年夏季北太平洋主流系和水位与大气环流的关系。将模拟的1987和1988年流场作比较可知:1987年南赤道流较弱,而北赤道逆流、北赤道流及北太平洋流较强,同时各流系位置也都偏南1—2个纬距;模拟的1987年黑潮及对马暖流也明显比1988年强。分析表明,1987年夏季南赤道流弱、北赤道逆流强的主要原因是该年东南信风弱,而北赤道流、黑潮及对马暖流较强则主要与该年12°—25°N之间较强的东风以及东海较强的南风有关。模拟结果可对管秉贤提出的夏威夷群岛附近风应力涡度与黑潮强度的统计关系给出一个动力学解释。根据1987及1988年夏季气压场及风场对比分析。可以认为1987年北赤道流、黑潮及对马暖流较强可能与1987El Nino年副热带高压较强有关。     

东海西北部密度流计算和分析

本文较为详细地介绍了研究东海西北部密度流所采用的计算方法,并对计算结果作了初步的分析。分析的结果表明:该海域平均密度流速的变化有着夏强冬弱的特点;水平分布外侧大于内侧;垂直分布上层大于下层。     

大亚湾大鹏澳夏季余流的分析

1989年夏季在广东大亚湾大鹏澳进行了近2个月的海流锚系观测。本文报道观测结果,并利用谱和经验正交函数分析法研究余流的特性。结果表明,1989年夏季溴内有一弱气旋环流,但存在相当强的低频流.低频流以E-W 方向为主,能量集中在8～16d 和4～5d 频带上,其主分量表现为溴口南部同北部位相相反的低频水平环流。低频流与当地风场有明显的关系。     

东海黑潮强度与东亚冬季风关系的分析研究

利用卫星高度计资料和再分析资料，本文分析研究了东海黑潮强度与东亚冬季风的关系，并初步探讨了二者相互作用的可能机制。结果表明，位置相近的断面，其流强变化具有相似的特征；在年际尺度上，冬季风与东海黑潮存在相互作用。当冬季风偏强，将削弱次年2-4月SC、SD断面的流强，弱冬季风年的情况相反。冬季风对流强影响的动力过程主要通过改变Ekman输送来实现；热力过程则表现为强（弱）冬季风增大（减少）了黑潮向大气释放的热通量，从而削弱（增强）流强，这一过程主要为冬季风对黑潮的影响。当冬季风偏强时，次年10-12月黑潮中下游流强偏弱，弱冬季风年的情况相反。这一过程与2-4月情况不同，其热力过程主要表现为黑潮对冬季风的影响。强冬季风通过准两年振荡对次年冬季的黑潮流强产生影响，由此构成了一个包含海洋和大气耦合过程的正反馈机制。黑潮流域的海气相互作用过程可能受冬季风和黑潮流强相对强弱的调制，海洋过程和大气过程主导一方的转换中存在一个“临界值”。     

北部湾潮致、风生和热盐余流的三维数值计算

基于二阶湍流闭合模型计算涡动粘性系数的POM三维水动力模式，研究采用细网格，考虑了6个岛屿的影响，海底磨擦系数进行划片取值，把作为强迫力的潮汐、风力和热盐统一在一个模型中，诊断计算并获得了北部湾三维潮致－风生－热盐余流。用实测资料对计算结果进行了验证，显示了本研究结果的合理性。同时给出了潮致余流、风生流和热盐余流，并且对各因子的作用做了比较和分析，结果表明风生流占主要成分。     

往复流作用下海底管道局部冲刷机制数值模拟

基于开源的计算流体力学模式REEF3D,建立了海底管道局部冲刷水槽数值模型,在验证单向流实验结果的基础上,进一步对往复流作用下的海底管道局部冲刷机制进行了研究,并作对比分析。研究表明,总体上,往复流对管道所在海床局部冲刷规模比单向流弱。当流向改变后,原先下游的堆积区转变成上游,优先受到冲刷,并填充到管道下方的冲刷坑,同时使水流在管道下方的作用减弱。这种回填过程,使短周期下的往复流作用需要更长的冲淤平衡时间。在这种回填与冲刷的共同作用下,上下游的冲刷坑坡度会因流向变化而变化。     

长江口及其邻近海区环流和温、盐结构动力学研究Ⅱ.环流的基本特征

利用POM模型，以研究海区的海面风应力、温度和盐度资料作为海面边界条件，以与外海界面处的温度和盐度资料作为侧向液边界条件，并考虑长江径流、台湾暖流和东海沿岸流的影响，对长江口及其邻近海区各季节的三维斜压环流和温、盐结构进行了数值模拟。环流的数值结果表明，冬季和秋季研究海区的水平环流主要由长江径流、东海沿岸流、台湾暖流、杭州湾环流和沿岸流与台湾暖流之间的气旋和反气旋涡构成；东海沿岸流与长江径流顺岸南下，随着自北往南岸界地形坡度的增大，其流幅变窄，流速增强；台湾暖流沿陡坡及其外缘蜿蜒北上，随着自南往北水深的变浅，其流幅由宽变窄继而又由窄变宽，流速却一直由强变弱。冬季和秋季海区纬度断面垂直环流的总趋势由近岸向外海流动，海底地形变化缓慢区离岸流产生波动，海底地形变化显著的陡坡区离岸流产生剧烈振荡而生成强升降流。春季和夏季研究海区的水平环流主要由长江径流与东海沿岸流汇合流、台湾暖流、杭州湾环流、舟山群岛附近及长江径流和东海沿岸流汇合流与台湾暖流之间的气旋和反气旋涡构成；长江径流和台湾暖流平行北上并在长江口以北产生顺时针偏转。由海区水平环流特征和变化趋势证实，春季长江冲淡水已开始向东北偏转，夏季冲淡水的偏转程度、伸展距离和扩展范围都更甚于春季；春季在长江口近岸存在弱上升流，夏季长江口外的陡坡区出现下降流，而长江口以北和以南的陡坡区出现上升流。     

2001年春季东中国海三维环流的数值模拟

本文基于2001年4月东中国海区域实测水文资料,应用三维有限元模式FEOM(Finite Element Ocean Model)对东中国海三维环流系统进行了数值计算分析。模式水平网格系统采用单节点线性三角形网格,垂向使用z坐标,观测温、盐度场通过客观分析法插值得到初始条件,分别进行了诊断计算和强诊断计算,计算结果表明:(1)改进逆方法可以很好地反演研究区域流函数和流量分布,为数值模拟提供优质可靠的开边界条件。(2)有限元模式在网格自由度方面和对研究区域的完整覆盖方面优势明显,高分辨率的垂向z坐标也可以较好地拟合海底地形,从而得到较高分辨率的三维数值模拟结果。(3)通过诊断计算,模拟再现了东中国海春季环流的多涡结构,分辨出了台湾暖流、黄海沿岸流、黄海暖流等流系。(4)比较诊断与强诊断两个计算结果,它们在定性上较为一致,在定量上有些差别,总体分布强诊断计算结果更为合理。     

渤、黄、东海夏季环流的三维斜压模型

基于拉格朗日时均观点描述环流，建立起潮流与准定常流共同占优势系统中的陆浅海环流模型，并诊断计算了夏季渤、黄、东海的三维环流图。模拟结果较好地再现了渤、黄、东海主要流系的特征。对照冬季结果，对渤、黄、东海环流的季节变化做了阐述。从环流垂向分量的分布图上，可发现渐闽近海、长江口外存在较明显的上升流区。另外，对夏季渤、黄、东海的热盐环流和潮致余流分别进行了模拟，发现它们均能在黄海构成一逆时针向的五流系统，这对形成和维持夏季黄海冷水团的存在有重要作用。热盐环流的模拟结果表明，黄海冷水团环流含有“热成流”的成分；通过Lagrange余流的计算发现环绕黄河冷水团的环流还含有“潮成流”的成分。     

琼东南盆地北礁凹陷梅山组单向迁移水道特征及成因探讨

深水区重力流与底流交互作用的过程、响应及动力学机制是海洋沉积学研究的前沿和薄弱环节。本文通过三维地震资料，在深水区北礁凹陷南西部梅山组发现多条相间分布的长条形顺直强振幅水道，垂直于西沙隆起（南部隆起）北斜坡走向，向南西方向单向迁移，水道具有南西陡（凹岸或陡岸）北东缓（凸岸或缓岸）的特征，该类水道分为侵蚀界面和水道砂-堤岸泥过渡复合体系两个单元，侵蚀界面在凹岸的削截反射明显多于凸岸，水道砂-堤岸泥过渡复合体振幅强度由凹岸强振幅逐渐过渡为凸岸弱振幅。分析认为，该类水道发育于中中新世半深海环境，不同于向底流下游方向单向迁移的峡谷，它们向底流上游方向发生单向迁移，并提出其成因模式:前期来自南部的浊流下切形成负向地貌单元（水道），底流对这一地貌单元进行改造，形成迎流面缓（凸岸）背流面陡（凹岸）的地貌，同时驱使浊流上部顺底流方向偏移，形成溢岸浊流沉积，致凹岸沉积速率低，凸岸沉积速率高，这样就迫使水道逆底流方向偏移。沉积物源、中层水相关底流、古气候和海平面的变化、北礁凸起古地形控制是该区单向迁移强振幅水道发育的因素。本研究在南海首次发现这种向底流上游方向单向迁移的水道，是底流与重力流交互作用的新型类型，对古海洋、古气候研究，深水油气勘探有着重要的意义，希望引起地质学家的重视。