冬季闽浙沿岸上升流的数值研究

采用a坐标下三维斜压非线性的浅海陆架数值模式,研究风、边界力流(台湾暖流、黑潮、长江冲淡水)及地形等因子对上升流形成的影响。结果表明,风、台湾暖流是影响冬季闽浙沿岸上升流形成的最重要因子,其中风对浙江沿岸上升流的形成影响较大;台湾暖流对福建沿岸及其远海域上升流的形成影响较大;长江冲淡水对长江口附近上升流有一定的影响,对闽浙沿岸上升流影响不大;地形对闽浙沿岸上升流的形成作用显著;潮对闽浙沿岸上升流形成的影响也很显著。M2分潮对近海岸区域及台湾东北附近海域上升流的形成影响较大。     

夏季闽浙沿岸上升流的数值研究

将闽浙沿岸作为研究海区,采用σ坐标下三维斜压非线性的浅海陆架数值模式研究风、边界流(台湾暖流、黑潮、长江冲淡水)、潮及地形等动力因子对上升流形成的影响。结果得出：西南季风是影响夏季闽浙沿岸近海岸区域上升流形成的重要因子;台湾暖流对闽浙沿岸上升流的形成起主要作用：黑潮对台湾岛以东海域上升流的形成影响较大;长江冲淡水不利于夏季闽浙沿岸上升流的形成,尤其是浙江沿岸;地形对闽浙沿岸上升流的形成作用较显著;M^2分潮对闽浙近海岸区域及台湾澎佳屿附近海域上升流的形成影响较大;本文在对夏季闽浙沿岸海区水文结构的模拟中,同样得出夏季沿岸的低温高盐区与本文所计算出的三个较强的上升中心一致。     

风和台湾暖流引起东海沿岸上升流数值计算

运用三维数值模型,首先计算了夏季风和台湾暖流引起的东海沿岸上升流。结果表明,风和台湾暖流的作用都可产生顺岸呈带状分布的上升流,风生上升流在２０ｍ至３０ｍ水层速度较大,其值一般为１．０×１０－３ｃｍ／ｓ;而台湾暖流形成的上升流则在３０ｍ以下速度较大,其值在浙南和闽北一般为１．０×１０－３ｃｍ／ｓ,在舟山近海为０．５×１０－３ｃｍ／ｓ。此外,运用Ｅｕｌｅｒｉａｎ－Ｌａｇｒａｎｇｉａｎ方法数值探讨了东海沿岸上升流区海水的源地。逆追踪结果表明,潮因子和风因子对沿岸上升流的贡献都是局地的,即仅能将上升流区附近下层的海水带到沿岸上层;台湾暖流则可将台湾海峡北口的深层水带到闽浙沿岸上层,使闽浙沿岸出现低温、高盐水。     

浙江沿岸春季上升流的数值研究

采用三维斜压非线性数值模式ROMS(Regional Ocean Modeling System),在浙江沿岸特殊地形的基础上综合考虑风场、台湾暖流、潮流以及长江径流等可变因子,对春季浙江沿岸上升流进行了数值研究。研究结果表明,浙江沿岸春季存在上升流,且上升流以带状分布在浙江近岸海域,在渔山列岛附近(28.40°N,122.00°E)以及舟山群岛附近(30.70°N,122.60°~123.00°E)存在2个上升流中心。风、台湾暖流和潮动力是影响浙江沿岸春季上升流的重要因子,其中风和台湾暖流对浙江沿岸整条上升流带均有影响;潮动力仅对28.60°N 纬度线以北至舟山群岛附近的上升流以及2个上升流中心的强度存在影响;长江径流对2个上升流中心、舟山群岛及长江口附近的上升流有一定影响。通过对浙江沿岸海域流场的分析可以发现,舟山群岛附近底层各等深线上水体向岸运动的速度比周围海域的大,跨越底层各等深线向上涌升的趋势更明显,间接反映了舟山群岛附近的上升流强度相对较强。对于舟山群岛附近的上升流而言,30 m深度以浅的海域,科氏力、水平平流作用与垂直粘性力是上升流形成的主要动力, 30 m深度以深的海域,上升流形成的主要动力为科氏力与压强梯度力,此时水平平流作用和垂直粘性力对上升流的影响较弱。     

浙江和琼东沿岸上升流的成因分析

本文用相关和对比分析的方法分别对浙江和琼东沿岸上升流形成原因作了进一步分析。结果表明,浙江沿岸上升流与台湾暖流的相关关系较之与风的相关关系更为密切。上升流的月际和年际间变化趋势与台湾暖流的变化趋势基本一致,结合浙江沿岸海底地形特征,本文认为,台湾暖流与地形的共同作用是该上升流形成的主要因子;风的影响一般不是主要的。关于琼东沿岸上升流,由于它与琼东沿岸西南风出现频率的月间变化趋势相当一致,从而进一步证实,该上升流主要由西南风作用形成。     

浙江沿岸上升流和沿岸锋面的数值研究

本文构造了一个垂向二维的数值模式,对夏季浙江沿岸上升流和沿岸锋面的结构,它们之间的相互关系,以及各动力因子的相对重要性进行了研究。模式考虑具有陆架底坡f—平面连续层化流体,并采用Richardson数依赖的垂直涡动系数。计算结果表明,浙江沿岸上升流按其成因可分成两个区域,即近岸区和远岸区。在近岸区,风应力对上升流和沿岸锋面的形成有重要的作用。而在远岸区,上升流主要由沿岸向北的台湾暖流诱生。夏季沿岸锋面的生成和沿岸较强的上升流有密切关系。     

东海沿岸上升流的数值计算

运用Ｂａｃｋｈａｕｓ的三维非线性模型,同时考虑潮,风和台湾暖流的作用,本文计算了夏季我国东海沿岸上升流。结果表明,东海沿岸从杭州湾口外一直到闽北的海底坡折区上存在明显的上升流,它呈带状分布,宽约４０ｋｍ,舟山近海的强上升流出现在３０ｍ层,向南则可达到较深的水层,流速一般为６．５×１０＾－３ｃｍ／ｓ。     

闽浙沿岸上升流的数值模拟

本文将闽浙沿岸作为研究海区,采用坐标下三维斜压非线性的浅海陆架模式,综合考虑风、边界流(台湾暖流、黑潮、长江冲淡水)及地形等动力因子对上升流形成的影响,较好地模拟了闽浙沿岸上升流的分布。得出夏季闽浙沿岸近海岸区域有三个比较强的上升流中心,分别位于2520′N,12000′E、2640′N,12015′E、2720′N,12045′E附近,并且在对闽浙沿岸水文结构的模拟中,同样得出夏季沿岸的低温高盐区与计算出的三个较强的上升中心一致。冬季沿岸上升流的强度和范围都明显减弱,但在2520′N,12000′E和2600′N,12030′E及2830′~3000′N,12200′E附近仍有相对较强的上升流存在。     

台湾海峡西部沿岸上升流的研究

本文分析了台湾浅滩至闽江口南近海海水的温度、盐度和密度等要素的分布特征,获知夏季海峡西部沿岸存在着上升流。上升流最强的位置有两处:其一在平潭岛附近海域,另一处位于台湾浅滩西北侧东山岛以东海域。文中从底层海流逆坡爬升及风生海流引起的海水涌升等动力学因素方面,对台湾海峡西北部沿岸上升流形成的可能机制进行了探讨,并用等密度线位移估算了平潭岛附近海域上升流的速度为1.6×10~(-3)cm/s。     

粤东陆架边缘水域夏季上升流初析

粤东陆架边缘水域夏季的上升流位于东沙群岛北面陆架边缘从西南向东北的带状区,以台湾浅滩西南最强烈。其年际变化较大,通常6月较弱,7月最强,可上升至近表层,8月中旬以后又逐渐减弱。上升流影响的深度范围在不同年份和月份及不同区域均不同。1982年夏季大约可上升至30-50m。上升流速度又依不同深度范围而不同。1980年7月台湾浅滩西南为1.4-9.4×10~(-4)cm/s。 粤东陆架边缘水域夏季的上升流与陆架坡折有关,而海流和季风的变化是上升流消长的主要因素。     

南海上升流研究概述

本文对近40a来南海上升流研究结果进行了概述，重点介绍了南海北部陆架区上升流的时空分布特征，及其消长和形成机制等研究成果．这些研究成果揭示上升沈是整个南海北部陆架区夏季的普遍现象，具有南海海盆的空间尺度．引起南海北部陆架区夏季上升流存在的动力因素是盛行的西南季风．该上升流在空间和时间上的分布是不均一的，海南岛东北和闽、粤边界海域是上升流中心区；台湾浅滩周围的上升流呈多元结构，各上升流区海水的理化性质存在看明显差异；在粤东，上升流的影响可达沿海港湾内部，并支配看这些港湾的夏季水文条件．南海除了在其北部陆架区存在看夏季上升流外，夏季在越南东部沿岸和冬季在吕宋岛沿岸均存在看上升流。     

夏季浙江沿岸上升流的年际变化研究

本文基于JCOPE2数据,综合上升流面积和冷中心强度两方面提出了一个无量纲的上升流强度指数NUI,并以此分析了夏季浙江沿岸上升流强度的多年变化,发现24年来夏季浙江沿岸上升流强度以3和8年为主的周期震荡变化,并有减弱趋势。这与夏季风向与岸线偏离角度的增大密切相关,而台湾暖流的调制作用则是次要因素。机制分析表明,厄尔尼诺现象通过影响风和台湾暖流的年际变化从而影响上升流强度的变化:厄尔尼诺年浙江近岸夏季风速较小,风向偏离岸线角度较大,同时台湾暖流较弱,因此上升流偏弱;拉尼娜年各因素呈相反变化,上升流较强。     

夏季长江口外海区域上升流现象的数值研究

基于Blumberg等(1996)的ECOMSED模式,对长江口外海区域夏季的上升流现象进行了数值模拟.模式综合考虑径流,风应力,环流,热通量和M_2,S_2,K_1,O_1四个主要分潮的作用,从而提高长江口外海区域上升流模拟的准确性和可靠性,并通过各种控制实验分析了其动力机制,进一步说明本区域影响上升流的主要因子.数值实验表明,长江口外水下河谷的南边(杭州湾口门中心东侧),上升流主要是由向北流动的台湾暖流通过底Ekman效应和陆坡的抬升共同作用产生的.夏季偏南风对长江口外水下河谷西侧上升流的产生有一定影响,但作用不大.此外,潮汐潮流对上升流的产生也起着一定的作用,但在本文关注的上升流区潮作用影响不大.     

南海北部陆架区夏季上升流数值研究

采用三维斜压非线性数值模式并结合卫星遥感资料分析,对南海北部陆架区夏季上升流进行了初步研究.研究结果表明,上升流是南海北部陆架区6-9月的一个规律性现象,而不是个别年份的特殊现象;海南岛东部沿岸及雷州半岛以东广州湾东南部一带海域(琼东上升流区)、汕头沿岸直至福建沿岸南日群岛附近海域(粤东上升流区)夏季表层及次表层海水均表现出明显的低温、高盐、高密等陆架上升流特征;上升流中心主要位于海南岛以东清澜湾至七洲列岛之间111°10'E、19°45'N附近,陵水湾至陵水沿岸110°15'E、18°25'N附近,粤东汕头沿岸116°45'E、22°50'N附近及澎湖列岛以西118°E、23°40'N附近.同时通过对模拟结果与QuikSCAT风场的比较分析发现,沿岸上升流与局地风场有着密切的关系,夏季西南风及风应力旋度对琼东沿岸上升流的形成有着非常积极的作用;而粤东沿岸风应力旋度较小,但夏季西南风仍是诱生粤东沿岸上升流的重要因素之一.     

东海沿岸潮致上升流的数值模拟

卫星照片显示东海沿岸存在一条狭长的低温水带，这是上升流将外海深层低温海水带到近岸表层所造成的现象。本文从潮汐因素探讨上升流产生的原因。对东海沿岸海域Ｍ２分潮进行三维潮流数值计算，得出的各层水平余流和垂直余流表明，由于潮汐非线性效应和海底地形的影响，能够在中国东海沿岸产生一条狭长的上升流带。此结果与卫星照片显示的海面低温水域的范围基本一致。此外还计算了在不同风速、风向作用下产生的风生上升流，并与潮致上升流进行了比较     

台湾海峡中、北部海域温、盐度特征

台湾海峡中、北部海域海水温、盐度分布随季风进退而异。东北季风期(10月—翌年5月),进入调查海域的浙闽沿岸水(低温、低盐)顺海域西岸海区南下的同时,在海坛岛外有一分支向东南扩展,其扩展范围随浙闽沿岸水强弱而异,而且在24°30′N,119°30′E附近有海峡暖流水(高温、高盐)向北伸展,它随西南风增强而向北推移。海域温、盐度值自西北向东南递增。西南季风期(6—9月),调查海域基本上为海峡暖流水所控制。在6—8月,海域西岸海区有上升流产生,上升流中心在海坛岛附近。海域盐度值自西北向东南递增,而温度分布趋势与盐度分布相反。 温、盐度的垂直分布大致分均匀型、正梯度型和负梯度型三类。     

浙江沿岸上升流区的锋面结构、变化及其原因

本文应用1980-1981年的上升流专题调查资料和有关历史资料讨论了浙江沿岸上升流区的锋面结构特征、混合状况、位置变动的特点及其原因。本文认为,浙江沿岸锋和上升流锋的位置变动大致可归因于台湾暖流强度和位置的变动,风也是一个重要因素,浙江沿岸的上升流还受到浙江近海海底地形特征和台湾暖流的影响,Janowitz等提出的地形引起的上升流理论可以应用于浙江近海。     

闽南-台湾浅滩上升流区浮游介形虫的生态研究

1987年12月—1988年11月对闽南-台湾浅滩上升流区调查结果表明,该海区的介形虫基本属暖水性种类,其中以终生营浮游生活的种类占优势(74.5％),后圆真浮萤Euconchoeciamaimai和针刺真浮萤Euconchoecia aculeata为优势种。外海种和近岸种一般都分别在台湾浅滩南部和福建沿岸水城形成密集区,并向相反方向扩散。夏季(6月)的垂直分布表明,近岸密集区的介形虫载浮于涌升水的上层,远岸的种类和数量分布与次表层水爬坡涌升现象颇为一致。秩季(11月)的垂直分布则反映出沿岸偏低温、低盐水向外扩展的趋势。宽假浮萤Pseudoconchoecia concentrica和短形小浮萤Microconchoecia curta等的出现,对夏季近岸上升流的存在有一定的佐证作用。     

东海和南黄海夏季环流的斜压模式

基于拉格朗日余流及其输运过程的一种三维空间弱非线性理论，引进了黑潮边界力及长江径流，给出了东海和南黄海的夏季环流及上升流区的分布。计算结果表明：在黑潮西侧存在着台湾－对马暖流系统；进入朝鲜海峡的对马暖流来自台湾暖流、黑潮、东海混合水和西朝鲜沿岸流；黄海暖流主要来源于东海混合水，表面有部分来自对马暖流；闽浙沿岸存在上升流区且构成一带状区域；在长江口外、东海东北部和陆坡上也存在在上升流式；陆坡处上升流     

浙江近海上升流区的水团分析

本文采用聚类分析法对浙江近海上升流区夏季水团作了分析,并与T-S分析法作了比较,结果是令人满意的。调查海区大体可分为三个水团,即台湾暖流表层水、台湾暖流深层水和江浙沿岸水。台湾暖流深层水沿海底爬坡涌升是该海区的主要水文特征,在北纬29°断面附近出现最大涌升高度。