吕宋海峡120°E断面水交换特征

利用2007年7～8月吕宋海峡120°E断面(18.5°N～21.5°N)CTD观测数据,分析了该断面的温度、盐度和密度分布特征,并用动力计箅方法计算了断面的流速,得到了通过该断面的海水体积通量.计算结果显示,通过断面的海水主要由南海向太平洋输送,总的交换量为3.15 Sv.19°30'N～20°30'N之间,南海水通过吕宋海峡进入太平洋,而19°30'N以南和20°30'N以北至21°30'N之间.海水由太平洋进入南海.此外,流出吕宋海峡的表层流速最大可达1.3 m/s,流入南海的表层流速最大可达60 cm/s,位于19°30'N以南.     

基于FVCOM的厦门湾及其周边海域三维潮流数值模拟

基于非结构三角形网格、干-湿判别技术和有限体积法的FVCOM（finite volume coastal oceanmodel）海洋数值模式,建立了厦门湾及其周边海域高分辨率（30 m）的三维潮汐、潮流数值模型.模拟结果同该海域2个验潮站和4个连续海流站的观测资料符合良好,较好地反映了厦门湾及其周边海域潮汐、潮流运动的变化状况和分布特征,并给出了M2、S2、K1、O1共4个主要分潮的同潮图、表层潮流椭圆、最大可能潮流流速及表、底层潮余流分布.厦门湾及其周边海域属正规半日潮类型,4个分潮的最大潮汐振幅分别为200、65、36、29 cm,厦门湾内外迟角差分别为20°、25°、18°、10°;镇海角至围头角连线东南侧湾口区为逆时针旋转的驻波,西北侧湾内为前进潮波.湾内潮流属正规半日潮流,湾口区潮流以逆时针方向的旋转流运动为主,湾内各水道为往复潮流,椭圆长轴与水道走向一致,4个分潮流表层最大流速分别为201、51、34、25 cm/s;九龙江口区3条港道内的流速以南港最大;表层余流大于底层余流,二者水平分布形态基本一致,都为北进南出.     

“纳沙”台风引起北部湾沿岸风暴射流及其机制

基于FVCOM模式建立一个三维数值模型,对2011年“纳沙”台风登陆北部湾前后水位与流场变化进行了分析,并探究了风暴射流的生成机制。结果表明,广西近岸风暴射流的产生是对台风到来造成的水位起伏变化的一种正压响应;台风进入到北部湾期间,造成北部湾近岸水位先降低后升高,所导致的水位梯度差产生了驱动力,促使海水向西运动增强,从而导致在广西近海风暴射流的产生;台风登陆期间琼州海峡西向流流量增大到0.4 Sv以上,最大可达0.7 Sv;台风进入到北部湾后,促使琼州海峡西向流更多进入到北部湾,造成湾内正位涡输入增大,产生了气旋式环流来维持位涡平衡,同时气旋式环流也有利于向西运动的风暴射流增强;流经广西沿岸的风暴射流引起向西的水体输运可达0.2 Sv,对北部湾内营养盐以及污染物运移将产生重要影响。     

西北太平洋的一种潮汐数值同化模型

利用FVCOM海洋数值模式,在球坐标系统下考虑非线性效应和天体引潮力的影响,基于非结构的三角形网格建立了包括中国近海、日本海、鄂霍次科海和部分西北太平洋海域的高分辨率海洋潮汐数值模型,并采用趋近法同化84个沿岸验潮站的观测资料。模拟结果与175个验潮站的实测结果拟合良好,M₂,S₂,K₁,O₁四个主要分潮振幅和迟角的绝对平均误差分别为4.0 cm和5.6°,2.4 cm和7.5°,2.6 cm和6.3°,1.5 cm和5.0°。依据调和分析结果给出了4个主要分潮的同潮图分布,得到8个半日分潮和5个全日分潮的无潮点,证实了宗谷海峡全日潮无潮点的存在,首次模拟得到津轻海峡的全日潮无潮点;还给出了整个计算海域内最大可能潮差和潮汐余水位的分布特征。     

红树林植株形态及种植密度对消波能力影响的数值模拟研究

本研究利用非结构网格有限体积海洋模型FVCOM（Finite-Volume Coastal Ocean Model）、MDO(Mellor-Donelan-Oey)波浪模型以及可分层的植被波耗散参数化方案,通过对比有无红树林工况评估红树林的波浪衰减能力,研究了不同形态的红树林在高水位与低水位情况下的消波能力,分析了植株密度对红树林消波能力的影响。结果表明,红树林的消波系数与林带宽度呈非线性正相关,与水深的关系则与红树结构有关。以白骨壤（Avicennia marina）为代表的A型植株形态在低水位下的消波系数极大值为67.9%,高水位下则能够达到94.4%;以红海榄（Rhizophora stylosa）为代表的B型植株形态的消波系数在低水位和高水位的极大值分别为90.6%、89.4%;以角果木（Ceriops tagal）为代表的C型植株形态的消波能力在高低水位区别不大。植株密度的增加能提高红树林消波系数上限,还能使得红树林消波系数对林带宽度的变化更为敏感,减小达到消波系数极大值所需要的林带宽度。在保护现有的红树林生态系统或建立新的红树林综合减灾防护系统时,应注意不同植株结构红树林的消波能力差异,考虑植株密度对红树林消波能力的影响。本研究提出了科学可靠的红树林消波数值模拟方法,可以为红树林的保护及修复提供支撑。     

2000年夏末和翌年初冬渤海水文特征

利用2000年夏季和2001年冬季渤海两次CTD资料,系统分析了渤海冬、夏季温盐密度的分布特征,并揭示了渤海现有的水文特征与以往研究结果相比存在一些新现象,表现在:夏季在渤海海峡、辽东湾口和渤海湾口中部中、下层存在3个低温中心,在渤海中部则出现1个上下均匀一致的高温中心;冬季等温线以渤海海峡暖中心向西和向北两个方向伸入渤海,而从秦皇岛外海有一冷水舌向东南方向伸展,在渤海中部海域形成"马鞍状"等温线结构.冬、夏季渤海盐度比以往有显著升高,并明显高于北黄海西部,盐度分布势态表现为渤海湾高盐,渤海海峡低盐特征.密度分布表明:夏季渤海的密度流较强,并在中部可能存在多个密度流涡环;冬季渤海"马鞍状"温盐结构反映其环流结构要比以往研究结果复杂得多,黄海暖流(余脉)在渤海存在分支现象.利用模式对其进行密度流的诊断模拟,结果和实测温盐场符合较好.     

渤海夏季潮致-风生-热盐环流的数值诊断计算

基于正交曲线坐标的ECOMSED三维水动力模式,并考虑了潮汐、风和实测温盐场,诊断计算了渤海夏季三维潮致-风生-热盐环流,分析了渤海夏季潮致余流、风生和热盐环流的分布结构。结果显示,在夏季,渤海中部海区明显存在一个顺时针向的涡旋,同时渤海还存在着多个逆时针向的涡旋。通过分析和比较各个分量在总环流中的作用,认为夏季潮致余流是相对弱的;热盐环流在夏季总环流中占主要成分。     

近十年中国海雾研究进展

中国沿海和近海是多海雾区.由于海雾发生时能见度低,往往导致人员和财产损失.文中对中国近十几年有关海雾的研究进行了回顾,包括海雾天气气候学研究、海雾数值研究、海雾卫星遥感实时监测技术研究和海雾微物理研究.对一些问题进行了讨论,并对今后海雾研究的发展提出了若干看法.     

Seasonal distribution and relationship of water mass and suspended load in North Yellow Sea

The concentration of suspended load can be determined by its linear relationship to turbidity. Our results present the basic distribution of suspended load in North Yellow Sea. In summer, the suspended load concentration is high along the coast and low in the center of the sea. There are four regions of high concentration in the surface layer: Penglai and Chengshantou along the north of the Shandong Peninsula, and the coastal areas of Lüshun and Changshan Islands. There is a 2 mg/L contour at 124°E that separates the North Yellow Sea from regions of lower concentrations in the open sea to the west. And there is a 2 mg/L contour at 124°E that separates the North Yellow Sea from regions of lower concentrations in the open sea to the west. The distribution features in the 10 m and bottom layer are similar to the surface layer, however, the suspended load concentration declines in the 10 m layer while it increases in the bottom layer. And in the bottom layer there is a low suspended load concentration water mass at the region south of 38°N and east of 123°E extending to the southeast. In general, the lowest suspended load concentration in a vertical profile is at a depth of 10 to 20 m, the highest suspended load concentration is in the bottom near Chengshantou area. In winter, the distribution of suspended load is similar to summer, but the average concentrations are three times higher. There are two tongue-shaped high suspended load concentration belt, one occurring from surface to seafloor, extends to the north near Chengshantou and the other invades north to south along the east margin of Dalian Bay. They separate the low suspended load concentration water masses in the center of North Yellow Sea into east and west parts. Vertical distribution is quite uniform in the whole North Yellow Sea because of the cooling effect and strong northeast winds. The distribution of suspended load has a very close relationship to the current circulation and wind-induced waves in the North Yellow Sea. Because of this, we have been able to show for the first time that the distribution of suspended load can be used to identify water masses.     

常用海洋数值模式简介

OGCM(Ocean General Circulation Model普通海洋环流模式)简单的说就是把海洋原始方程组离散求解的过程.鉴于实际观测资料较少,无法满足研究需求,用数值模式进行数值模拟是实用的研究方法之一,目前海洋学界较为常用的OGCM有POM、FVCOM、HAMSOM、HYCOM等.这些模式有些适用于近岸海域,有些适用于大洋,各有其自身的特点.本文作者在对以上各模式使用与理解的基础上,对这几种模式进行了介绍,并对如何选用一个合适的模式给出了建议.