海南新海夏季潮流谱分析和余流研究

根据夏季琼州海峡新海附近15 m处地层潮流谱分析结果可得,无论是f>0 或f<0,全日潮谱峰都高于半日潮谱峰。其中,半日潮周期,约为12 h,12.4 h,日潮存在两个,一个在23.9 h,另一个在25.8 h前后;在半日潮和全日潮分量中,反时针分量是主要的、顺时针的日潮能谱只有反时针的84%;顺时针的半日潮能谱只有反时针的63%;浅水分潮8.3 h,6.2 h和超过24 h的4.2 d,3 d等也很明显,但是未通过显著性检验; 大多数余流流速在5~10 cm/s之间,个别情况超过40 cm/s。受反时针运动涡旋影响,余流主要向偏东北、北、西北方向运动。在这个区间内的流向,占总观测数68%以上;风对余流也有重要影响:东北风将使余流方向偏向西北,偏北向风将使余流方向偏南。     

基于船载ADCP观测对罗源湾湾口断面潮流及余流的分析

基于对罗源湾可门水道的25 h连续走航ADCP观测,成功构建了沿走航断面共12个站位的连续海流时间序列,并对这些站位的潮流、余流以及潮通量等进行了分析。结果表明可门水道内的潮流为正规半日潮流,驻波性质明显,涨潮首先出现在水道中下层而退潮则首先发生在水道上层。水道内的潮流为往复流,水道南部M₂分潮流流速较大,并且其倾角自北向南逐渐增加。此外,水道两端的浅水区域内浅水分潮M₄振幅较显著。可门水道内余流呈现出两层结构,20 m以浅余流沿东北向流出海湾,并且出流的核心位置偏南,而20 m以深的余流沿西南向流入湾内,入流的流核位于偏北的近底层区域。对潮通量的积分计算表明通过可门水道进入罗源湾的潮通量约为4.81×108 m3。     

北仑河口潮流和余流特征分析

北仑河口水动力状况复杂,受入海径流、潮汐、波浪、沿岸流、风应力等多种因子的共同影响.对北仑河口S1、S2站长序列的海流剖面资料进行数学统计、潮流调和分析和数字滤波,探讨其潮流特征和余流形成机制.分析结果表明:北仑河口潮流性质主要为不规则全日潮流;观测期间S1站实测涨、落潮最大流速分别为39、83 cm/s,S2站分别为52、44 cm/s.研究海域余流流速从表层往底层逐渐减小,其中S1站余流流速主要介于5～10 cm/s之间,流向集中在S-SW向,S2站主要介于0～5 cm/s之间,表、中层以NNE-ENE向为主,底层以偏W向为主.风应力是调查区表层与近表层余流形成的主导因素;西向沿岸流对调查区的余流也有较明显的作用;径流对调查区的S1站有一定的影响,但对S2站影响很小;潮致余流对调查区的余流贡献较小.     

基于FVCOM的廉州湾及周边海域三维潮汐潮流数值模拟

基于采用不规则三角网格和有限体积方法的FVCOM模式,建立廉州湾三维潮流数值模型来重现廉州湾及周边海域的潮位和潮流变化状况。根据模拟结果计算得到了较以往更为精细的廉州湾及周边海域K₁、O₁和M₂分潮的同潮图,并计算了由此3个分潮引起的潮汐不对称的变化情况。K₁和O₁分潮在廉州湾外主要以驻波的形式存在,进入廉州湾后转化为前进波;M₂分潮在廉州湾外主要以前进波的形式存在,进入廉州湾后前进波特征更为明显。K₁和O₁分潮流在廉州湾外以旋转流为主,在廉州湾内以往复流为主;M₂分潮流在整个研究海域以往复流为主。由潮余流场的分布特点可以看出自南向北由外海进入廉州湾的潮余流,在冠头岭处分为两支,一支逆时针转向西,另一支被冠头岭阻挡在其南侧形成顺时针封闭环流。在廉州湾内部同时存在2个环流系统,湾顶的气旋式环流和口门处的反气旋式环流。     

西沙群岛潮、余流特征研究

对1962、1974、1976、1991、2002年西沙群岛海域实测海流资料分析得出:西沙群岛潮汐特征系数为3.40,是不正规日潮;潮流特征比较复杂,少数为不规则半日潮流型,多数为不规则日潮流型;半日周期的内潮在永兴岛西部特别显著,最大流速可达1.5m/s,对珊瑚生态系统有重要影响;西沙群岛余流,春季4～5月总体方向是东北,最大余流速度66cm/s,出现在中建岛西部;夏初余流方向偏北,速度明显降低,中建岛表、底层流速都不超过50cm/s。结合18a卫星高度计资料统计分析得出,春季和夏季西沙群岛海域处于反气旋式环流的北部,中建岛处于反气旋式环流的西缘,水平压强梯度大,加之地形影响,因此流速最大。     

不同流路时期黄河三角洲沿岸余流场的数值对比研究

黄河入海流路改道变迁频繁,有关不同流路时期沿岸余流场变化的认识将为理解入海泥沙输送特征的变动和沿岸泥沙动态提供重要的水动力基础,通过数值对比实验,以分处黄河三角洲北、东两岸的钓口和清水沟流路为例,对比研究了两个流路基本稳定后的初期黄河三角洲沿岸余流场结构及其流速的变化.结果表明,虽然两个不同流路时期沿岸流系的总体趋势存在一致性,但不同岸段的局部余流场结构、流速及其分布在不同季节都发生了程度不一的变化.在流场结构上,夏、冬季的差异很小,而春、秋季的差异相对较大,特别是在10m以浅的近岸海域的变化明显.高流速区分布,在钓口流路时期具有随各突出沙嘴而生的特点,清水沟流路时则是沿岸线走向、呈条带状延伸,且其分布范围更大、中心流速更高.沿岸余流流速在清水沟流路时期比钓口流路时期大很多,以清水沟口以南海域的流速增加最显著,北岸海域其次,清水沟口以北、神仙沟以南岸段的变化最小,在季节上以冬季增幅最明显.两个不同流路时期沿岸潮致余流场的总体特征也是基本一致的,分布于甜水沟沙嘴(清水沟口)南、北部的涡环结构在清水沟流路时期明显向东北方向移动,清水沟流路时期神仙沟和甜水沟等原沙嘴附近的潮致余流流速存在明显的减小.     

渤、黄、东海表层余流场的一种客观分析--应用物理模型法

海洋的上混合层可近似为温度、盐度和余流的垂直均匀层,如同大气的充分混合层一样.稳定度很大的跃层可看作是流的一个物质面,由此推理混合层内的余流通量可视为是水平无辐散的.本文以物理模型的方法设计了在渤、黄、东海海域求解多连通区域无辐散流的数值解法,研制了一个适用于上混合层积分模式的余流客观分析方法,并用多年平均的8月的余流和混合层深度的观测资料求解了无辐散流场,结果与被海洋学者认知的基于实测资料分析的渤、黄、东海环流图较好地一致.     

海洋底边界层中实测海流的垂直分布Ⅰ.余流边界层

海底以上1-2m水层的海流垂直分布和变化,对于海底泥沙运动和海洋工程设计具有十分重要的意义.迄今为止,研究者分别从实测资料、实验室实验和理论等方面对底边界层中稳定流动的垂直分布进行了研究,其结果均难以直接满足工程需要.本文基于现有的理论和实验结果,发展了现有海底边界层理论,运用把稳定流的底Ekman层与对数层相配匹的方法确定了实测余流的垂直分布,并给出了在渤海石油平台区的应用实例.结果表明,本文给出的原理和方法在应用中与实测结果符合良好,可以直接满足工程需要.     

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。     

琼州海峡冬季水量输运计算

琼州海峡是海南省与雷州半岛之间重要交通通道,也是南海与北部湾2个海区水交换通道。其最大涨落潮流速位于海峡北部,且涨潮流速大于落潮流速;海峡中间和南部的流速都小于北部,涨潮流速小于落潮流速;余流方向基本都是由东指向西,量值北部最大,中间次之,南部最小;冬季平均水量通量为0.055 Sv。输运方向自东向西。