丰水期珠江口黏性泥沙输运的三维数值模拟

珠江口的黏性泥沙输运对区域海洋工程和河口海洋环境有着重要的影响。本文利用SELFE模型,针对珠江河口海域建立了一个采用非结构三角形网格的三维斜压水动力模型,可耦合模拟海流、潮流及风海流水动力环境,并在此基础上开发了包括底床模块的黏性泥沙输运模型。模拟结果与实测值验证较好,再现了丰水期珠江河口的泥沙输运特征以及最大浑浊带的变化和分布特点。研究表明,丰水期珠江口悬沙质量浓度西侧大于东侧,泥沙主要来自河口上游。河口浅滩上会形成最大浑浊带,最大质量浓度可达0.5 g/L。珠江口最大浑浊带的形成主要受潮动力、重力环流及泥沙再悬浮和沉积过程影响,其中泥沙再悬浮和沉积过程对中滩的最大浑浊带影响显著,而重力环流作用对西滩的最大浑浊带影响显著。     

东海风应力旋度驱动的21天周期的海底压力变化及其传播

在2015年6月至2017年6月期间，跨越庆良间水道的由2台加载压力传感器的倒置式回声仪（PIES）和5台加载压力传感器和海流计的倒置式回声仪（CPIES）组成的观测断面获得了近2年的海底压力时间序列。该时间序列中存在着显著的21天周期的振荡（P_bot21），该信号在2016年7月至10月期间尤为强烈。P_bot21与东海陆架上的风应力旋度存在较显著的3天延迟相关，其相关系数达到0.65。本文采用正压海洋模式解释了这一信号的产生、传播以及耗散过程，模式结果显示东海陆架上的风应力旋度驱动产生P_bot21并向琉球岛链传播，而深海上的风应力旋度不能驱动产生这一信号。在陆架上，P_bot21伴随21天周期的风应力旋度由海岸向东南方向传播，但由于摩擦作用，信号在离开风场后几天内即耗散。断面能否观测到P_bot21与陆架上21天周期风应力旋度场的分布相关，长江口东南方向风应力旋度驱动的P_bot21能被观测到，而长江口东北方向产生的P_bot21不能被观测到。     

三门湾沿海声层析潮流观测实验

2009年9月6日至9日在三门湾进行了沿海声层析(Coastal Acoustic Tomography,CAT)潮流观测实验.实验由7台沿海声层析仪组网进行,并分别由渔船定点抛锚于7个站位.实验期间,还进行了定点ADCP(Acoustic Doppler Current Profiler)观测.通过建立逆模式对声传播时间差进行解析,引入权重因子,用L-curve法确定阻尼因子的最佳值,继而根据阻尼最小二乘法得到流速的最佳解.根据逆模式得到的流速分布可知该海区的潮流以半日潮(M2)为主,M2潮流椭圆呈东南-西北走向,潮流基本都是顺着水道,即涨潮为西北流向,退潮为东南流向.西北向与东南向最大流速分别为1.03m·s-1和1.09m·s-1.实验期间该区域的余流是从湾外流入湾内,平均流速约为0.05m·s-1.CAT与定点ADCP流速的东分量和北分量的均方差均小于0.18m·s-1.这样大面积的潮流和余流水平分布的同步观测,用传统观测手段很难实现.通过以上结果可以得出,沿海声层析技术可以作为一种新的测流方法对强潮海区进行大面积潮流观测,可在我国沿海的海洋环境监测等方面发挥重要作用.