长江冲淡水路径的初步研究——Ⅰ.模式

早期的多次观测表明,在洪水季节的在长江口外冲淡水区中,等盐线呈强烈的水平舌状分布,其舌轴方向先为东南继而转向东北。后来人们又发现,长江冲淡水的盐舌轴线具有多种形态,并且有时还出现所谓“双峰“现象。尽管如此,大多数观测表明,当长江迳流的流量超过某一临界值时,其冲淡水的盐舌舌轴就呈现出转向东北。同时,观测还表明,冲淡水中余流的基本方向也是趋向东北的”。图1绘出了4—9月的长江冲淡水实测     

关于长江冲淡水路径的若干问题

自从1980年6月中美关于长江口及其邻近陆架海区的沉积动力学联合考察开始以来，关于长江径流人海后路径的时空变化问题，引起了中外学者的广泛兴趣。 在这次中美联合考察之前，作者曾根据1980年以前的实测水文资料和余流资料，分析了洪水期本区的盐度分布和海流结构。本文目的是根据中美联合考察所得到的资料和历史资料，对长江冲淡水实测路径的性状作进一步的分析，并拟对影响长江冲淡水复杂多变路径的若干动力学问题作一初步分析。     

夏季风场对长江冲淡水扩展影响的数值模拟

建立一个σ坐标系下三维非线性斜压陆架模式，研究长江冲淡扩展的动力机制。数值试验再现了夏季长江冲淡水转向东北的现象，夏季风场对长江冲淡水扩展的影响，取决于风速的大小和动向，风速为３ｍ／ｓ的南风，对冲淡水向北扩展的影响比较明显，而当南风风速达到６ｍ／ｓ时，则起着十分显著的作用，西南风加强了冲淡水向东扩展，但对南北向的扩展影响甚微，东南风抑了冲淡水向东扩散，并使之偏向西北，明确阐明了夏季风场对冲淡水扩展     

长江冲淡水及其混合问题的初步探讨

长江为东亚第一大河。其流域面积占我国大陆太平洋流域面积的三分之一,据不完全的统计,长江的入海径流量约占我国渤、黄、东海主要入海河流径流量的80％以上。巨量的长江淡水入海后,其冲淡作用至为显著。如以1959年长江径流量而论,若平均展布于整个东海,则可形成厚度约为1米的一个水层。     

长江冲淡水转向研究

长江为东亚第一大河,其入海年径流量为九千多亿立方米,约占我国主要入海河流径流量总和的80％以上。从长江冲淡区7月份表层盐度分布图上可以看出,长江冲淡水以舌状指向东北。这一特点不仅在夏季甚为明显,即使在冬季也是有迹可循的。 长江冲淡水向左转向一直是人们试图阐明的一个重要理论问题。管秉贤曾提出射形流的概念,指出长江冲淡水具有射形流的性质而非密度流”。毛汉礼等根据绝对涡度守     

长江冲淡水的转向机制问题

本文简述了迄今关于长江冲淡水转向现象的几种主要观点及其不足之处。文中又以大量的观测事实指出,长江冲淡水转向现象不仅与长江径流量有关,而且与我国东南沿岸的海面坡度和海面风应力的涡度有关,海面坡度的存在从本质上反映了台湾暖流对长江冲淡水转向现象的影响。     

黄河冲淡水转向问题的初步探讨

黄河自1976年改道清水沟流路,向东流入菜州湾以来,至1988年10月其大嘴已向莱州湾淤进18.8km(钱意颖等,1992),在科氏力的作用下,黄河入海口门也已转成东南方向。随着黄河口海区的开发利用,国内有关单位对黄河口海区的水文环境作过多次调查(朱兰部等,1994;张经等,1985;孙秉一等,198;Yang Zuosheng et al.,1989),从这些调査资料中我们发现,黄河入海径流和长江口一样,在洪水期冲淡水也有转向东北方向的特点。本文根据1976年黄河改道以来中国科学院海洋研究所有关单位在黄河口海区进行调查的水文资料和利津水文站的黄河径流观测资料,对黄河冲淡水的转向现象及其成因进行初步的分析研究,此研究对深入了解黄河口的水文环境及河口有机物、溶解质、悬浮体的输运特征有重要意义。     

长江冲淡水转向原因的探讨

本文认为东海本身所存在的流场、风场和压力场是影响和控制长江冲淡水运移的环境因子,并将这些因子引入流轴运动方程。 台湾暖流、沿岸流和风海流给长江冲淡水一个推力,使其流轴运移方向夏天向左偏,冬天向右偏。黑潮控制着长江冲淡水的扩展。风的效应由直接和间接效应组成,其综合效应相当重要,不可忽略。     

黄海冷水团对长江冲淡水扩展的影响

利用作者已建立的σ坐标系下三维非线斜压陆架模式,研究黄海冷水团对长江冲淡水扩展的影响。数据试验结果表明,黄海冷水团产生的余流,与黄海冷水团的强度和海底地形有关。     

关于长江冲淡水异常变化的分析

一、前言如所周知,长江是我国的第一大河流,它的流量约占我国入海径流量的80%以上.如此巨量的淡水入海后,无疑,对黄、东海的水文——乃至悬浮物质的输运和沉积的规律有着重大的影响,从而使该海区内渔场的分布和鱼获量产生变化.因此,中外学者早已作过不少研究,并得出了一些有价值的结论.其中,关于长江入海淡水与海水混合后所形成的冲淡水舌的走向问题曾指出:从秋季至翌年的春季,长江冲淡水是经杭州湾口和舟山群岛一带沿岸南下,其范围限于靠岸的一狭带;而在洪水季节(6-8月),冲淡水舌指向东北(济州岛)方向,其中以7月份所伸展的距离最远.近年来,浦泳修根     

夏季长江冲淡水扩展的数值模拟

建立一个σ坐标系下三维非线性斜压陆架模式,研究夏季径流量、台湾暖流、黄海冷水团、风场对长江冲淡水扩展的影响。数值试验基本再现了夏季长江冲淡水低盐水舌伸向东北的现象和渤、黄、东海的环流结构。长江径流量只影响近口门附近冲淡木朝东南方向扩展势力和整个冲淡水扩展范围的大小。台湾暖流深受底形的影响,流动路径稳定,且不受自身强度的影响,又主流远离长江口,对长江冲淡水扩展的影响不大。黄海冷水团产生的余流在长江口海区阻碍着冲淡水沿岸向南扩展,在远离长江口海区诱导冲淡水向东南运动。总的黄海冷水团的作用是使长江冲淡水低盐水舌伸向东北。黄海冷水团越强,这种作用就越明显。夏季风场在冲淡水转向东北的过程中作用显着。     

夏季长江冲淡水扩展机制的初析

根据1975～1981年的温、盐度观测资料,初步判断了夏季长江冲淡水扩展的受控因子。分析表明,长江冲淡水的分布状况主要决定于台湾暖流的北伸程度和东海北部冷涡的位置及强度。在此基础上,把长江冲淡水的扩展形态归结为三种流型图式,并与实际流态作了对照。图9,表2,参考文献6,     

夏季长江冲淡水年际变化的数值研究

基于区域海洋模式ROMS,本文对东中国海的水动力环境进行了长期(2004-2015年)模拟,分析了长江冲淡水扩展形态的年际变化特征和规律。研究发现,夏季长江冲淡水主要有三种扩展形态:东北方向、东南方向和东南-东北双向扩展,三种形态所占比例分别为37%,46%和17%。长江冲淡水的扩展面积具有显著的年际变化,近河口冲淡水(海表面盐度<28)的扩展面积主要受径流量控制,在外海(28<海表面盐度<31)则主要受南风和西南风的影响。就淡水通量而言,向东北方向最多,向东南方向次之,二者7、8月份所占比例分别为40%、60%和33%、32%。夏季长江冲淡水向东北方向的扩展主要受东风或较强东南风的影响。年际尺度上,向东北方向的淡水输运与东南方向风分量具有很好的相关性,主要受东南风驱动的Ekman输运的影响。     

长江冲淡水输运和扩散途径的分析

本文在总结前人成果的基础上，进一步分析了长江冲淡水输运和扩散的途径。文章指出，长江冲淡水输运和扩散的途径有两种：顺岸南下型在冬、夏季都存在，它主要以杭州湾的次级锋面流和沿岸锋密度流为代表；转向型从５～６月开始，台湾暖流低密水和东海高密水之间的密度锋是长江冲淡水向外海扩散的通道     

风影响夏季长江冲淡水扩展的数值模拟研究

基于EFDC(Environmental Fluid Dynamics Code)数值模式建立了长江口及其邻近海域的三维水动力学模型,用于研究风对夏季长江冲淡水扩展的影响。基于实测资料的验证结果表明,模型能够比较真实的反映潮汐、海流、温度和盐度的变化过程。敏感性试验的结果显示,风对夏季长江冲淡水的扩展有着非常显著的影响。在Ekman输送的作用下,长江冲淡水将向风向的右侧扩展。5 m/s风速下,东风、东南风、南风和西南风4个风向下的冲淡水明显向外海扩展,而西风、西北风、北风和东北风下的冲淡水都被限制在近岸水域。Ekman输送的强度随风速增强而增强,冲淡水向风向右侧的扩展也越来越明显。舌轴区因为层结明显,湍流活动相对较弱,对风能量的耗散相对较小,所以相同的风速增量对舌轴区表层水的加速作用最强,这导致更多的淡水经由舌轴区输送,使得淡水舌宽度随风速的增加而变窄。对长江口海域表面风的气候统计分析表明,上述数值试验结果能够很好的解释气候态下长江冲淡水扩展方向与表面风变化的关系。     

长江冲淡水与邻近海域生态环境的关系

基于实测资料和已有的理论结果,我们首先讨论了不同季节长江淡水的路径,还涉及了长江冲淡水对生态环境,特别对生物赖以生存的有机盐分布的影响。     

夏季长江冲淡水转向机制的数值试验

利用普林斯顿海洋环流模式(POM)，通过一系列的理想试验，探讨了夏季长江冲淡水的扩展机制。结果表明：(1)倾斜底形是夏季长江冲淡水向东北偏转的一个必要条件；夏季冲淡水向东北偏转是南风、斜压效应和底形的共同作用的结果，其中风应力和底形的相互作用占主导地位；单纯的底形东倾不能使冲淡水向北偏转。平底时，南风和淡水浮力强迫都不能使冲淡水向北偏转。(2)无风时，人海淡水可以在河口附近强迫出一个反气旋涡旋和贴岸南下的狭窄的沿岸流，反气旋涡旋与淡水浮力强迫(斜压效应)有关，南下沿岸流则与质量输入有关；平底时，反气旋涡旋位于河口正东，倾斜底形时，反气旋涡旋向北拉伸，冲淡水的一部分沿岸向北扩展；人海淡水在河口附近强迫出一个闭合的垂直环流圈：上层为离岸流，淡水向外海扩展，约在离岸30—45km处有下降流；低层有高盐水沿海底流向河口，约在离河口。lOkm处与向海的径流相遇，引起上升流。     

海底地形和沿岸流对长江冲淡水分布的影响

利用笔者建立的描述河口陆架水相互作用的层化模型作进一步分析可以证实,河口偏转临界值随泄流量的增加而减小,因而作为背景场的苏北沿岸流虽然不能在冬季改变长江冲淡水固有的右偏趋势,却有可能在夏季诱导冲淡水左偏,进而由于长江口右侧海盆地形感应闭合的逆时针环流,它迫使冬季右偏的冲淡水更靠近岸边,诱导夏季左偏的冲淡水流线畸变,有平行于海水等深线的趋势,这一结论与观测结果基本一致.