象山港水交换特性研究

在验证良好的三维斜压潮流数学模型的基础上,以溶 解态的保守性物质为示踪剂,建立对流-扩散型的海湾水交换数值模型,计算了象山港水体半交换时间和平均滞留时间,并研究了斜压动力对湾内外水交换的贡献。研究结果表明,象山港水交换速度的区域性变化较大,水体半交换时间和平均滞留时间由象山港口门向湾顶逐渐增加,口门附近半交换时间在5d以内,平均滞留时间为5~10 d;湾顶水交换速度缓慢,水体半交换时间为30~35 d,平均滞留时间为35~40d。斜压动力对狭湾外段水交换影响较弱,对狭湾内段有较大的影响。     

大亚湾海水混合交换特征

本文研究了大亚湾海水垂直与水平交换特征。结果表明:由于夏季表层水升温和粤东沿岸上升流高盐冷水入侵,大亚湾海水分层。大亚湾海水垂直循环属于单次混合型。高盐冷水入侵大亚湾的过程变异性很大,变化的时间尺度约15d,抬升速度为1.8×10~(-3)cm/s。     

大连湾海水交换及自净能力的研究

控制污染物入海,是当前国内外防治海域污染的重要途径。但如何把污染物的入海量控制的最经济、最合理,即如何以最小的经济代价,去换取最大的环境效益,就必须知道海域的环境容量,而环境容量的核心问题又是环境的自净能力问题。所以研究环境容量,必须首     

东海黑潮与陆架海之间的水交换研究

利用三维海洋环流数值模型(Regional Ocean Model System,ROMS)对东中国海海域黑潮流系系统(东中国海黑潮流系)的季节变化和年际变化进行了模拟和研究,给出了东海黑潮流系穿越东海大陆架200 m等深线的体积通量及其变化规律。研究发现,黑潮的西南段,其主轴位置在春、夏季更加偏东;中间段具有最稳定的流径;而东北段则表现出最大的季节性变化。此外,从月平均结果看,黑潮流系穿越东海大陆架200 m等深线的体积通量,时间上表现为,在夏季减到最小,为0.479 6 Sv(1 Sv≡10~6m~3·s~(-1)),冬季达到最大值,为1.69 Sv;空间上表现为在西南段和中间段较大,而东北段较小。这反映了黑潮水与东中国海大陆架水的水交换区位置,在冬季在向岸方向上离黑潮主轴较远,在夏季离主轴较近。通过对长时间模型结果的时间序列分析,揭示了相对与2000年前,2000年后的黑潮在台湾岛东部水体积通量的季节变化呈现出减弱的趋势。     

芝罘湾水动力与物质输运现状的数值模拟

为海洋生态保护和海岸工程建设等工作提供参考,基于Mike21模型水动力学（HD）模块,得到最新岸线形态下芝罘湾的潮流场,涨、落潮历时不均,落急潮流流速大于涨急潮流;东北岸流速最大,向西南靠岸渐小;湾北涨、落潮流向相反,湾中、南部流向在涨急时刻为SW向,落急时刻由南呈NW向向北顺时针逐渐转为NE向。计算了15个潮周期的欧拉余流场,余流流向除湾南沿岸局部区域沿岸向南外,整体为中心在湾东北的顺时针余环流,余流流速整体较小,大部分区域不超过0.06 m/s。芝罘湾内等距离释放16个自由粒子,据粒子运移轨迹得知：湾以北外海的物质不易向湾内输运,湾内自由粒子最终均运移出湾外,湾内无聚集,表明芝罘湾的水动力情况利于物质向外输运;担子岛以北的粒子向东输出湾内后,绕开担子岛等岛屿输运至东南外海;担子岛以南的粒子经过在湾内回旋振荡,以“∞”型轨迹最终南下。     

象山港水交换数值研究 Ⅱ.模型应用和水交换研究

使用水平二维对流－扩散型水交换模式模拟研究了象山港的水交换,对不同区域的水交换控制机理作了初步探讨,象山港水交换状况与其控制机制的区域性变化很大。牛鼻水道至佛渡水道是一个潮流较强的潮通道;９０％水交换周期为５天左右。象山港狭湾内水交换周期较长,湾顶处９０％水交换的周期约为８０天左右。     

胶州湾水交换的数值研究

基于一个成熟的水动力模型ECOM（Estuary Coastal Ocean Model），对胶州湾潮波系统及其驱动下的标识质点运移规律进行数值模拟。将胶州湾划分为6个区域，定量研究了整个海湾水的存留时间和不同区域水的交换能力，并指出流场结构对湾内水交换起了决定性作用。研究结果表明，湾内两余流涡对质点运动起阻碍作用，使得流入余流涡对的质点很难流出；海湾水交换有赖于初始投放时刻；东岸区域质点运移规律表明，东岸排污对前海旅游区和西岸养殖区均无很大影响。     

渤海湾水交换的数值研究

采用三维水动力和水交换数值模型FVCOM,建立了渤海湾附近海域的水交换数值模型,经实测潮汐和潮流数据验证,模型结果良好,并通过模型对渤海湾的水交换过程进行了研究。结果表明,渤海湾海域总体水体交换率较低,水体半交换周期达323 d;渤海湾中部海域的水交换率相对较高,西北部海域和南部海域的水交换率较低,尤其是西南部海域,由于阻隔带的作用,水体交换能力最弱。因此,在进行污染物排放时,应注意选择污染物的排放位置和排放时间。     

南海与西太平洋海水的交换:氧、氦同位素证据

研究了西太平洋海域(7°～26°N,122°～130°E)不同深度海水的氧、氦同位素组成和分布特征.结果表明,巴士海峡附近海域几个深度上δ18O等值线均向东弯曲,δ3He等值线也出现了类似的分布特征,可能反映了南海海水与黑潮水的混合作用.氧、氦同位素的研究结果为南海海水通过巴士海峡侵入了西太平洋提供了地球化学证据.     

热带西太平洋海－气热量交换研究

本文根据ＴＯＧＡ研究计划第１、２、３、８共４个航次考察结果，对热带西太平洋海－气热量交换进行了分析。结果表明，１９８６－１９８７年埃尔尼诺事件发生前，热带西太平洋海－气热量交换非常强烈，埃尔尼诺事件发生后，海－气热量交换反而减弱；在台风环流内，海－气热量交换也非常强烈。热带西太平洋对大气加热场的变化与海表面温度的变化并不一致；１９８６－１９８７年埃尔尼诺事件发生时，不但中太平洋水温异常增暖，同时西太平洋西部洋域表层水也在增暖；热带太平洋信风的加强对热带西太平洋暖池的建立和热带太平洋西风的爆发导致１９８６－１９８７年埃尔尼诺事件的发生似乎是至关重要的，西风爆发首先出现在中太平洋热带海域，然后逐渐往西扩展；西太平洋热带海域主要以潜热的方式把热量输送给大气。潜热加热效应在低纬度热带海洋上的极大值均与热带天气系统的活动有紧密联系。大气主要是从热带西太平洋洋域获得热量。     

象山港水交换数值研究──Ⅰ.对流-扩散型的水交换模式

以溶解态的保守性物质作为湾内水的示踪剂,建立了对流－扩散型的海湾水交换数值模型。数值模型使用参数化的方法把重力环流和潮振荡的垂向剪切作用的水平混合效应包纳在水平二维的示踪剂对流－扩散方程中。在空间网距较小时,模型的稳定性和守恒性均可满足海湾水交换研究的需要。     

胶州湾海水温、盐度的变化特征

本文利用1957～1986年间的调查资料,对胶州湾温、盐度的日、年和年际变化的主要特征进行了分析。结果表明,该湾温、盐度日变化具有明显的季节差异。温度年变化较规则,可分为湾顶、湾中和湾口3种类型;盐度年变化较复杂,与降水量和蒸发量密切相关。1980～1986年,胶州湾温、盐度出现了一个低～高～低的变化过程。这种变化过程与山东沿岸温、盐度的变化趋势相同。     

胶州湾海湾扇贝肥满度的研究

本文以1984—1985年在胶州湾养殖的海湾扇贝为材料进行了肥满度的研究。肥满度以干贝指数I.A.与干内脏指数I.V.表示。研究结果表明:I.A.一年有春、秋两个高峰,指数值达5以上的时间主要在中秋—冬季,最高达6以上;一龄贝的I.A.比二龄者大约1/4。I.V.的变动态势与I.A.大致相似,但略迟于后者。I.V.超过5的高峰期为4月末—6月上旬及9—10月。肉柱得率以10月—翌年4月期间较高,达10％以上,其中11月达13％以上。内脏得率一般在20％以上,临界生殖时达30％以上。从I.A.判断,胶州湾海湾扇贝的最佳收获期为养殖当年的11—12月。从I.V.判断,春季生殖期为5月中旬—7月中旬,盛期为6月,秋季者为9—10月,盛期为9月。     

罗源湾海水交换三维数值模拟

利用ECOMSED模式中的示踪粒子三维追踪模块分析罗源湾的水交换情况。结果表明,水交换能力的强弱与纳潮量的大小成正比。这里分析湾内水逗留期的空间分布,然后根据湾水存留期的不同将湾内划分为4个地区。进一步的研究表明不同海区湾水逗留期的差异主要是由欧拉余流场的结构差异造成的。由于风场可以影响当地的海流,因此不同的风场也会影响水交换能力。本文结果表明西南方向的风有利于水交换;而作为罗源湾全年主导风向的东北风,在平均风速的情况下,却阻碍了湾内水体的交换。本文还发现在不同投放时刻水交换能力的不同。初始投放时刻的不同对质点总数的减少速度有较明显的影响,高潮时和落潮中间时投放的质点数要比涨潮中间时和低潮时投放的质点数减少得快。罗源湾水交换能力的垂直分布不是均匀的:表层交换率较快,底层较慢,整个海域的交换能力与中层的相当。     

海甸溪与海口湾水交换的关系

海甸溪是海口湾一条重要潮汐汊道。数值模拟计算结果表明：在一个大潮周期中,海甸溪内东向纳潮量为54．4×105m3／d,西向纳潮量为46．7×105m3／d,其净偷运量为7．7×105m3／d,方向由西向东,将海口湾水体输入横沟河,并与那里淡水泥和后排入外海,对海口湾内污染最严重的龙昆南路排污口起到重要的净化作用。     

渤海湾沉积物中90Sr的研究

人工放射性核素及其地球化学行为的研究已成为当前海洋科学的重要内容之一。由于~(90)Sr是重要的裂变产物,在沉积化学、地球化学、海洋环境学和生物学的研究中都具有较重要的意义,故各国均比较重视。据统计,关于海水中~(90)Sr问题的研究最多,而沉积物较少。1981年,我们对渤海湾沉积物中的~(90)Sr进行了初步调查,根据所获资料,讨论了其分布规律和转移方式以及造成不同放射水平的原因。     

辽东湾西部海域潮流特征

根据2009年9月在辽东湾获取的3个站位的25 h连续定点海流观测资料进行准调和分析,计算了3个站位6个主要分潮O1、K1、M2、S2、M4、MS4的北、东分量潮流调和常数,并给出了各测站在各层的潮流椭圆要素。计算结果表明:该海区潮流属于正规半日潮流性质,主要呈NE-SW向往复式运动,最大可能流速介于70~120 cm/s之间,流速总体上由表至底逐渐减小。对于O1、K1、M2、S2这4个主要分潮流,北分量基本上大于东分量,底层普遍较表层先转流,最大流速发生时间亦是底层较表层提前,浅水分潮在总海流中占的份额都很小。