發(fā)布時間：2020-04-08 16:48

【摘要】：渤海,是一個深入中國大陸的近封閉型淺海,近幾十年來,伴隨全球氣候變化,其物理環(huán)境場發(fā)生了極大的改變�？v觀歷年來對渤海環(huán)流進行的科學研究,由于實測數(shù)據(jù)的缺乏和技術(shù)手段的限制,對其結(jié)構(gòu)及動力機制也尚未達成共識。本文基于ROMS模式,利用近期獲得的質(zhì)量較好的數(shù)據(jù)資料,構(gòu)建了新背景場下渤海區(qū)域熱力-動力相耦合的三維斜壓模型。依據(jù)模擬結(jié)果和對比實驗,詳細分析并闡述了渤海環(huán)流的季節(jié)分布特征、渤海與外海的水交換形式以及環(huán)流的形成、變異機理等一系列科學問題。主要得到以下結(jié)論： 渤海環(huán)流的量值較小,大部分區(qū)域流速全年都在5cm/s以下,遠小于本海域的潮流量值。水平分布中,渤海海峽附近和岸線較曲折的近岸水域終年為強流區(qū),渤海灣、萊州灣中部屬于弱流區(qū)；垂向上,一般來說,表層流速總大于底層流速。四季中,以夏、春兩季余流較強,秋、冬季余流偏弱。 在渤海,由于強、弱流區(qū)的間隔分布,傳統(tǒng)觀點中的那種連貫的大環(huán)流形態(tài)并不十分顯著,局地小范圍的渦環(huán)結(jié)構(gòu)反而比較清晰。就深度平均流而言,在渤海中部靠近遼東灣口位置,全年存在一個順時針向的大流環(huán),其強度隨季節(jié)更替而發(fā)生變化,于春、夏季,在該流環(huán)的東緣還會出現(xiàn)一個小的、強勁的逆時針渦旋；遼東灣沿岸,四季中都并未形成連續(xù)的大環(huán)流結(jié)構(gòu),只在局部地區(qū),有一些形態(tài)清晰、且隨季節(jié)變化不大的小范圍流動存在,春、夏季,在海灣中部會出現(xiàn)一個逆時針的流環(huán)；渤海灣余流的季節(jié)變異比較顯著,秋、冬季,由南部逆時針的沿岸流與北部順時針的小流環(huán)組成,春、夏季,為東北部逆時針的局部流動與南部順時針的沿岸流相疊置；萊州灣內(nèi),大致以逆時針的環(huán)流為主,春、夏季較弱,秋、冬季,在沿岸較強,灣口東岸終年存在一支顯著的沿岸出流,經(jīng)海峽南部流出渤海；此外,在夏季,現(xiàn)行黃河口外有一支東北-偏北向的海流,匯入渤海中部。渤海環(huán)流的三維結(jié)構(gòu)明顯,表層與底層余流的分布差異較大。底層流動隨季節(jié)變化較小,在大部分區(qū)域與潮致余流相似,表層流動在秋、冬兩季呈偏南向的風漂流形態(tài),在春、夏季,與深度平均流流型相近。 渤海海峽處的水交換并非如通常所說的“北進南出”型那么簡單,而是入流區(qū)與出流區(qū)相間隔分布,總體來看,入流區(qū)一般較為狹窄,除最北側(cè)的一個之外,在37.9°N、38.3°N以及38.55°N附近都是主要的流入通道,其他區(qū)域則大致保持常年出流的狀態(tài)。流動較強的位置包括,海峽北端的入流區(qū)、南端及38.4°N附近的出流區(qū),其余通道則不那么穩(wěn)定,可能隨季節(jié)發(fā)生流向的變化。 潮波系統(tǒng)與渤海的岸線、地形相互作用,非線性耦合得到的潮致余流,構(gòu)成了渤海環(huán)流的基本形態(tài)。以此為背景,受到風、沿岸徑流、海表面熱通量及淡水通量等有明顯季節(jié)變化的因素的影響,總環(huán)流結(jié)構(gòu)發(fā)生改變,產(chǎn)生了較有規(guī)律的年內(nèi)變化。冬季,在上界面強勁偏北風的作用下,海域的上表層呈現(xiàn)一定的風生流趨勢,但受潮波耗散作用的抑制,海面風的影響深度十分有限,此時對流混合效應較強,溫鹽結(jié)構(gòu)比較簡單,只在徑流沖淡水外緣出現(xiàn)了顯著的密度流。冬季型環(huán)流以潮余流和上層風生流為主,密度流較弱。隨風場減弱并轉(zhuǎn)向,結(jié)合增溫效應,渤海的密度流逐漸增強,風生流弱化,環(huán)流與溫鹽結(jié)構(gòu)間相互調(diào)整、適應,形成了夏季型的流場和溫鹽分布形態(tài),海區(qū)中的冷暖水塊及徑流沖淡水附近,均有清晰的流動出現(xiàn)。夏季型環(huán)流以密度流為主,重點影響到海域的中上層,潮余流次之,風生流最弱。之后,隨風場再度變化及降溫效應,環(huán)流又會回復到冬季型流態(tài),如此周而復始。
【學位授予單位】：中國海洋大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：P731.27

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