渤、黃海海溫結(jié)構(gòu)及相應(yīng)環(huán)流場的數(shù)值模擬研究.pdf

1、渤海和黃海是我國北方的陸架淺海，有其獨(dú)特的自然環(huán)境和動(dòng)力學(xué)特征。其中溫、鹽度場的空間分布結(jié)構(gòu)、渤海中部夏季較高溫度水體的形成機(jī)制及相應(yīng)的環(huán)流場是值得研究的課題之一。本文基于數(shù)值模式，對渤海和黃海的溫度及環(huán)流的季節(jié)變化進(jìn)行研究。首先利用POM模式對渤、黃海的夏季溫度結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究，以波浪混合、太陽短波輻射為主控因子，分析了波浪、太陽短波輻射以及潮流對渤、黃海夏季溫度垂直結(jié)構(gòu)的影響，并探討了夏季渤海中部相對高溫水體的形成機(jī)制。在成功模擬渤、黃

2、海溫度季節(jié)變化的基礎(chǔ)上，初步分析了渤、黃海區(qū)環(huán)流場的季節(jié)變化特征。 研究表明夏季波浪混合對渤、黃海上混合層的形成起著十分重要的作用，而潮流混合控制著海洋底層的溫度結(jié)構(gòu)，太陽短波輻射對渤、黃海區(qū)夏季溫度垂直結(jié)構(gòu)的影響不容忽略；波浪和潮流是渤、黃海夏季溫躍層形成的主導(dǎo)因素，這與喬方利等(2004)結(jié)果基本一致：太陽短波輻射對模擬海溫接近觀測值起了比較重要的作用。粗略的估計(jì)表明，如果僅考慮波浪混合和太陽短波輻射的影響，波浪混合對整個(gè)渤

3、、黃海夏季上混合層和溫躍層形成的貢獻(xiàn)平均約為93％，而太陽短波輻射的貢獻(xiàn)可達(dá)7％。 本文首次對夏季渤海中部高溫水體的形成機(jī)制進(jìn)行了較為深入的分析?？偟膩碚f，夏季渤海中部相對高溫水體的形成機(jī)制主要是在此處特殊的底地形下波浪和潮流混合的共同作用。波浪混合作用在渤海中部最強(qiáng)，使得上10m層的海水混合均勻，而潮流混合使得海底以上的lOm層混合較強(qiáng)，渤海中部的水深大約只有20m左右，所以在波浪和潮流的共同作用下，渤海中部的水體從上到下混合

4、一致，海洋上層的熱量能夠傳輸?shù)较聦?，從而形成了夏季渤海中部相對高溫水體的形成a波浪混合在渤海中部最強(qiáng)主要是由于此處較長的風(fēng)區(qū)和較深的水深導(dǎo)致有效波高在此存在極大值。 本文在綜合考慮波浪混合和太陽短波輻射的作用下，對渤黃海區(qū)的海流場進(jìn)行了模擬，模擬的結(jié)果部分的支持了前人的成果，主要體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：渤海中部終年存在一個(gè)順時(shí)針的環(huán)流，其主導(dǎo)分量是與地形相應(yīng)的潮致環(huán)流，而其強(qiáng)度和范圍存在季節(jié)變化，該變化一般認(rèn)為冬季主要是風(fēng)作用而夏季主要

5、是由熱鹽效應(yīng)導(dǎo)致。渤海海峽處的流動(dòng)終年表現(xiàn)為北進(jìn)南出的特性，魯北沿岸流似乎終年存在，而且基本上都能繞過成山頭南下，但是其強(qiáng)度隨季節(jié)變化。渤海灣、萊州灣、遼東灣的環(huán)流結(jié)構(gòu)季節(jié)變化較為明顯，這與風(fēng)場的季節(jié)變化有關(guān)。沿黃海槽北上的黃海暖流和南下的沿岸流是冬季黃海環(huán)流的顯著特征，黃海暖流在黃海存在分支，東分支是黃海暖流的核心。黃海中部夏季環(huán)流比較弱，北黃海和黃海中部對應(yīng)冷水團(tuán)位置均存在一個(gè)氣旋式的大的渦旋，其流軸出現(xiàn)在冷水團(tuán)邊緣的鋒區(qū)處。黃海中