黄、渤海热结构及环流季节变化的数值模拟

在普林斯顿海洋模式 (POM)的基础上 ,利用经过资料同化处理的周平均卫星遥感海表温度资料 (SST) ,考虑了潮流混合和上层风混合的作用 ,成功模拟了渤黄海海域热结构的时、空变化 ;在此基础上 ,系统描述了渤黄海季节性温度跃层、黄海冷水团、黄海暖流等重要水文现象及其与之相应的温度垂直结构 ;分析黄海余流流场断面结构及随季节的变化 ,并对黄海暖流的分布结构、黄海冷水团的维持机制进行了探讨     

Effect of Sea Level Variation on Calculation of Design Water Level

The long-term variation and seasonal variation of sea level have a notable effect on the calculation of engineering water level. Such an effect is first analyzed in this paper. The maximal amplitude of inter-annual anomaly of monthly mean sea level along the China coast is larger than 60 cm. Both the storm surge disaster and cold wave disaster are seasonal disasters in various regions, so the water level corresponding to the 1% of the cumulative frequency in the cumulative frequency curve of hourly water level data for different seasons in various sea areas is different from design water level, for example, the difference between them reaches maximum in June, July and August for northern sea area, and maximum in September, October and November for Southern China Sea. The hourly water level data of 19 gauge stations along the China coast are analyzed. Firstly, the annual mean sea level for every station is obtained; secondly, linear chan ging rates of annual mean sea level are obtained with the stochasti     

沙埕港湾口断面潮流及余流特征分析

基于对沙埕港湾口断面的连续走航观测资料, 成功构建了沿走航断面的10 个站点的连续海流序列, 并分析了潮流、余流、潮通量等水文要素。分析结果表明, 沙埕港湾口水道潮流类型为正规半日潮流, 涨潮最先出现在中下层而落潮最先出现在上层, 涨(落)潮转流相差约为30min。水道内潮流为往复流, M₂ 和S₂ 分潮流流速较大, 倾角基本沿水道主轴方向。沙埕港湾口断面余流呈2 层结构, 10m 以浅基本为东南向余流流出湾口, 核心位于湾口断面南侧。10m 以深多为西北向流入湾内,入流核心位于湾口断面中部的底层区域。对潮通量的计算表明, 通过湾口进入沙埕港的潮通量约为1.63×10⁸m³。     

海啸数值预报模型研究进展

总结海啸预报模型的研究进展,重点分析了当今主要海啸数值预报模型的不同特点,如美国NOAA海啸研究中心应用的MOST模型、美国康奈尔大学的COMCOT模型、特拉华大学的FUNWAVE/GEOWAVE、日本的TUNAMI系列预报模型以及中国的CTSU海啸数值模型等系统,最后总结指出了海啸数值模型的发展方向和目前亟待解决的关键技术问题。     

常用海洋数值模式简介

OGCM(Ocean General Circulation Model普通海洋环流模式)简单的说就是把海洋原始方程组离散求解的过程.鉴于实际观测资料较少,无法满足研究需求,用数值模式进行数值模拟是实用的研究方法之一,目前海洋学界较为常用的OGCM有POM、FVCOM、HAMSOM、HYCOM等.这些模式有些适用于近岸海域,有些适用于大洋,各有其自身的特点.本文作者在对以上各模式使用与理解的基础上,对这几种模式进行了介绍,并对如何选用一个合适的模式给出了建议.     

A numerical study of the South China Sea Warm Current during winter monsoon relaxation

Using a Finite-Volume Community Ocean Model, we investigated the dynamic mechanism of the South China Sea Warm Current(SCSWC) in the northern South China Sea(NSCS) during winter monsoon relaxation. The model reproduces the mean surface circulation of the NSCS during winter, while model-simulated subtidal currents generally capture its current pattern. The model shows that the current over the continental shelf is generally southwestward, under a strong winter monsoon condition, but a northeastward counter-wind current usually develops between 50-and 100-m isobaths, when the monsoon relaxes. Model experiments, focusing on the wind relaxation process, show that sea level is elevated in the northwestern South China Sea(SCS), related to the persistent northeasterly monsoon. Following wind relaxation, a high sea level band builds up along the mid-shelf, and a northeastward current develops, having an obvious vertical barotropic structure. Momentum balance analysis indicates that an along-shelf pressure gradient provides the initial driving force for the SCSWC during the first few days following wind relaxation. The SCSWC subsequently reaches a steady quasi-geostrophic balance in the cross-shelf direction, mainly linked to sea level adjustment over the shelf. Lagrangian particle tracking experiments show that both the southwestward coastal current and slope current contribute to the northeastward movement of the SCSWC during winter monsoon relaxation.     

副高对黄渤海夏季异常海温影响的数值试验

副热带高压是黄、渤海夏季异常海温的重要成因之一。根据该海区夏季的气候特点 ,构造了一个典型的副高天气过程 ,利用“近海异常海温数值预报模式”对海表层温度进行了数值试验。对该形势下引起黄、渤海夏季异常高温的各因子进行了定量分析 ,给出了副高中心及其附近两点由各因子引起的增温率变化。试验表明 ,副热带高压控制的天气情况下 ,短波辐射对该海区夏季异常高温的形成起主要作用 ,暖水辐聚的贡献占第二位。     

我国海域使用后评价体系的研究

随着海洋开发热潮的到来,海洋工程的众多负面影响逐渐显现出来,也暴露了我国海域使用管理方面的缺陷.海域使用后评价作为海域使用论证和环境影响评价的延续和完善,可有效规范涉海工程管理,为今后类似工程建设提供经验和借鉴.因此,开展海域使用后评价体系的研究具有重要的现实意义.但是,目前海域使用后评价的理论和方法体系尚属于发展初期的探索阶段,在借鉴其他领域后评价工作的基础上,本文对建立我国海域使用后评价体系做了初步的研究,将我国海域使用后评价工作分为5个部分:目标评价、效益评价、技术影响评价、环境影响评价和可持续性评价,初步探讨了我国海域使用后评价体系的工作内容和工作流程,并对后评价工作中相关的体制、资金来源等问题提出了一定的建议.     

渤海、黄海热结构分析

在多年观测资料基础上,以月平均风应力和周平均海表水温(SST)作为外强迫,对黄海、渤海热结构进行了数值模拟.模拟结果显示渤海的热结构特征自10月至翌年3月为水温垂直均一的冬季型;5～8月为分层结构(由上混合层、跃层、潮混合层组成)的夏季型.4月和9月为两型的过渡期,最低水温出现在2月,最高水温表层出现在8月,底层则在9～10月.黄海沿岸浅水区与渤海有相似的热结构,黄海冷水团和黄海暖流对其中央槽深水区的热结构有重要影响.对底层水的影响而言,前者夏季显著而后者冬季显著,从而导致黄海(槽)的底层水与环境相比呈现夏季冷而冬季暖的特征,底层水温基本上与表面水温的年变化反相;深水区的热结构与渤海相比,均一型结构(1～3月)变短,分层型结构(5～11月)变长,底温年变幅(5℃以内)变小,跃层强度增强.模拟结果还表明,黄海暖流的动力仍然是季风环流,而对黄海冷水团的形成和发展有无动力影响提出质疑.     

胶州湾三维潮流及潮致余环流的数值模拟

运用一个三维正压湍流封闭数值的模式，成功模拟了胶州湾M2分潮的潮汐与潮流分布，模拟结果表明，胶州湾的潮流以往复流为特征，最大流速出现在胶州湾口，量值为95cm/s，潮臻余流的水平结构是：团团转”的多涡结构，其中5个余流涡旋的位置得到观测资料的证实，在模拟结果的基础上，比较了欧拉余流和拉氏余流的差异，并分析潮致拉氏余流涡的垂向结构特征，垂向湍粘性系数的水平分布与水吩布形态相似，呈现出底，表层小，中层大的垂直分布结构。