《枯水期伶仃洋沖淡水的數值模擬與鹽度的鋒面特徵分析》是依託中山大學，由來志剛擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：枯水期伶仃洋沖淡水的數值模擬與鹽度的鋒面特徵分析
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：來志剛
- 依託單位：中山大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
伶仃洋是珠江最大的入海河口灣，承納了珠江入海流量的近50%。伶仃洋的鹽度鋒面受潮汐、徑流、季風的驅動，動力過程十分複雜，是研究伶仃洋環流時、空變化規律的關鍵。本項目擬針對枯水期伶仃洋沖淡水和鹽度鋒面的動力過程以及跨鋒面物質輸移能力展開研究。研究的方法結合了現場調查、衛星遙感資料分析和基於非結構格線的高解析度三維數值模擬。通過數值實驗，項目將深入探討伶仃洋沖淡水擴展和鹽度鋒面形成的動力機制；潮汐、徑流和風對鹽度鋒面維持與變異的控制機理；鋒區縱向環流結構對跨鋒面物質輸送能力的影響。鑒於珠江河流徑流量的觀測均位於潮流界的上限，本項目將珠江河網與河口作為一個整體建立模型，保證了入海流量在主要入海門門間的正確分配關係，可顯著提高鹽度鋒面的模擬精度。本研究將為進一步分析伶仃洋的水體交換，環境容量以及河口生態系統動力過程提供物理依據。
結題摘要
伶仃洋是珠江最大的入海河口灣，承納了珠江入海流量的近50%。伶仃洋的鹽度鋒面受潮汐、徑流、季風的驅動，動力過程十分複雜，是研究伶仃洋環流時、空變化規律的關鍵。項目通過現場觀測、衛星資料分析和數值模擬分析了枯季伶仃洋沖淡水和鹽度鋒面的動力特徵以及控制其時空變化的物理機制。主要的研究內容包括，（1）枯季伶仃洋沖淡水和鹽度鋒面的衛星遙感資料分析；（2）枯季伶仃洋沖淡水和鹽度鋒面的現場水文觀測；（3）枯季伶仃洋沖淡水和鹽度鋒面時空變化的數值模擬；（4）枯季控制伶仃洋沖淡水和鹽度鋒面物理過程的機制分析。通過這些研究，我們得出了以下主要結論：（1）對於像伶仃洋這樣具有分汊河網的河口灣，研究其沖淡水的動力必須要考慮河流與河口過程之間的相互作用；（2）冬季河口灣內的沖淡水通常處於下沉流風和潮汐的協同控制之下。與下沉流風影響近岸沖淡水的動力不同，下沉流風和潮汐對河口沖淡水既有局地也有遠程的調控機制；（3）淇澳島處海峽是影響枯季伶仃洋沖淡水的關鍵區域。落潮時，沖淡水在淇澳島處下方形成了一個類似於Connecticut河沖淡水鋒面的小尺度強鹽度鋒面。該鋒面對淇澳海峽處沖淡水下泄流量有調控作用，是局地小尺度物理過程與整個河口尺度的動力過程相互耦合的結果；（4）枯季伶仃洋沖淡水隨潮汐的混合、擴散存在明顯的三級鹽度鋒面結構。這一現象在長江口有所報導，在珠江口發現尚屬首次，但需進一步通過現場觀測證實。除了以上研究成果，我們還建立了珠江河網-河口-陸架高解析度三維海洋、大氣模型系統，為區域海洋學研究提供了一套面向實際套用的，可持續發展的模型工具。我們的研究在科學上主要闡明了對於伶仃洋這樣局地-河口尺度過程強烈耦合、河流-河口-陸架過程緊密聯繫的強非線性河口，我們對其動力學的認識既要考慮細節也要全局統籌考慮。這有助於我們建立對伶仃洋動力環境的系統理論，深入認識鹽水入侵、低氧、污染物擴散等問題的物理機制。
