極端天氣下台灣海峽動力環境演變與生態回響

《極端天氣下台灣海峽動力環境演變與生態回響》是依託廈門大學，由洪華生擔任項目負責人的聯合基金項目。

基本介紹

• 中文名：極端天氣下台灣海峽動力環境演變與生態回響
• 項目類別：聯合基金項目
• 項目負責人：洪華生
• 依託單位：廈門大學

項目摘要

整合兩岸浮標錨系、現場調查的觀測資料和遙感數據，結合數值模型，研究極端天氣條件下（颱風、寒潮）台灣海峽動力環境各要素（溫、鹽、流）空間分布及時間變化特徵以及浪－潮－流耦合機理；分析動力場演變對物質（水量、懸浮顆粒物、營養鹽、CDOM等）沿台灣海峽及跨海峽輸送通量的影響範圍和量級；以浮游生物量和類群結構指示生態系統對極端天氣事件擾動的回響特徵和機制。

結題摘要

台灣海峽是極端天氣事件頻繁發生區域，冬季寒潮大風、夏季颱風等極端天氣事件往往引起該海域動力環境、生地化及生態系統的異常變化，但缺乏相關過程與機制的系統研究。本項目通過對該區域水文、水質、氣象、遙感等歷史數據的收集和整理、浪潮流耦合生態模型的構建、從九龍江口到台灣海峽的多個航次調查、與台灣“中央”大學共同進行的跨海峽斷面觀測、以及在廈門海域及平潭外海多參數生態浮標及水文浮標系統的布設，取得以下新的認識：（1）揭示了2008年台灣海峽寒害事件發生的機制。在拉尼娜年的強東北風間隙期，長江沿岸流帶來的冷水在台灣海峽離岸並南下侵入澎湖水域。其中沿岸開爾文波及地形陷波分別加強了冷水南下及離岸的過程。台灣海峽冬季風場第二模態極小值使得該冷水能夠在台灣海峽中部聚集，最終導致了該寒害事件的發生。（2）剖析了長江沿岸流的影響範圍及動力條件。由於特殊的外突及地形條件，平潭外海及東山外海為沿岸流在台灣海峽的離岸點。當風速在中值區時，沿岸流會終止於東山外海，並在兩個關鍵點離岸、調頭，跨越海峽影響台灣島西岸，並誘發台灣海峽冬、春季的藻華現象；在持續大風下，沿岸流將繼續南下到達廣東沿岸。（3）初步估計了颱風會導致台灣海峽南北向物質輸運的月平均通量減小0.45 Sv，受颱風影響的強低溫區和高葉綠素區可分別持續2天和4天。廈門灣長期觀測浮標數據說明，颱風期間流域沖刷並通過河流輸送的大量無機營養鹽可刺激灣外藻類生長甚至引發藻華。（4）發現了2015-2016強ENSO事件期間河口及台灣海峽的物理及生態回響顯著。枯水期的異常強降雨過程導致九龍江、珠江等流域徑流量顯著增加，營養鹽、有機質的入海通量隨之增加，其形態、組成及地球化學活性均發生變化。ENSO事件還導致台灣海峽夏季珠江羽流貢獻增加。項目取得的成果為台灣海峽物理、生態環境在極端天氣條件下的適應性對策研究提供了重要的基礎數據及理論積累，將提升海峽兩岸在防災減災領域的監測和預報能力。