《潮混合不對稱在河口動力過程中的作用》是依託廈門大學，由程鵬擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：潮混合不對稱在河口動力過程中的作用
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：程鵬
- 依託單位：廈門大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
最近的研究進展表明潮混合在漲、落潮期間的不對稱（即潮混合不對稱）也是糠擊微河口環流的重要形成機制。然而，已有的研究忽略了橫向過程和科氏力的作用，其結論只適用於窄的河口，同時這些研究的結論還沒有得到現場觀測和真實河口數值模擬的酷刪套朵檢驗。本項研究將著重於橫向過程和科氏力起重要作用的寬的河口，選擇一個強潮河口（即福建省九龍江河口）作為研究地點，通過走航式和潛標觀測獲取九龍江河口一個橫斷面在一個大、小潮期間的流場、溫鹽場和湍流信息,使用ROMS模式進行基於兆格機理研究的數值實驗和九龍江河口水動力過程的多年模擬,系統地闡明潮混合不對稱的形成機制，潮混合不對稱生成的余流的特徵及其在河口環流中的相對重要性，以及潮混合不對稱在河口鹽輸運過程中的作用。本項目的研究結果將有助於發展和完善河口動力學的基本理論。
結題摘要
最近的研究表明湍流混合在漲、落潮期間的不對稱（即潮混合不對稱）訂凝己潤也是河口環流的重要形成機制，然而以往研究多基於解析模式或理想化的數值實驗充婆仔，其結果尚未在真實河口中得到驗證。本項研究選擇福建省九龍江河口作為研究地點，運用觀測和數值模擬相結合的方法，研究了潮混合不對稱的形成機制，潮混合不對稱余流的特徵和在河口環流中的相對重要愉轎埋性以及在鹽輸運中的作用。項目研究取得了如下認識： 1. 通過多船同步定點觀測，獲得溫、鹽、流的時間序列，對座底ADCP流速數據，運用方差方法計算得到了垂向渦粘性係數，結果表明在觀測期間，存在著典型的潮混合不對稱（即湍流混合在漲潮強於落潮）。用河口余流分解方法得到的潮不對稱余流具有和密度流（即沿河道密度梯度驅動的余流）相似的兩層結構愉漿院，其大小遠大於密度流，是河口環流的主要組成部分。這是首次用觀測得到了潮混合不對稱余流並支持了以往的理論研究結果。 2. 數值模擬的結果顯示九龍江河口的潮混合不對稱存在著空間上和大小潮時間上的差異。在最大渾濁帶區，大潮期間為典型的潮混合不對稱，而在小潮期間為反向的潮混合不對稱。在河口的中下游區域，大、小潮期間都是典型的潮混合不對稱。 3. 重力勢能異常分析得出潮汐拉伸是產生典型潮混合不對稱的主要機制，而在小潮期間的最大渾濁帶，淡水主導時期的潮流流速不對稱是產生反向潮混合不對稱的主要原因。這一結果也進一步表明，在沒有層化的潮汐海灣，潮流不對稱能夠通過混合不對稱產生余流，從而影響物質輸運。 4. 運用診斷橫向渦量方程的方法，證明了垂向混合是導致流速垂向剪下不稱從而產生余流的機制，而平流過程起著相反作用。 5. 潮混合不對稱余流是河口環流的主要組成，且具有大、小潮變化，通常在大潮期間強於小潮。典型的潮混合不對稱產生的余流表層向海，底層向陸，而反向的潮混合不對稱余流則具有相反的兩層結構。 6. 潮混合不對稱余流產生的鹽通量在大潮向陸，小潮向海，年平均的鹽通量基本上向陸輸送。
