黃海暖流形態與變化對暖舌結構影響的動力機制研究

《黃海暖流形態與變化對暖舌結構影響的動力機制研究》是依託中國海洋大學，由鮑獻文擔任項目負責人的重點項目。

基本介紹

• 中文名：黃海暖流形態與變化對暖舌結構影響的動力機制研究
• 項目類別：重點項目
• 項目負責人：鮑獻文
• 依託單位：中國海洋大學

中文摘要

項目擬在黃海暖流及延伸部分的不同代表性區段，採用座底式潛標系統，開展多要素、多站位同步連續觀測，首次實現對黃海暖流時-空變化過程的系統觀測。採用理論分析、現場調查、數值診斷試驗以及多要素過程模擬相結合的綜合研究方法，研究並闡明黃海暖流形態特徵、垂直結構和水平變化並揭示其機理；分析典型過程中黃海水位低頻波動和傳播特徵及其對流場的調整作用；揭示暖流不同典型形態對高鹽暖舌的影響及其在熱鹽平流輸運中的作用；闡明暖舌形態結構、北向入侵程度等變化並分析其機制，初步探討暖舌年際變化特徵及對渤海鹽度長期變化的影響。項目以“風場-水位低頻波動-黃海暖流-溫鹽變化”為主線，系統研究黃海暖流的機制及其對黃海環境的影響作用。同時，將以往季節平均意義上研究黃海暖流，拓展到在天氣尺度過程中研究暖流的形態和結構變化，這對推動我國近海環流研究從氣候尺度向天氣尺度轉變，豐富黃海區域海洋學成果方面均有重要的科學意義與學術價值

結題摘要

項目組系統收集了從2000年以來總計12個航次113個斷面CTD資料，2007年和2017年冬季黃海暖流定點海流觀測期間32個站次為期一個月以上的潮位資料，其中包括韓國沿海8個站次，同時收集了對應時間的衛星遙感海表面溫度（SST）和T/P海面高度資料等。並於2016年底-2017年初春開展了現場調查，針對黃海暖流及延伸部分的代表性區段分別投放5套座底潛標系統，進行了連續4個多月的多要素（海流、水位、溫度和鹽度）的同步連續觀測。對這些歷史和現場觀測資料進行了系統整理、濾波和相關統計分析，並結合陸架波理論和數值實驗技術方法，較系統闡述了黃海暖流的基本形態特徵、空間分布和逐月變化規律，提出了黃海暖流存在氣候態的“穩定模態”和天氣尺度的“正壓模態”及其流速垂直結構，分析了黃海暖流兩種不同結構的動力學機制，並分析了“正壓模態”對黃海冬季海洋鋒面的影響及其對溫鹽輸運的作用等。結果表明，冬季黃渤海余水位存在5.1d和9.6d周期的變化，這一水位變化主要由風引起。水位低頻波動在黃渤海存在逆時針滯後現象，黃海東西兩側陸架波存在差異性，沿黃海北部和東部海岸的傳播速度約為24.9m/s，沿黃海西部海岸的傳播速度為12.3m/s，東側低頻水位信號對應著陸架陷波的第一和第二模態，而西側對應第二和第三模態。渤海、北黃海局地風對其水位低頻波動和海流震盪影響較小，水位下降的主要原因是南黃海風應力引起的海面變化對渤海、北黃海的抽吸作用，而南黃海則主要由局地風作用所控制。冬季天氣尺度的大風過程對黃海暖流強度和熱鹽輸送有重要貢獻，考慮大風過程會使黃海暖流平均強度增大40-100%，黃海暖流主軸平均溫度增高1 ℃，鹽度增加0.2-0.5psu。首次揭示了黃海暖流“穩定模態”存在月變化特徵，在1月份呈現出“彎曲路徑”， 2月份則呈平直路徑，這一變化取決於風應力旋度的輸入以及地形及壓強梯度聯合作用。