连展[1]2008年在《MITgcm模式在中国近海环流研究中的应用》文中认为为了研究中国近海环流及其与外海大洋环流之间的相互作用,本文基于MITgcm建立了一个变网格全球大洋环流模式。模式在南海和渤、黄、东海及日本海为高分辨率(1/6°),在全球其他区域为低分辨率(2°)。与TOPEX/POSEIDON卫星高度计资料和黑潮的测流资料比较表明,模拟结果与观测结果符合良好。利用模拟结果计算了通过中国近海各开边界的体积、热、盐输运量的各月和全年平均值。所得结果与已有的基于观测所得的体积输运估计值有良好的一致性。东海黑潮的体积和热盐输运值分别为23.27Sv,1.96PW和805.49Gg/s。其中西表岛至冲绳水道的输运量只占总量的2.6%。结果显示南海为太平洋-印度洋贯穿流的重要通道。热平衡计算表明,大气从渤、黄、东海获得净热通量,其值为0.02PW,南海地区则是海洋从大气中吸收热量,值约为0.03PW。利用模拟结果研究了渤、黄、东海的环流结构及其季节变化。黑潮得到了较好的再现。黑潮主要通过台湾至西表岛水道进入东海,在吐噶喇海峡流出东海。其流量具有明显的季节变化,夏季最大,冬季最小。台湾-对马-津轻暖流系统得到了良好的再现。台湾暖流主要来源于台湾海峡海流和黑潮入侵,并具有季节变化。其中台湾海峡来水在其中占据了主要地位。对马暖流存在叁个来源,分别为台湾暖流、济州岛西侧黄海水和黑潮。它们的贡献随季节变化各有不同。台湾暖流所占部分在冬、秋季贡献较弱,且主要集中在次表层,在夏季较强。济州岛西侧黄海水部分则在冬季最强,夏季较不明显。黄海夏季环流的模拟结果与观测有一定出入,说明如何将MITgcm模式更好的利用在黄海环流的模拟中还需进一步的探索。基于模拟结果讨论了南海的环流结构及其季节变化。结果表明:全年均有太平洋水通过吕宋海峡进入南海,夏季表层的入侵较弱。南海北部附近全年都存在气旋式流圈。夏季南海南部反气旋式流圈、越南离岸流和冬季的南海南部气旋流圈都得到了很好的再现。垂直结构上,中层环流与上层环流结构并不相同,甚至出现相反的情况。
王兆毅[2]2012年在《黑潮对中国近海环流影响的数值模拟研究》文中研究表明黑潮是位于北太平洋上西侧的一支西边界流，具有高温、高盐、流幅窄、流速快、流量大等特征。黑潮对中国海域的环流、热、盐输运，多尺度过程的相互作用都起着重要的作用，其季节变化以及年际变化也对我国的气候有着巨大影响。本文在前人研究的基础之上，以黑潮的季节和年际变化为主线，利用区域海洋模式（ROMS）重点研究了黑潮对台湾暖流、对马暖流等的影响，以及吕宋海峡等重要的交换通道的年际及季节变化特征，并讨论了潮汐对东中国海环流的影响，最后对黑潮末端及其延伸体对中国近海体积输运的影响进行了分析。首先，基于ROMS气候态模拟结果对中国近海环流的季节变化进行了分析和讨论。研究认为：东海黑潮主轴的强度在夏季最强，流幅也最宽，冬季最弱，流幅最窄；“台湾-对马暖流系统”，在春夏季非常明显，在秋冬季较弱；对马暖流和台湾暖流都具有双核结构，并且夏半年流速要强于冬半年；南海表层的环流受季风控制。为了研究黑潮对东中国海环流的影响，我们选取东中国海200米等深断面、台湾海峡断面和朝鲜海峡断面等叁条断面进行研究，并以此对黑潮向东中国海的净体积输运及其与厄尔尼诺的相关关系进行分析。研究认为：黑潮的PN断面流量在夏季达到最大，为27.2Sv，在冬末春初达到最小，为23.1Sv；台湾海峡的夏半年流量要明显强于冬半年，最大流量为3.18Sv，出现在7月份，最小流量为1.19Sv，出现在12月份；朝鲜海峡的流量也全部都为正值，即由东中国海流入日本海，最大流量为2.92Sv，最小流量为1.05Sv；黑潮向东中国海进行体积输运在冬季最大值为3.57Sv，但到了夏季，净体积输运为0.03Sv；东中国海净体积输运的年际变化与厄尔尼诺现象有显着地正相关关系。吕宋海峡是南中国海与邻近海域交换的主要通道，为了研究黑潮对南中国海环流的影响，我们在吕宋海峡选取了120°E、120.5°E和121°E断面共叁条断面，通过对吕宋海峡流量季节和年际变化的研究可以对黑潮入侵南海有个初步的认识。模拟结果显示：吕宋海峡中上层的南部为入流，北部为出流；吕宋海峡的流速有非常明显的多核结构，入流的流速在冬季最大，并且存在多个入流核，而出流的速度则在夏季达到最大，只在靠近断面北端的位置有一个核；吕宋海峡叁条断面的净流量都是在6月份达到最小，12月份达到最大；吕宋海峡流量年际变化与厄尔尼诺现象有显着地负相关关系。最后，文章对潮汐对东中国环流的影响进行了分析。相对于没有潮汐作用下，潮汐作用使台湾暖流更加靠近大陆，并且长江口外海的夏季北向流减弱；32°N断面的上层混合加剧，底层则有明显的上升流。
魏泽勋[3]2004年在《中国近海环流及其季节变化的数值模拟》文中指出基于GFDL的MOM2建立了一个全球变网格大洋环流数值模式来研究中国近海环流及其季节变化。模式在南海和渤、黄、东海以及日本海为高分辨率（1/6(），在全球其它区域为粗分辨率（3(）。利用模式结果计算了通过南海和东海开边界的体积、热、盐输运的各月和全年平均值。所得结果与已有的基于观测所得的体积输运估计值有良好一致性。结果显示，通过南海加入印尼贯穿流的体积、热、盐输运值为5.3Sv, 0.57PW和184Ggs-1，约占印尼贯穿流的1/4，表明南海是太平洋到印度洋贯穿流的重要通道之一。东海的黑潮输运值各为25.6Sv, 2.32PW和894Ggs-1，其中不到1/4的流量通过西表岛与冲绳岛之间的水道。热平衡计算表明，南海从太阳和大气获得净热通量，其值为0.08PW；而大气则从渤黄东海获得净热通量，其值为0.05PW。利用模式模拟结果和海平面气压分布获得了渤、黄、东、南海平均海面高度（海面地形）分布。结果表明，我国1985国家高程基准在全球平均海面之上24.7cm, 中国沿岸海面南高北低。与由大地水准测量得出的沿岸28个验潮站平均海面高度相比较，标准偏差为4.8cm，拟合系数达95.3%，通过线性回归订正，标准偏差可减至4.5cm, 表明模式结果已达到实际应用要求的准确度。依据模式结果给出了我国近海1/6(分辨率的平均海面高度值，由此并可将大陆与岛屿高程相联系，给出台湾、东沙、西沙和南沙的平均海面高度。给出模拟所得南海月平均以及年平均的海面高度和流函数分布以及等密面环流。与TOPEX/POSEIDON资料比较表明，所得海面高度距平与观测十分一致。基于这些结果，讨论了南海的环流结构。结果表明：对于表层海水来说，黑潮在冬、春和秋季均通过吕宋海峡入侵南海，夏季则表层没有入侵。但对于整海水层而言，全年均有海水从太平洋通过吕宋海峡进入南海。这一差异表明，在夏季，
郝佳佳[4]2008年在《中国近海和西北太平洋温跃层时空变化分析、模拟及预报》文中研究指明温度跃层是反映海洋温度场的重要物理特性指标,对水下通讯、潜艇活动及渔业养殖、捕捞等有重要影响。本文利用中国科学院海洋研究所“中国海洋科学数据库”在中国近海及西北太平洋(110oE-140oE,10oN-40oN)的多年历史资料(1930-2002年,510143站次),基于一种改进的温跃层判定方法,分析了该海域温跃层特征量的时空分布状况。同时利用Princeton Ocean Model(POM),对中国近海,特别是东南沿海的水文结构进行了模拟,研究了海洋水文环境对逆温跃层的影响。最后根据历史海温观测资料,利用EOF分解统计技术,提出了一种适于我国近海及毗邻海域,基于现场有限层实测海温数据,快速重构海洋水温垂直结构的统计预报方法,以达到对现场温跃层的快速估计。历史资料分析结果表明,受太阳辐射和风应力的影响,20°N以北研究海域,温跃层季节变化明显,夏季温跃层最浅、最强,冬季相反,温跃层厚度的相位明显滞后于其他变量,其在春季最薄、秋季最厚。12月份到翌年3月份,渤、黄及东海西岸,呈无跃层结构,西北太平洋部分海域从1月到3月份,也基本无跃层结构。在黄海西和东岸以及台湾海峡附近的浅滩海域,由于风力搅拌和潮混合作用,温跃层出现概率常年较低。夏季,海水层化现象在近海陆架海域得到了加强,陆架海域温跃层强度季节性变化幅度(0.31°C/m)明显大于深水区(约0.05°C/m),而前者温跃层深度和厚度的季节性变化幅度小于后者。20°N以南研究海域,温跃层季节变化不明显。逆温跃层主要出现在冬、春季节(10月-翌年5月)。受长江冲淡水和台湾暖流的影响,东南沿海区域逆温跃层持续时间最长,出现概率最大,而在山东半岛北及东沿岸、朝鲜半岛西及北岸,逆温跃层消长过程似乎和黄海暖流有关。多温跃层结构常年出现于北赤道流及对马暖流区。在黑潮入侵黄、东、南海的区域,多温跃层呈现明显不同的季节变化。在黄海中部,春季多温跃层发生概率高于夏季和秋季,在东海西部,多跃层主要出现在夏季,在南海北部,冬季和春季多温跃层发生概率大于夏季和秋季。这些变化可能主要受海表面温度变化和风力驱动的表层流的影响。利用Princeton Ocean Model(POM),对中国东南沿海逆温跃层结构进行了模拟,模拟结果显示,长江冲淡水的季节性变化以及夏季转向与实际结果符合较好,基本再现了渤、黄、东海海域主要的环流、温盐场以及逆温跃层的分布特征和季节变化。通过数值实验发现,若无长江、黄河淡水输入,则在整个研究海域基本无逆温跃层出现,因此陆源淡水可能是河口附近逆温跃层出现的基本因素之一。长江以及暖流(黑潮和台湾暖流)流量的增加,均可在不同程度上使逆温跃层出现概率及强度、深度和厚度增加,且暖流的影响更加明显。长江对东南沿海逆温跃层的出现,特别是秋季到冬季初期,有明显的影响,使长江口海域逆温跃层位置偏向东南。暖流对于中国东南沿海的逆温跃层结构,特别是初春时期,有较大影响,使长江口海域的逆温跃层位置向东北偏移。通过对温跃层长期变化分析得出,黄海冷水团区域,夏季温跃层强度存在3.8年左右的年际变化及18.9年左右的年代际变化,此变化可能主要表现为对当年夏季和前冬东亚地区大气气温的热力响应。东海冷涡区域,夏季温跃层强度存在3.7年的年际变化,在El Nino年为正的强度异常,其可能主要受局地气旋式大气环流变异所影响。谱分析同时表明,该海域夏季温跃层强度还存在33.2年的年代际变化,上世纪70年代中期,温跃层强度由弱转强,而此变化可能与黑潮流量的年代际变化有关。海洋水温垂直结构的统计预报结果显示,EOF分解的前四个主分量即能够解释原空间点温度距平总方差的95%以上,以海洋表层附近观测资料求解的特征系数推断温度垂直结构分布的结果最稳定。利用东海陆架区、南海深水区和台湾周边海域叁个不同区域的实测CTD样本廓线资料,对重构模型的检验结果表明,重构与实测廓线的相关程度超过95%的置信水平。叁个区重构与实测温度廓线值的平均误差分别为0.69℃,0.52℃,1.18℃,平均重构廓线误差小于平均气候偏差,统计模式可以很好的估算温度廓线垂直结构。东海陆架海区温度垂直重构廓线与CTD观测廓线获得的温跃层结果对比表明,重构温跃层上界、下界深度和强度的平均绝对误差分别为1.51m、1.36m和0.17℃/m,它们的平均相对误差分别为24.7%、8.9%和22.6%,虽然温跃层深度和强度的平均相对误差较大,但其绝对误差量值较小。而在南海海区,模型重构温跃层上界、下界和强度的平均绝对预报误差分别为4.1m、27.7m和0.007℃/m,它们的平均相对误差分别为16.1%、16.8%和9.5%,重构温跃层各特征值的平均相对误差都在20%以内。虽然南海区温跃层下界深度平均绝对预报误差较大,但相对于温跃层下界深度的空间尺度变化而言(平均温跃层下界深度为168m),平均相对误差仅为16.8%。因此说模型重构的温度廓线可以达到对我国陆架海域、深水区温跃层的较好估算。基于对历史水文温度廓线观测资料的分析及自主温跃层统计预报模型,研制了实时可利用微机简单、快捷地进行温跃层估算及查询的可视化系统,这是迄今进行大范围海域温跃层统计与实时预报研究的较系统成果。
陈红霞[5]2008年在《东海南部流—涡结构分析与动力机制研究》文中认为东海作为全球海洋变化中最为敏感的海区之一,其环流变异不仅直接影响东亚和我国的气候,还关系到海区内营养盐的输运和污染物的净化。鉴于东海环流在中国近海环境和海上工程、海洋活动所起的重要作用,其研究是我国海洋工作者工作的重点。31°N以南的东海南部海域是水文调查最为丰富的海域,目前已经积累了超过8 000 000个站点水文数据(温度、盐度)和12 000 000站点流数据(流速、流向),这些数据为该海域的物理海洋学研究提供了坚实的物质基础。本文以东海南部海域的流-涡结构为研究对象,以丰富的观测资料为基础,辅以MASNUM浪-潮-流耦合模式,通过数据分析、模式验证和动力机制分析相结合的方法,明确东海南部海域存在的各个海流系和涡旋结构。本文研究内容主要包括东海黑潮的流速结构及其时间变化特征、黑潮分支和海温之间的关系、黑潮右侧逆流的季节特征、黑潮左侧逆流的存在性验证、东海黑潮环流子系统的构成、台湾海峡内海流的路径和流量、台湾暖流的水体来源和路径、涡旋和冷(暖)中心的季节分布特征。
鲍献文[6]2003年在《东中国海环流及其相关动力过程的模拟与分析》文中进行了进一步梳理黑潮及其台湾海峡、对马海峡的水体输送；通过海面热和水气交换以及潮流混合作用下的海水温、盐分布与结构的四季演替过程；潮流潮汐过程；环流的季节性变化等。这些重要物理过程决定了东中国海海洋环境状况，关系着东中国海的能量与物质的输运。 东海各海峡水道的流速分布与流量季节变化对东海黑潮及陆架环流有重要影响。论文首先利用OCCAM全球模式结果，分析了中国近海重要海峡水道的流速分布及流量的月季变化。结果表明：台湾以东水道年平均流量为25.8Sv，夏季流量大，春、秋季次之，冬季最小。吐噶喇海峡水交换量年平均27.9Sv，夏季最大，春季、冬季次之，秋季最小。台湾海峡终年有水量从南海流入东海，7月流量最大，为3.1Sv，11月最小，仅有0.9Sv，年平均流量为2.0Sv；对马海峡平均流量为2.3Sv，月变化较小，仅0.4Sv。 温度水平分布和垂直结构的变化是影响东中国海环流分布的重要因素，是环流研究的基础。通过获取、分析和校正1990-1999年间逐周的卫星遥感海表温度资料，并通过最优插值技术获得东中国海18x 18km周平均和月平均海面温度场，论文还系统分析了东中国海月平均海表温度场的分布特征。 潮汐潮流是东中国海，尤其是渤、黄海重要的动力要素之一，是影响东中国海的温、盐分布和环流特征的基本物理过程。论文构建了一个基于垂直σ坐标系统下的半隐式三维正压模式，并模拟东中国海四大分潮的潮汐和潮流。该模式可大大提高时间步长，与目前广泛使用的POM模式相比，效率可提高数十倍。论文系统分析了东中国海四大分潮的潮汐和潮流特征，潮流模拟结果表明，东海陆架边缘到黄海，潮流基本呈顺时针方向旋转。而在黄海，其潮流基本呈往复流特征。半日潮流在黄海中部、渤海海峡和辽东湾存在叁个往复流区。 针对以往温、盐资料分析和模式诊断方法为主的东中国海环流研究的局限性，通过改造POM模式，克服因陡峭地形和大密度梯度给模拟带来的困难，建立了东中国海环流准预报模式，运用本文第叁章获得的SST资料和全球大区模式的结果作为模式的边界条件，模拟了东中国海温度分布与环流结构。分析结果表明，中段黑潮流幅山南至北增宽，流速变大，流核所达深度变浅。东海东北部陆架海域冬季黑潮以其分支形式向北入侵，夏季则主要以大陆边缘流的形式向北进入陆架。台湾暖流终年表现出东、北两分支结构，但两分支表现出明显的季节性变化特征。与夏季相比，冬季北分支流速较小，流辐较窄，而东分支的流辐比夏季宽。黄海暖流仅在冬季出现，支持“黄海暖流是一强北风作用下的补偿性海流”观点。论文还对东海各暖流的水源及其季节变化也进行了系统的分析。 黄海环流的季节变化显着依赖温度分布及垂直结构。通过建立黄海斜压模式并考虑潮汐、风和湍流混合，成功模拟了黄海温度结构的年循环过程。分析结果表明，渤海和黄海浅水域的热结构分冬季均一型和夏季层化型，层化与对流的交替作用决定黄海中部温度垂直结构，黄海冷水团、黄海暖流、陆架锋支配着黄海局域温度结构。黄海暖流敏感依赖于冬季的偏北风，冬季黄海暖流在南黄海呈现两分支，其中西分支是黄海暖流的核心。黄海中部夏季环流非常弱，沿其冷水团的边缘呈现逆时针的水平环流。 近海环流及其环境问题的研究迫切需要岸界适应的数值方法，通过将微分水平坐标变换和。垂直变换巧妙结合，创建了能完全适应岸边界和底地形网格的曲线坐标叁维正压数值模式，并将模式成功运用渤海的潮流模拟。该模式与现有其它潮模式相比，使用岸界拟合网格数值模式，使数值模式所提边界条件更精确，数值计算更简化，同时还能减少岸界因网格“锯齿”带来的伪效应，使模拟结果更加可靠。
齐继峰[7]2014年在《东海水团特征及黑潮与东海陆架水交换研究》文中认为东海水团的消长过程、台湾暖流水的季节变化、东海黑潮流量的变异以及东海陆架水交换过程，这些都是影响东海海洋环境状况、物质和能量输运的关键过程。因此，对这些关键海洋现象及其机制进行系统的研究具有重要的科学意义。本文基于大量的历史观测资料和数模结果，对东海相关海洋现象的演变机制进行了系统研究；利用实测温、盐资料研究了东海水团的季节变化特征，并从动力学和热力学的角度分析其变化机制，并在水团分析的基础上，结合数模结果，探讨了台湾暖流水的体积及其来源的季节变化特征；利用日本气象厅近50年来PN断面的观测资料，研究了东海黑潮流量的年际和年代际变化特征，并讨论了它与太平洋年代际振荡（PDO）和经向风异常的关系；利用高分辨率的数值模式ROMS模拟了东海气候态的环流系统，并分析了东海各主要水道的水量、热量和盐量输运的季节变化特征。得到的主要结论如下：（1）给出了东海水团的四季分布情况，并揭示其消长变化规律及其主要的影响因素。结果表明，在东海600m以浅海域，夏季主要存在陆架沿岸水、东海表层水、东海深层水、黑潮表层水、黑潮次表层水、黑潮中层水、黄海表层水和黄海底层水8个水团；而冬季，由于偏北风的增强和垂向混合的加强，黑潮次表层水、东海深层水和黄海底层水随之消失，只存在黑潮表层水、黑潮中层水、东海表层水、陆架沿岸水和黄海表层水5个水团。黑潮次表层水、东海深层水和黄海底层水是季节性水团，只存在于4月至9月间。陆架沿岸水、东海表层水和黑潮表层水的温度和盐度具有十分显着的季节变化特征。风是影响东海水团范围季节变化的最主要因素，它控制着闽浙沿岸流、台湾海峡流的强度，同时还控制着黑潮及其分支的入侵强度。总而言之，风、黑潮及其分支是影响东海主要水团变化的动力学因素，而海表热通量和淡水通量则是影响水团温盐特性变化的重要热力学因素。（2）系统地研究了台湾暖流水体积的季节变化特征，并阐述了其来源组成。结果表明，台湾暖流水是东海陆架海域最重要的水团，它的体积具有冬季最大（13746立方公里），秋季最小(11397立方公里)，夏季(13165立方公里)、春季（12553立方公里）次之的特点。在秋、冬季，台湾暖流水主要来源于台湾东北部黑潮水的入侵；而在春、夏季，台湾暖流水分为台湾暖流表层水和台湾暖流深层水，其表层水是由来自台湾海峡的暖流水和台湾东北部入侵的黑潮表层水混合而成的，而其深层水则来源于台湾东北部的黑潮次表层水。暖半年期间（4月9月），台湾海峡北上的暖流水是台湾暖流水的主要来源。在49月间，台湾海峡表层暖流水的输送量分别为0.62Sv、0.83Sv、1.05Sv、1.67Sv、1.27Sv和1.04Sv（1Sv=106m3/s）。显然，台湾海峡暖水对台湾暖流水的贡献在7月达到最大，为1.67Sv，占28N断面台湾暖流表层水的56.5%。（3）揭示了东海黑潮流量的年际和年代际变化特征。东海黑潮流量基本服从正态分布，主要集中在19-33Sv范围内，其多年平均值为24.30Sv；流量的季节变化主要表现为夏强（25.91Sv）秋弱（24.27Sv）。最大熵谱分析表明,东海黑潮年平均流量的主周期依次为5.3a、24.9a和3.6a。显然，黑潮流量不仅存在着3-5a的年际变化，而且还具有约25a的年代际变化。季平均和冬、夏季东海黑潮流量均有长期的线性增强趋势，在1956-2005年间它们分别增加了8.73Sv、9.86Sv和9.38Sv。相关与合成分析结果表明，黑潮源区和东海黑潮流域上空的经向风异常是黑潮流量年际变化的重要影响因素，而PDO则对黑潮流量的年代际变化有重要作用。（4）构架了比较完整的东海环流系统。利用模拟结果，分析了东海及邻近海域各主要水道的水量输运、热量输运和盐量输运的变化特征。结果表明：东海的水交换过程具有明显的季节变化特征。从流量的角度来看，台湾海峡、台湾‐西表岛之间水道和西表岛‐冲绳岛水道是海流流入东海的叁个主要水道，而冲绳岛‐奄美大岛、吐噶喇海峡、大隅海峡、济州岛东部和济州海峡是流出东海的水道；它们的年平均流量分别为1.06Sv、20.49Sv、3.2Sv、-0.67Sv、-20.59Sv、-0.30Sv、-2.37Sv、-0.67Sv和-3.05Sv（向内为正）。对比发现，东海与相邻海域各主要水道的水量输运、热量输运和盐量输运均具有相似的季节变化趋势，其最大值往往都出现在夏季（7月或8月），最小值一般都出现在冬季（1月或2月）。通过对热量输运的分析，发现东海是一个热源（0.172PW，1PW=1015W），它在全球大气‐海洋系统热输运和平衡过程中起着不可忽视的作用。
张志欣[8]2014年在《中国近海沿岸流及毗邻流系的观测与分析研究》文中认为沿岸流覆盖的海域,是我国沿岸各省市海洋开发和保护海洋的重点水域。加深对我国近海沿岸流及其毗邻流系的科学理解不仅有着重要的物理海洋学意义,还可以为海洋生物、化学、生态等动力过程提供有力的基础支持,同时为国家对沿岸海域的环境保护、开发管理提供科学决策依据。本文基于2006-2007年四个季节的实测盐度、海床基和锚系站平均余流资料,及多年历史盐度、Argos浮标轨迹、MODIS水色等资料,系统阐明了中国近海沿岸流及其毗邻流系的基本特征和季节变化,重点探讨了鲁北沿岸流及渤海海峡水交换、青岛外海水域冬夏季环流、苏北沿岸水的组成和去向、南海西边界流的季节转换等几个问题,并在如下几方面取得了显着进展：1.鲁北沿岸水和沿岸流的季节变化秋、冬季鲁北沿岸水顺岸流出渤海海峡,之后继续东行；最后绕过成山头向南到达山东半岛东端水域：强盛期该低盐的沿岸水继续向南可到达约35.5°N的石岛附近水域。春季渤南沿岸水流不出渤海海峡,蓬莱以东至石岛附近沿海水域的沿岸水应该是冬季残留下来的,在北黄海环流的带动下继续东行；夏季渤海表层水从海峡流出。2.揭示了渤、黄海水交换存在3种形式第一种“北进南出”：冬季北黄海水经由老铁山水道流入渤海,而渤海水从登州水道流出,显“北进南出”,流入量略大于流出量。第二种“上出下进”：夏季与冬季完全相反,水交换总体显“上出下进”,但由于径流与降水的增强,流出量明显大于流入量。第叁种形式是非平衡型的春季、秋季的季节水交换。春季,随着季风的转换,渤海冬季的低平均海平面以及南北向海面失去与东北季风风应力的平衡,迫使北黄海水通过海峡南、北两水道一致流入渤海,净流入量为四季中最大。秋季呈“北进南出”,且出大于进,净出量比春季的净入量小很多。3.青岛外海水域余流主要是季风和山东半岛地形共同作用的结果。夏季表层余流是偏南风驱动的北向Ekman流和青岛外海冷水团环流两者的迭加,当偏南风强时流向偏北：中层流基本被冷水团环流控制。秋、冬季该海区的表层余流流向显南、北(即离岸流和向岸流)交替,表层离岸流明显强于向岸;底层北向流占明显的优势,具有补偿流性质。春季东北季风逐步转换为偏南季风,表层流仍显向岸流和离岸流交替,底层流十分小。4.冬季苏北沿岸水在东北季风的驱动下顺岸南下,在离开苏北浅滩后转向东南进入东海。夏季苏北低盐的沿岸水分多支沿潮流槽流出浅滩区,其中主要有3支：第一、二支分别从弶港北和射阳河口出发向东流出浅滩,最终融入夏季南黄海表层环流中：第叁支从灌河口开始向北偏东进入海州湾外海,最终融入夏季青岛外海环流中。夏季当偏南风强时,在海州湾外海至日照近海,北向的Ekman流时常强于该处冷水团环流,造成这一带水域间歇出现表层北向流。入海径流对苏北浅滩区盐度场的贡献估算表明有长江冲淡水北上汇入苏北沿岸水,实测盐度显示该北上通道紧靠启东海岸线。5.夏季粤东沿岸水势力比较强,在汕头附近海域出现一东向分支沿着台湾浅滩南侧流动,然后进入澎湖水道向北流去。粤西沿岸水夏季仅限于珠江口至阳江一带,阳江以西沿岸由气旋式环流带入的外海水占据。6.阐明了南海西边界流的季节转换过程南海南部海域秋季东北季风爆发的时间比北部推迟约一个月,与之相应的南海冬季型西边界流首先从9月下旬开始在广东陆坡带形成,随之南下的越南沿岸西边界流加强,而北上纳土纳海流直至10月中旬仍然保持夏季状态,此期间的越南离岸流及其偶极子环流系统得以强化。同时,由于这两支流相遇失去平衡,于是交汇点(即离岸流的开始点)逐步南移,但越南离岸流的主干位置基本保持在原来的纬度附近，从而在越南东南海域形成一个流套。10月中旬之后北上纳土纳海流开始衰弱,该流套最终脱落变成冷环：与此同步,越南离岸流及其偶极子环流系统也逐步衰弱直至消失。分析结果还表明广东陆坡带、南海西南陆坡处、中部海区3个区段的西边界流对东北季风的响应是不同的。
连展, 魏泽勋, 王永刚, 方国洪, 王新怡[9]2009年在《中国近海环流数值模拟研究综述》文中提出按照研究时间由早期到现代,研究方法由简单到复杂的顺序,综述了近几十年来海洋数值模拟工作在中国近海所取得的研究成果。目前,通过数值模式已经能够基本合理地模拟中国近海的海洋环流,黑潮、台湾暖流、黄海暖流等的路径、流量,对马暖流源区等问题的特征在数值模拟结果中也逐渐清晰。通过分析已有的工作,认为还存在多项关键技术问题,并受对中国近海环流认知程度的限制,中国近海环流的数值模拟研究还需要进一步的发展和完善。在未来的数值模拟研究中,通过变网格或多重网格嵌套技术,实现中国近海高分辨率的数值模式;应用更加符合实际情况的海洋参数化方案,发展风-浪-流-潮耦合模式;结合资料同化技术,发展预报模式等都应是中国近海环流数值模拟研究的重点发展方向。
周雨[10]2013年在《寒潮天气对区域海流能及温差能影响的模拟研究》文中提出气候资源主要是指大气中的风、辐射、降水等自然动力、热力、水汽资源。气候资源通过两种方式影响着人类生产生活：一种是气候资源直接作用,一种是气候资源的间接影响,如通过海气作用驱动海流、影响海温、改变局地海平面等。这种包括大气和海洋在内的自然能的相互影响与转换,使得海洋能成为一种新型气候能源,其开发和利用前景远大。本论文探讨我国冬春季频繁发生的寒潮大风降温对我国沿海海洋要素分布与特征的影响,进而认识由此引起的沿海局域海流能和温差能在寒潮过程中的演变特征。由于局域海洋监测资料获取难度大,所以除对卫星资料和一些再分析资料的区域应用处理以外,重点采用区域海洋模式模拟,系统性地认识寒潮天气过程的大风降温对区域海洋要素时空演变的影响效应。首先统计了近20年来(1991-2009)长江口、杭州湾影响较为显着的寒潮,按路径和强度将入侵长江口、杭州湾地区的寒潮进行分类分级。侵袭长江口、杭州湾的寒潮多发生在冬季与春季,其中高频次多出现在12月份,寒潮过程降温幅度最大可达13℃。寒潮入海路径主要可分为叁类,Ⅰ类为北路,配合高空东北冷涡的寒潮冷锋沿我国东部海岸线南下；Ⅱ类为西路,寒潮冷锋从新疆入境,经青海、四川向东到达长江口杭州湾入海；III类为中路,寒潮冷锋从蒙古国入境,经陕西河南向东南扫过长江口杭州湾如海。重点调查寒潮过程对近海区域海洋要素分布及特征的影响,因此选择寒潮强度大,路径差异明显的两次过程：2005年3月10日的北路寒潮,2008年12月20日的西路寒潮。对两次寒潮过程影响的海洋要素特征时空变化进行数值模拟,分别设计多种影响因子组合实验。如仅考虑天文潮、天文潮和寒潮大风、天文潮和寒潮降温、天文潮和寒潮大风降温、以及增加波浪驱动等几组数值试验。试验研究结果显示：北路寒潮个例具有强的偏北大风,在其作用下东部沿海海区流场表现为沿海岸线偏南,尤其在长江口杭州湾口,为一致的向南海流。此次风生流流速最大值接近3m/s。西路寒潮携带强偏西风影响长江口杭州湾海域,在长江口杭州湾口,为显着的向偏东方向的海流。寒潮大风造成近岸水位的显着变化,北路寒潮时,长江口杭州湾因海流流动向南,在Ekman漂流向右的质量输运作用下,有向岸的海水流动,长江口杭州湾余水位显着增高,最大升高达2.2m。西路寒潮时,长江口杭州湾海流向偏东离岸方向,Ekman漂流向右的质量输运作用下,有向偏南离岸海水运动,造成长江口杭州湾余水位显着降低,出现负余水位1.8m。在动力因子中耦合波浪作用,对北路寒潮,风大浪高,造成水位有增大,对西路寒潮造成的近岸负水位,波浪对风场的响应,造成小风时段,水位有所降低,水位变化幅度也减弱。大风时段水位有进一步地下降,并与风速风力成正比。考虑波浪之后,对近岸流的流向基本影响不大,但流速有明显减小,这与波浪波动对表层流的扰动效应有关。波浪的影响在西路寒潮中表现为大风时段风生流方向保持不变,流速显着增大,波浪的存在削弱了潮流周期变化的效果。因此增加对波浪的耦合,FVCOM-SWAN模式能更合理的模拟近岸海洋要素的变化和对环境因子影响的响应。两次寒潮过程均造成长江口杭州湾地区海水表层温度显着下降,北路寒潮造成长江口SST最大降温2。C；西路寒潮造成杭州湾口SST最大降温约1.5。C。寒潮过程造成海水上冷下暖不稳定结构,引起海水垂直混合,导致海洋水团性质和温跃层位置变化。在近浅海地区风场作用显着,风应力及波浪促使海水加快垂直混合。外海海水水层深厚,风应力影响的层次相对浅,且气温影响过程相对慢,整体层化现象明显。通过计算海水温度槽脊区内海水质量输送,调查寒潮过程对海水热力场与动力场配置的影响。计算结果显示,在寒潮降温的冷槽区,质量输送量值显着增加,在等温线呈辐散状的温度脊区,质量输送量值减小。整体上,质量输送方向符合密度非均匀梯度流流动方向。进一步地探讨了寒潮引起的沿海局域海流能和温差能的演变特征。在长江口杭州湾,海流能一般在夏季较为丰富,冬季较差,可能与径流的冬季枯水期和夏季洪水期的流量差有一定关系。在寒潮天气下影响下,区域海洋的海流能将增加,应与寒潮大风驱动海流速度增加有关。区域海洋温差能也存在冬季弱夏季强的特征,这应与冬季近海海水混合增强,温差小,而夏季海水层化特征强,上下层温差大有关。由此对于寒潮天气,不仅有其灾害性的一面,也有其增加海洋能的一面,对寒潮过程的趋利避害,将有利于海洋能的开发利用,为人类造福。
参考文献：
[1]. MITgcm模式在中国近海环流研究中的应用[D]. 连展. 国家海洋局第一海洋研究所. 2008
[2]. 黑潮对中国近海环流影响的数值模拟研究[D]. 王兆毅. 国家海洋环境预报研究中心. 2012
[3]. 中国近海环流及其季节变化的数值模拟[D]. 魏泽勋. 中国科学院研究生院（海洋研究所）. 2004
[4]. 中国近海和西北太平洋温跃层时空变化分析、模拟及预报[D]. 郝佳佳. 中国科学院研究生院（海洋研究所）. 2008
[5]. 东海南部流—涡结构分析与动力机制研究[D]. 陈红霞. 中国科学院研究生院（海洋研究所）. 2008
[6]. 东中国海环流及其相关动力过程的模拟与分析[D]. 鲍献文. 中国海洋大学. 2003
[7]. 东海水团特征及黑潮与东海陆架水交换研究[D]. 齐继峰. 中国科学院研究生院（海洋研究所）. 2014
[8]. 中国近海沿岸流及毗邻流系的观测与分析研究[D]. 张志欣. 中国海洋大学. 2014
[9]. 中国近海环流数值模拟研究综述[J]. 连展, 魏泽勋, 王永刚, 方国洪, 王新怡. 海洋科学进展. 2009
[10]. 寒潮天气对区域海流能及温差能影响的模拟研究[D]. 周雨. 南京信息工程大学. 2013