长江口邻近海域夏季上升流演变机制研究

发布时间：2020-08-20 14:42

【摘要】：上升流是近海最重要的海洋过程之一，通过垂向输运过程对海域温盐垂直结构和营养盐分布产生重要影响，是海洋渔场形成的重要动力环境，也为赤潮爆发提供条件。长江口邻近海域存在大面积上升流区域，包括浙江沿岸上升流区和长江口外海域上升流区等。因此，研究长江口邻近海域夏季上升流的形成和演变机制，对渔业生产和赤潮防治等具有重要指导意义。本文采用2007年夏季高分辨率卫星遥感资料NGSST海表温度和CCMP风场，研究了长江口邻近海域夏季上升流强度和空间分布的演变。通过EOF分析方法研究了夏季上升流对海域内SST异常的影响，并借助ROMS数值模拟探讨了夏季上升流的短期演变机制。 EOF分析结果表明，夏季上升流强度和范围存在明显变化，是引起该海域SST异常的重要原因。大气温度强迫是影响SST异常的首要因子，使SST异常呈现整体一致的趋势，而台湾暖流的入侵和地形因素使SST异常的空间变率呈现不均匀分布；风场引起的上升流是影响SST短期变化的关键因素；长江冲淡水与海水混合形成的羽状锋诱导长江口外海域形成上升流，对该区域的SST异常有着不可忽视的影响；潮汐运动诱导的上升流也引起SST异常，但影响较为有限。模态结果还显示，各动力因子产生的SST异常的空间分布形态与地形分布有着密切的联系。运用ROMS模式模拟了长江口邻近海域多处上升流，包括浙江沿岸上升流、水下河谷附近上升流和启东附近上升流等。夏季西南风和正的风应力旋度加强了上升流的强度，是局地上升流短周期变化的关键因子，风应力旋度和沿岸风应力对上升流演变的影响具有相当的量级。潮汐运动除了通过正压效应和斜压效应诱导上升流外，还通过影响长江冲淡水的转向和扩展路径影响上升流的形成和演变；潮混合影响着长江口水下河谷附近和启东附近上升流变化，并使其呈现出天文潮运动的月周期性，而对浙江沿岸上升流影响很小。地形变化影响着上升流中心的分布位置和形态，陡而窄的海底凸起容易在其顺流侧形成较强的上升流中心，并在逆流侧诱导下降流；缓而宽的斜坡不易形成上升流中心。
【学位授予单位】：中国科学院研究生院（海洋研究所）
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：P731.2
【图文】：

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图 1.1.1 风生上升流的形成机制示意图（Benoit and Beckers, 2011）二、中尺度涡形成的上升流中尺度涡是指空间尺度在数十到数百公里，时间尺度在数天到数百天甚至更久的闭合涡旋系统。在两个反向运动的海流之间，会发生不稳定结构，产生各种中尺度涡，通常称之为锋面涡旋。中尺度涡一般会伴随产生下降流和上升流，并将海洋深层的营养物质带到海面，形成渔场或赤潮中心。比如加拿大 Juan de Fuca 海峡外侧常年存在的 Juan de Fuca 冷涡（ForemanCallendar et al., 2008），冷涡涌升水使得其所在的陆架海域成为东太平洋生产力最高的海区之一（Ware and Thomson, 2005）。东海北部济州岛西南也存在涡旋结构，使底层冷水涌升形成强的上升流中心（胡敦欣，丁宗信等，1980）。三、海流（地形）致上升流

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图 1.1.2 海流遇海山爬升致上升流示意图(转自吕新刚，2010) 1.1.3 沿岸流底艾克曼效应爬坡形成上升流示意图(转自吕新刚，20研究发现，海流沿等深线发散也会诱导上升流（Janowitz,1982）。

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3 1.1.3 沿岸流底艾克曼效应爬坡形成上升流示意图(转自吕新刚，20研究发现，海流沿等深线发散也会诱导上升流（Janowitz,1982）。边界地形与其他因子相互作用也会诱导上升流，在岛屿或者外凸的，经常有强的上升流发生（Arthur,1965; Yoshida and Kaigi,1967）。潮生上升流架浅海区，强烈的潮汐运动可以通过非线性效应和正压效应等多种在复杂地形下，潮流和地形的非线性相互作用，常产生显著的潮余流。在特殊的外凸岸线的海角处，潮流绕岛运动，诱导产生离心tt and Loucks,1976），山东半岛附近的上升流就属于这一类型（郭炳火刚、乔方利等（2006，2007）研究了长江口和浙江沿岸的潮致上升

【参考文献】