渤、黄海海温结构及相应环流场的数值模拟研究
渤海和黄海是我国北方的陆架浅海，有其独特的自然环境和动力学特征。其中温、盐度场的空间分布结构、渤海中部夏季较高温度水体的形成机制及相应的环流场是值得研究的课题之一。本文基于数值模式，对渤海和黄海的温度及环流的季节变化进行研究。首先利用POM模式对渤、黄海的夏季温度结构进行研究，以波浪混合、太阳短波辐射为主控因子，分析了波浪、太阳短波辐射以及潮流对渤、黄海夏季温度垂直结构的影响，并探讨了夏季渤海中部相对高温水体的形成机制。在成功模拟渤、黄海温度季节变化的基础上，初步分析了渤、黄海区环流场的季节变化特征。
研究表明夏季波浪混合对渤、黄海上混合层的形成起着十分重要的作用，而潮流混合控制着海洋底层的温度结构，太阳短波辐射对渤、黄海区夏季温度垂直结构的影响不容忽略；波浪和潮流是渤、黄海夏季温跃层形成的主导因素，这与乔方利等(2004)结果基本一致：太阳短波辐射对模拟海温接近观测值起了比较重要的作用。粗略的估计表明，如果仅考虑波浪混合和太阳短波辐射的影响，波浪混合对整个渤、黄海夏季上混合层和温跃层形成的贡献平均约为93％，而太阳短波辐射的贡献可达7％。
本文首次对夏季渤海中部高温水体的形成机制进行了较为深入的分析。总的来说，夏季渤海中部相对高温水体的形成机制主要是在此处特殊的底地形下波浪和潮流混合的共同作用。波浪混合作用在渤海中部最强，使得上10m层的海水混合均匀，而潮流混合使得海底以上的lOm层混合较强，渤海中部的水深大约只有20m左右，所以在波浪和潮流的共同作用下，渤海中部的水体从上到下混合一致，海洋上层的热量能够传输到下层，从而形成了夏季渤海中部相对高温水体的形成a波浪混合在渤海中部最强主要是由于此处较长的风区和较深的水深导致有效波高在此存在极大值。
本文在综合考虑波浪混合和太阳短波辐射的作用下，对渤黄海区的海流场进行了模拟，模拟的结果部分的支持了前人的成果，主要体现在以下几点：渤海中部终年存在一个顺时针的环流，其主导分量是与地形相应的潮致环流，而其强度和范围存在季节变化，该变化一般认为冬季主要是风作用而夏季主要是由热盐效应导致。渤海海峡处的流动终年表现为北进南出的特性，鲁北沿岸流似乎终年存在，而且基本上都能绕过成山头南下，但是其强度随季节变化。渤海湾、莱州湾、辽东湾的环流结构季节变化较为明显，这与风场的季节变化有关。沿黄海槽北上的黄海暖流和南下的沿岸流是冬季黄海环流的显著特征，黄海暖流在黄海存在分支，东分支是黄海暖流的核心。黄海中部夏季环流比较弱，北黄海和黄海中部对应冷水团位置均存在一个气旋式的大的涡旋，其流轴出现在冷水团边缘的锋区处。黄海中部大涡旋内部对应着南黄海冷水团的两个冷核处均存在一个逆时针的环流，其中以东侧靠近朝鲜半岛(中心位于35.0<'。>N，124.5<'。>E)的气旋式涡旋最为显著。春季和秋季的环流为过渡类型，但是其环流结构仍然有其独特的特征。
渤海;黄海;波浪混合;潮混合;太阳短波辐射
中国海洋大学
硕士
物理海洋
吴德星
2006
中文
P731.27
85
2007-08-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）