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南黄海西部夏季环流及其对浒苔漂移影响的数值研究

于晓杰  
【摘要】:自2008年夏季以来,黄海西南部连续三年夏季均出现了大面积的浒苔,其范围覆盖了整个南黄海西部海域。浒苔在黄海南部形成以后,在偏南风引起的风海流和潮流的共同作用下向北部漂移,在青岛、烟台、威海附近大量集中,对这里的海洋生态、渔业、旅游业均会造成影响。尤其是2008年在青岛沿海聚集的大量浒苔给当地造成了严重的生态危害和经济损失,对当地旅游和海水养殖产生严重的影响。因此有必要建立相关模型对南黄海西部的潮流及夏季环流进行模拟,并在此基础上对浒苔漂移路径进行预报,为相关单位及时进行浒苔的拦截并采取捕捞等措施提供理论依据和技术支持。 本文首先建立南黄海西部海域潮汐与风生环流的数值模型,采用三维海洋数值模式FVCOM分别模拟该海域的M2分潮与2009年六月平均风应力作用下产生的风生环流,得到该区域M2分潮的潮致欧拉余流和夏季风生环流。然后综合考虑M2分潮和2009年六月平均风应力对南黄海西部夏季环流的共同作用,得到该海域夏季的潮致-风生环流,通过与实测流速资料以及环流资料的对比验证得出,模拟结果能较准确的反应出该区域的环流情况。 在以上模拟所得潮流与环流的基础上,采用拉格朗日粒子追踪方法对南黄海西部2009年六月份的浒苔漂移路径进行预测,分别考虑了三种情况下浒苔的漂移路径:单纯潮流场的作用、潮和六月月平均风场的综合作用以及潮和六月逐日风场的综合作用。通过分析比较这三种情况下浒苔漂移的轨迹路径认为:单纯潮的作用只能让粒子在很小的范围内随着潮水周期往返运动,最终整体去向取决于余流的方向;在潮与月平均风场的综合作用下,粒子整体上基本按照月平均风向偏右一定角度的方向运动,同时在潮的作用下周期性往返运动;而在潮与逐日风场的综合作用情况下,粒子的整体运动轨迹仍然是按照风向偏右一定角度的方向运动,同时在潮的作用下周期性往复运动,只是路径比较曲折,因为每日风场的大小和方向都在变化。最后通过与实际浒苔漂移路径进行比较得出,采用潮与逐日风场条件下模拟的浒苔漂移轨迹更接近实际情况。 本文建立的南黄海西部夏季环流模型与浒苔漂移轨迹预测模型,不仅有利于更清晰的了解该海域的潮流结构与夏季的潮致-风生环流结构,并且能较准确地预测出浒苔的漂移路径,可以为相关环境管理者及时的拦截浒苔并采取捕捞措施提供科学依据和技术支持,具有深刻的理论意义和重要的实际意义。


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