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《中国海洋大学》 2012年
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中国近岸泥沙在渤海、黄海和东海的输运

边昌伟  
【摘要】:东中国海有黄河口、黄海中部、苏北浅滩、长江口、闽浙沿岸、济州岛西南和冲绳海槽7大泥质区。黄河口泥质区,长江口泥质区,苏北浅滩泥质区和闽浙沿岸泥质区的来源及输运机制已经有一致的结论,只是泥质区沉积通量没有一致结论。由于东中国海河流排放泥沙量大,加之宽阔的陆架形成的独特环境,各种外强迫力的作用,使得东中国海泥沙输运和沉积环境非常复杂。再加上缺乏足够的高时空分辨率的观测数据,黄海中部泥质区、济州岛西南泥质区和冲绳海槽泥质区的沉积物来源及其输运机制至今没有定论。本文利用东中国海实测温度、盐度和浊度数据以及ROMS数值模型对中国近岸泥沙在东中国海的输运和沉积过程进行研究。 首先用东中国海2006-2007年夏、冬季4个航次调查取得的温度、盐度以及浊度数据对中国大陆陆源物质的输运机制进行了初步研究。结果显示,浊度在渤海、黄海和东海的分布趋势是近岸浊度高,外海浊度低;底层浊度高,表层浊度低;冬季浊度高,夏季浊度低。现代黄河陆源物质可以沿渤海沿岸流输运到北黄海,并且有向南输运的趋势,但是很难输运到35°N以南。苏北浅滩的黄河物质、长江口东南及浙闽沿岸泥质区的长江物质在冬季闽浙沿岸流和台湾暖流的作用下则可以输送到东海陆架。正常情况下,东海陆架上的泥沙不能突破黑潮的阻碍作用输送到冲绳海槽泥质区。 上述实测资料可以反映中国近岸泥沙在渤海、黄海和东海的基本输运趋势和动力。然而低时空分辨率的实测资料依然不能确定外海泥质区细颗粒泥沙的具体来源和输运路径。本文使用ROMS(Regional Ocean Model System)模式对东中国海陆源沉积物的输运进行了模拟。结果表明,现代黄河陆源物质可以由渤海沿岸流常年输运到南黄海,但是现代黄河泥沙很难被输运到34°N以南。苏北浅滩的老黄河泥沙可以被苏北沿岸流输送到济州岛西部;输运到济州岛西部的泥沙一部分由黄海暖流输运到黄海中部泥质区,一部分由朝鲜沿岸流输运到朝鲜半岛西侧,还有一部分由对马暖流输运到日本海。长江物质在冬季被浙闽沿岸流输运到浙江、福建沿岸;春季,输运到台湾海峡的长江泥沙由台湾暖流向外海的分支输运到陆架边缘,部分可以直接输入到冲绳海槽;夏季苏北沿岸流跟台湾暖流一起输运长江泥沙到黄海中部陆架;冬季黄海暖流输运一部分长江泥沙到黄海中部泥质区,朝鲜沿岸流输运部分长江泥沙到朝鲜半岛西侧,对马暖流输运部分长江泥沙到日本海。 通过模式结果分析,本文不仅得到了一个比较全面的关于泥沙在东中国海输运路径和输运机制结果,也对以往一些有争议的结论做了验证。如: 1.黄河泥沙可以常年输运到南黄海,而不仅仅是沉积在渤海或者输运到北黄海。 2.苏北沿岸流向济州岛方向输运的泥沙不仅有苏北浅滩的苏北浅滩泥沙,还有一部分是长江泥沙。 3.长江泥沙夏季可以向北输运,并可以在冬季输运到黄海中部泥质区。 4.台湾暖流跟沿岸水的锋面阻碍近岸高浊度水团向外海扩散,但是同时台湾暖流可以将台湾海峡泥沙输运到外海,是泥沙向外海输运的动力。 5.冬季风生底层离岸流不能跨陆架输运泥沙到冲绳海槽,其有效输运距离仅为100Km左右。 6.正常情况下,泥沙通过两条路径输运到冲绳海槽:一是通过台湾暖流跨陆架的分支输运到海槽;二是冬季苏北沿岸流输运到济州岛南部的泥沙通过水交换扩散到冲绳海槽。而正常情况下向海槽的泥沙输运量非常少,台风、浊流和冬季风暴等突发性事件引起的泥沙输运可能是泥沙向海槽输运的主要动力。 7.在不考虑冬季风暴和夏季台风的情况下,潮是泥沙再悬浮的主要动力。仅仅在少数近岸区域风浪的掀沙作用高于潮流;风浪和潮是泥沙在水体中垂向输运的主要动力。
【学位授予单位】:中国海洋大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:P736.21;TV148.7

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