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渤黄东海内潮的数值模拟

姜波  
【摘要】: 内潮是指具有潮汐频率的一种低频内波,是关系到海洋中能量平衡的一个重要物理过程,它不仅在整个海洋动力环境研究中占有重要地位,而且对海洋环境与资源的开发和保护、推动其他相关学科的深入研究和发展也具有重要的影响。 在全球的海洋中,中国东海和临近海域是最显著的内潮生成地之一。本文采用NODC (Levitus) World Ocean Atlas 1998提供的季平均温、盐资料,计算海水的密度,并计算垂向密度梯度的最大值点,得到一个较符合海水实际的密度分层。使用三维非线性数值模型(将海洋分为2层)研究了潮汐( M_2, S_2, K_1,O_1分潮)作用下渤黄东海的内潮,揭示了整个海区内潮起伏的空间分布,结果半日内潮主要分布2个区域:一个是朝鲜半岛西侧海域,一个是台湾东北(冲绳海槽)海域。前一个地方内潮强烈主要是其地形和潮波的特征所决定,后一个地方主要受黑潮和地形的影响。全日内潮则随季节有明显变化,夏季也主要分布2个区域:一个是长江口、杭州湾以东海域,一个是台湾东北(冲绳海槽)海域。前一个地方内潮强烈主要是其地形和潮波的特征所决定,后一个地方内潮强烈主要是受黑潮和地形的影响;而冬季只有一个主要分布区域,即:湾东北(冲绳海槽)海域。原因是冬季强烈的海面风和浪的混合,使得分层变深,中国渤黄东海的大部分海区冬季海水不分层。但是台湾东北海域的海水跃层是长年性跃层(与其他海区的季节性跃层不同)。 各分潮模拟得到的表面潮与TOPEX/Poseidon高度计资料基本一致,所绘制的表面潮同潮图与已有结果基本相同。研究结果表明上层海水的深度和厚度的梯度对内潮有一定的影响:夏季比冬季内潮分布区域更广。原因是由于夏季海水吸收的太阳辐射能较多,使密度分层较浅;冬季强烈的海面风和浪的混合,使得分层变深,渤黄东海大部分海区冬季海水不分层。


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