东海赤潮高发区温度、盐度与流场的数值研究

【类型】学位论文

【作者】何琴燕 

【关键词】 沿岸流场 台湾暖流 东海赤潮 赤潮生物

【学位授予单位】国家海洋局第二海洋研究所

【摘要】赤潮的演变规律和物理环境密切相关，物理过程与生物过程的相互作用在赤潮生成发展中起重要作用，也是海洋生态系统动力学研究的核心内容。 本文针对东海赤潮高发区的底形特点、水文特征，建立了一个垂向二维的数值模式模拟东海赤潮高发区冬、春季的温度跃层、盐度跃层的生成过程和流场的变化规律，并对影响跃层和流场有关的一些主要因子进行分析，探讨了赤潮发生与物理海洋环境之间的关系。 模式外加离岸向和沿岸向压力梯度，用来反映台湾暖流的作用。数值计算结果表明：冬季和春季上均匀层厚度约为15m ，下均匀层约为20～30m ，跃层位于水深15m 处。在春季，跃层附近的温度、盐度与东海原甲藻的适应温度和盐度较为一致，温度跃层和盐度跃层垂直位置较稳定。沿岸向流动季节变化明显，冬季和春季均存在上升流。沿岸向表层流受风应力影响较大。近岸冬季流向朝南，春季流向朝北。外海中层有一个流向一直朝北的流核。在近岸，台湾暖流、海面压力梯度项、斜压项和垂直粘性项对沿岸向流速起重要作用；在外海，对沿岸向流速起主要作用的是台湾暖流和垂直粘性项。对离岸向流速起主要作用的是台湾暖流和垂直粘性项。 研究进一步探讨了主要影响因子，包括沿岸向风应力强度和气温的年变化。 沿岸向风应力对垂向环流结构、表层盐度分布和沿岸向流场都有影响。当自西南向东北的沿岸风增大时，表层离岸流和底层向岸流也增强，风应力对近岸段底层上升流影响较显著。与表层离岸流相对应的是表层低盐海水向外海流动增强。沿岸向流速只对强风响应较大，并且在表层较大，中层次之。气温的年变化对跃层的形成时间有较大影响。2004 年春季该海区气温显著高于2005 年，导致2004年温度跃层形成比较早。 研究表明流场对东海大规模赤潮形成有重要作用，主要体现在两方面：首先，垂向环流结构对赤潮生物的垂向位置的影响。位于跃层附近的赤潮生物，由于跃层附近离岸向流速和垂向流速较小，会仍然位于跃层附近。而位于水体底部的赤潮生物，会先向上向近岸运动，到跃层附近几乎水平向外海运动。这一结果为赤潮生物会聚集在跃层附近的现象提供了一种解释。其次，冬季，位于台湾以北的赤潮生物，由于沿岸向流的输运作用，在1 个月到1 个半月左右时间后，随着海流被携带到长江口附近。这一结果提示了春季位于长江口附近的赤潮生物可能随着海流由台湾以北海区输运而来。 由于模式的二维性限制，不能很好的反应该海区温度、盐度的水平分布和水平动力结构。本文采用定常的台湾暖流，未对台湾暖流的季节变化加以研究。

【学位年度】2007-01

【学位名称】硕士

【分类号】P722.6

【导师姓名】苏纪兰