浙闽沿岸海域跨陆架输运的特征和动力机制研究

Through analysis a number of observations and numerical simulation, researching magnitude, path, temporal variation and dynamic mechanism of cross-shelf transport in the East China Sea near coast of Zhejiang and Fujian provinces. Based on many station observations of temperature and salinity data and underway observations of current in recent year, paths and extents of the cross-shelf transport will be analyzed. MITgcm is used to simulate the spatial distribution and temporal evolution of cross-shelf transport near coast of Zhejiang and Fujian provinces, and analyze the dynamic mechanisms of the cross-shelf transport. Such as the downwind pile-up of sea level caused by winter wind , southward propagation of the topographic Rossby waves originated in Yellow Sea, and sea-level rise in southern of the East China Sea caused by Ekman transport in summer. Some mooring current data in Zhejiang and Fujian coastal waters will be used to analyze the time evolution of cross shelf current, test results of numerical simulation, and improve the understanding of mechanism on the evolution of cross-shelf transport in coastal areas of Zhejiang and Fujian provinces

通过基于大量观测资料的分析和数值模拟，研究在东海浙闽沿岸海域的跨陆架输运大小、路径、时间变化和影响的动力机制。利用近年来在东海大面观测的温盐资料和走航观测的海流资料分析跨陆架输运的路径和影响范围。运用MITgcm模拟浙闽沿岸海域跨陆架输运的空间分布特征和时间演变过程，剖析影响跨陆架输运的动力机制，例如冬季风下游堆积效应和黄海生成的地形罗斯贝波南传在东海南部造成的海平面升高而形成的地转输运、夏季风埃克曼输运造成的跨陆架流动。再利用在浙闽沿岸海域锚系观测的海流资料分析跨陆架海流的时间演变过程，检验数值模拟结果，提高对浙闽沿岸跨陆架输运的演变过程和影响机制的认识。

一般认为浙闽沿岸海域的海水受海底地形的影响通常沿等深线流动，很难被大量的输运到外部海域。但大量的温度、盐度和海流等水文观测和遥感资料以及数值模式模拟结果显示，浙闽沿岸海域跨陆架输运是中国近岸水体参与大洋环流的两个重要通道之一。近年来卫星遥感资料和长期锚系海流观测数据，为研究跨陆架输运的空间分布和时间演变过程提供了条件。数值模式为更全面地研究跨陆架输运的时空演变过程和动力机制提供了一个新的研究手段。. 本项目在东海参加了申请单位2016年8月，12月和2017年5月进行的大面观测调查，获取了温、盐和走航海流数据。2016年、2017年和2018年夏季秋季均在舟山海域布放了一套具备表底层温盐和全剖面海流实时观测的浮标系统，但受渔业活动的影响，观测仪器受到不同程度的撞击，导致损坏或丢失，仅在2018年获取了参数齐全连续3个月的现场观测资料。用大面观测温度、盐度锋面和叶绿素的分布来分析跨陆架输运的方向和范围。用走航观测的剖面海流数据来定量描述跨陆架输运的强度。.下载了MODIS卫星与现场大面调查同期的遥感海面温度和叶绿素数据，通过分析海表面温度和叶绿素分布形态特征来表征表层近岸水体向外海扩展的水平空间分布特征。通过分析1995-2017年长时间序列的卫星遥感数据，计算浙江近海不同纬度断面的锋面温差，研究跨陆架输运强度的年际变化特征。利用HAMSOM数值模式模拟东海的环流过程，研究影响跨陆架输运的动力机制。模拟时间为1948年至2012年共计65年，计算步长为6个小时，输出日平均结果。模式模拟得到的流场分布、流量变化和温盐结构均比较合理。模拟结果表明长江冲淡水强时，浙江近岸的盐度锋面离岸更近，锋面强度更强，温度跃层更稳定，不利于近岸水体向外海方向的跨陆架输运。. 本项目的工作对于研究东海近岸海域的污染物扩散、营养盐输运、海洋环境保护和生态平衡等一系列问题有一定的科学和实践意义。