冬季逆风流在台湾海峡西部的时空变化

Taiwan Strait(TS) is a critical coastal area in the southeast part of China where the winter counter-wind flow pass through. Though the presence of the counter-wind flow at the western part of the strait has already been substantially verified by both on-site measurement and numerical modelling, However, because the counter-wind flow is temporally and spatially discrete and unstable, it is difficult to obtain the comprehensive and systematic understanding about the spatial and temporal characteristics and formation mechanism of the counter-wind flow. Herein, based upon long-time-series flow data obtained simutaneously or quasi-simutaneously at multiple-stations locating across a large area (including Bottom-Mounted Moorings and drifts ADCP, ship-mounted ADCP, high frequency ground wave radars surface current inversion) from northwest to southwest of TS, this proposal aims to investigate both the temperal and spatial responses of the counter-wind flow with respect to different wintertime monsoon (including the relaxation period and the outbreak period), and also, the critical influential factors which affect the formation and the distinction of this conter-wind flow will also be revealed. As such, we will contribute not only to further understanding of the detailed features of the winter flows in TS, but also the seawater exchange as well as mass transport processes due to the unusual flow within the strait will be enlightened.

台湾海峡是中国东南近海冬季逆风流所流经的关键海域，其中海峡西部逆风流的存在已被实测数据和数值模式证实与支持。然而，由于该逆风流在时间和空间上的不连续性与不稳定性，对于该逆风流的时空特征和形成机制仍然缺乏全面和系统的研究。在此，基于海峡西部由北往南多站位、大面积长时间序列同步或准同步海流数据（包含海床基与锚系浮标ADCP、船载ADCP、高频地波雷达反演表层流等），本项目将研究台湾海峡西部逆风流在冬季不同季风状态下（松弛和爆发）的时空响应特征，并探索影响该支逆风流生消变化的关键影响因子。本项目的开展可深化对台湾海峡冬季环流特征的认识，同时指导海峡内流场变异导致的陆架区海水交换与物质输运过程研究。

在过去的几十年中，台湾海峡的冬季环流特征受到了广泛的关注，并取得了很多成果。然而，由于缺乏对应于不同冬季季风状态的同步或准同步测量资料，海峡内目前环流的时空变化特征仍不甚了解。本研究通过在近几年在冬季风期间收集的一套新的观测资料并结合数值模式，探索冬季海峡环流特别是其中的逆风流的时空变化特征与关键影响因子。.我们的研究结果表明，台湾海峡西部的流态在冬季季风的松弛和爆发阶段是相当不同的。在冬季季风松弛期间，逆风流可以穿越整个西部海峡甚至占领整条水柱。然而，当冬季风爆发时，强烈的东北风迫使沿岸流沿海峡顺风而下，而东北向的逆风流则非常弱势，只存在于次表和底层。特别是在2007年冬季两次大的季风爆发事件中，逆风流几乎被截断，因此，整个海峡西部的整个水柱被强大的浙闽沿岸流理控制着。.另外，我们的研究证实在东北风强劲的月份（平均风速为11 m/s），逆风流仍然存在于海峡西部，该过程得到了拉格朗日漂流浮标记录的通流形态的支持。此外，同步海流观测数据和模型结果均表明，当冬季季风进入短暂松弛时，逆风流表现为偶发性局地事件。通过动量收支和时滞动力分析，我们进一步揭示风松弛机制对于解释逆风流的存在至关重要，尽管强烈的东北风盛行，逆风流作为短暂的事件以回流的形式存在于台湾浅滩北部堆积的高水位的下游。此外，当冬季风逐渐松弛时，源自南海东北方的大尺度压力梯度开始发挥主导作用，使得逆风流处于地转平衡状态下持续存在于海峡西部。.本项目在天气尺度下较为详细地研究了海峡西部环流季节内的变异特征，解释了其中的逆风流的存在机理。本课题的开展不仅可以深化对冬季台湾海峡环流特征的认识，同时可以为海峡内渔业资源开发与军事活动环境保障提供技术支持。