黄海沿岸流季节变化规律、泥沙输运和沉积动力机制研究

The Yellow sea western coastal current (in short as the Yellow Sea coastal current) is an important part of the circulation system of the Yellow Sea. It gradually formed at the sea level rapid rise after the last deglaciation. It exists seasonal variation by the monsoon, the Kuroshio intrusion, influence of the thermohaline baroclinic and river runoff and the coastal current has also effect on the sediment transport. In this topic, on the basis of a fully validated three-dimensional dynamic numerical model, we set the sensitive numerical experiments to study the seasonal variation of the coastal current and reveal the main dynamic factors controlling the Yellow Sea coastal development in different seasons. Further, the seasonal variation of sediment transport by the coast current will be studied, then we will explore the sedimentary dynamic mechanism of the Yellow Sea Coastal current on the North Yellow Sea muddy area, clinoform off the Shandong Peninsulaand the South Yellow Sea Muddy area combinate the spatial distribution of sedimentary strata after high-water level.

黄海西部沿岸流（简称黄海沿岸流）是黄海环流体系的一个重要组成部分，是末次冰消期海平面快速上升后逐步形成的，受季风、黑潮入侵、温盐斜压作用及河流径流的影响，它存在着季节变化，其作用下的泥沙输运等也存在一些科学问题。本课题通过构建三维沉积动力数值模型，以实测海洋水文、水动力数据验证，从沿岸流发育的动力机制出发，设置敏感性数值试验，揭示不同季节黄海沿岸流发育的主要控制动力因素；研究沿岸流的季节变化规律和泥沙输运特征；结合浅地层剖面解译出的高水位期以来沉积地层空间分布特征，进一步探讨黄海沿岸流对北黄海泥、环山东半岛斜坡沉积体和南黄海中部泥的沉积动力机制。

黄海沿岸流研究研究较少，季节变化方面也存在争议，在其路径上发育有厚度达40m的全新世泥质沉积体。本项目从搜集实际材料出发，与数值模拟相结合，基于遥感和地理信息系统的方法获得了近20多年来威海海岸线演变的信息；基于历史资料的搜集分析了环山东半岛沿岸泥质区的空间分布特征和沉积中心迁移规律；通过数值模拟研究了黄海环流尤其是黄海沿岸流的变化规律；经综合分析，阐述了环山东半岛泥质区、南黄海中部泥质区的沉积动力机制。研究表明威海市围填海活动频繁，岸线变化显著，人工岸线所占比例由1990 年的50.7％上升到2013年的57.8％；海岸线变化呈现显著区域特征，变化较剧烈的区域集中在环翠区双岛港、杨家湾，及文登五垒岛湾；岸线变迁的主要驱动力表现为早期的滩涂围垦养殖及中后期的码头建设和海洋开发利用。环山东半岛沿岸泥质区的沉积中心具有明显的迁移规律，距今11.6 ka左右，楔形体最先在北黄海西部发育，然后沿山东半岛北部往东迁移，直到距今约6.5ka以前，黄河物质主要在山东半岛北部、东部和东南部近岸堆积，形成厚度较大的泥质区。大约距今6.5ka以后，黄海暖流形成，现代黄海环流格局开始建立，在黄海沿岸流作用下，大量黄河物质绕过成山头沿山东半岛向南和西南扩散迁移，逐步形成威海南部泥质区、青岛东部泥质区和南黄海中部泥质区。黄海环流，尤其是黄海沿岸流、黄海暖流的形成，主要受控于季风，斜压作用可以加强局部环流分支，但不能起决定作用。黄海沿岸流夏季向北，这一结论与传统观点不同。冬季黄海暖流受风生补偿而得到明显的加强，当其遇到黄海沿岸流后，两种流系发生强烈的逆向流切变作用，形成南起34°N附近北至38°N附近、呈反“S”状的切变锋，这种切变作用对于悬浮泥沙的扩散、沉积作用影响明显，一方面大大阻碍了沿岸泥沙和暖流路径处泥沙的水平方向交换，另一方面由于锋面处水动力较弱，能够捕获泥沙发生切变带细颗粒泥沙沉积。目前依托本项目共发表9篇学术论文，培养博士毕业生1名。完成国内外学术交流7次。