夏季台湾东北到浙江外海黑潮入侵路径年际变化及其对浙江外海上升流区影响研究

It was illustrated by the recent observations that off the coast of Zhejiang province the location of the bottom high salinity water (>34.4) shown big variation in summer. For instances, in 2012 the location of the bottom high salinity water shifts 200 km eastward relative to the location in 2009. This phenomenon implies that the nearshore Kuroshio branch current (NKBC) experiences big inter-annual variation. How is the variation of the NKBC related to the upwelling off the coast of Zhejiang? We propose a hypothesis: in some years, the NKBC shifts shoreward, then the temperature of the bottom water off the coast of Zhejiang is relativley low, and finally the the colder bottom water will influenc the sea surface water due to the upwelling there; in other years, the NKBC may shift seaward, then the temperature of the bottom water off the coast of Zhejiang is relativley high, and finally the warmer bottom water will influenc the sea surface water due to the upwelling there. Despite recent progress, some questions remains to be clarified, for example, the interannual variation of the NKBC, the dynamic mechanism of the variation, and its influnce on the upwelling off the coast of Zhejiang.If this project is funded, we will anwser the question that how the NKBC interannually variate as well as its infuence on the upwelling off the coast of Zhejiang. In the background of the increasingly frequency and extent of "red tide" in the recent ten years, this study will provide a profound hydrodynamic foundation for the analysis of the role of open sea in the variation of near-shore ecological environment, and then this study is very important from the viewpoint of science and economy.

近十几年海洋调查资料表明:夏季浙江外海底层高盐水(盐度>34.4)的分布位置存在很大差异:例如，2012年夏季观测到的底层高盐水的分布位置相对于2009年夏季向东偏移了约200公里，表明从台湾东北到浙江外海的黑潮底层入侵分支存在很强的年际变化。该入侵分支路径的变化对浙江外海上升流区的影响如何：是否在有些年份，分支主轴向浙江沿岸偏移,导致浙江外海底层水温偏低，从而上升流区的海表温度偏低；而另外一些年份，分支主轴向深海偏移，导致浙江外海底层水温偏高，通过上升流使得上升流区海表温度偏高？目前，关于该分支年际变化规律、年际变化的动力机制及其对浙江外海上升流影响等的研究还没有展开。本项目的开展，将能够回答黑潮入侵路径的年际变化特征及其对浙江外海上升流区的影响过程和机制。近十几年来浙江外海赤潮发生规模和频次加大，本研究可为分析外海对近海生态灾害的演变影响奠定水动力学基础，因此有重要的科学和经济意义。

项目背景、研究内容和重要结果：. 长期以来大洋水入侵陆架边缘海的形式及其支撑理论一直是国际上悬而未决的重要科学问题。在本项目资助下，主要基于数值模式和观测资料，对东海陆架上夏季黑潮入侵路径的机制进行了刻苦公关，在边界流入侵陆架机制研究方面取得重要突破。撰写的文章“地形β螺旋和黑潮向岸入侵”在国际顶级期刊Geophysical Research Letters期刊发表。文章首次提出了边界流入侵陆架的地形β螺旋动力学理论，并首次命名这种现象为地形β螺旋，该理论回答和解决了上述科学问题并填补了大洋环流理论和陆架动力学理论之间长期缺失的一环。该理论机制在世界大洋具有普适性，即当大洋边界流遇到强烈变化的地形时，均会产生地形β螺旋，从而引起边界流入侵分支在垂向的螺旋状结构，为边界流分叉提供了一种全新的理论解释。研究成果对促进西边界流与边缘海相互作用的深入研究、更深入理解大洋对陆架动力环境和生态环境变化的影响具有重要科学意义和应用价值。.关键数据和科学意义：. 在高端论文发表后，支撑高端论文所建立的高精度、高分辨率的西太平洋4km超高分辨率高清海流模式也在线发表。1-12月各层海流、温度、盐度都可以动画形式观看：http://159.226.158.60/current/ydz.html（请使用浏览器“极速模式”打开）。基于本模式，本人迅速投入并研究了长江口外桑吉号沉没后泄漏物质的漂移和扩散轨迹，对未来5-6个月，桑吉号泄漏物质在我国海域的扩散和漂移给出了预测分析, 在未来3个月，桑吉号泄漏物质对我国黄海的影响较小，其主要随着对马暖流进入日本海和随着黑潮进入日本九州以南的太平洋海域。这对后期我国海洋环境保护和海洋泄漏物质调查具有重要的科学指导意义和经济价值。写成内参文件上报上级机关，对后期海洋环境治理和保护决策具有重要意义。非常圆满的完成并超出了基金的预期目标，在该项目支持下，发表了9篇科研论文，在Geophysical Research Letters等高端期刊发表SCI论文4篇，在中文核心期刊发表论文5篇。培养研究生5名。完成了研究计划。