珠江冲淡水以及河口邻近海区的环流对季风、淡水径流、潮汐的响应

本项目结合现场观测数据和数值模拟试验，对珠江口和邻近海区的冲淡水以及环流机构进行研究，探讨他们在不同季风和潮汐强弱下的相互作用过程和动力机制，以及河口和陆架的水交换过程。研究地形，不同物理强迫因子和不同时空分辨率的强迫对环流和冲淡水的影响，为珠江口和邻近海域的生物地化循环研究，环境保护，海岸工程建设提供科学的依据。

珠江三角洲是我国人口密度最大、经济最为发达的地区之一，河口及其邻近海域环境问题备受关注。研究季风、潮汐、淡水径流影响下的珠江口及其邻近海域的环流和冲淡水的变化特征对于认识河口-陆架环流相互作用、水交换的动力机制以及相关的生物地球化学过程有重要的意义。然而对于这一海区的观测和数值模拟研究相对于Chesapeake，Hudson等河口还较少。. 项目结合观测资料和数值模拟试验，采用“过程导向”的研究思路，模拟了典型季风时期环流、冲淡水结构的变化特征。揭示了冲淡水与河口、陆架环流相互作用的动力过程及其对季风、潮汐和径流变化的响应。发现河口-陆架水交换与风应力变化有很好的相关性，夏季风生陆架上升流的入侵显著的增强了河口-陆架水交换的速率。珠江河口内层结强度和冲淡水结构主要受潮汐和淡水径流共同作用的浮力驱动所控制，具有明显的涨-落潮和大-小潮周期变化特征；而冲淡水在陆架的扩散路径和水平形态则是受季风及其驱动的陆架环流所控制。另外，通过多个数值试验并结合动量平衡、能量收支的诊断分析，发现由于喇叭形的宽大河口地形，珠江口沿中轴线方向可分为几个不同的动力部分。其上半段环流表现出经典的河口两层重力环流特征，下半段则受重力环流与陆架地转流入侵共同调控。垂向混合率沿中轴线从河口上半段向陆架区域逐渐增加，冲淡水结构在弱混合时期以及陆架上更易受季风、潮汐驱动强度变化发生改变。. 项目首次将河口与陆架作为一个整体系统对其进行研究，研究成果揭示了珠江口海域一系列关键但尚不清楚的环流、层结的动力特征。为进一步开展生态环境动力的研究以及河口环境保护提供了科学依据。.