渤、黄、东海悬浮物浓度及输运季节变化的数值模拟(可编辑)

渤、黄、东海悬浮物浓度及输运季节变化的数值模拟(可编辑) 渤、黄、东海悬浮物浓度及输运季节变化的数值模拟 分类号 研究生学位论文 渤、黄、东海悬浮物浓度及输运季节 变化的数值模拟 研究生姓名 王墨蟹 指导教师姓名 逢裒胜 越拦 申请学位级别 专业名称 亟? 整理澶洋堂 论文答辩日期嫂生?且垒旦学位授予日期鲤?生壁且 中国海洋大学渤、黄,东海悬浮物浓度及输运季节变化的数值模拟 独创声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的 研究成果。据我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含 其 他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含未获得 洼; 或其他教百机构的学位或证书使用过的。与我 一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示 谢意. 学位论文作者签名; 签字日期: 年 月 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的,有权保留并 向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘,允许论文被查阅和借阅。本人 授权学校可以将学位论文的全部或部分编入有关数据库进行检索,可以采用 影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。保密的学位论文在解密后 适用本授权书 学位论文作者签名: 导师签字: 汐荔陟 、 签字日期: 年 月 签字日期:“年钼‘ 学位论文作者毕业后去向; 工作单位: 电话: 通讯地址: 邮编渤、黄、东海悬浮物浓度及输运季节变化的数值模拟 摘要 本文采用三维正压数值模型模拟了渤、黄、东海悬浮物浓度和输运的季节变化。潮流的模拟使用的为德国汉堡大学开发的:塾 模型,悬浮物浓度和输运的模拟使用的是 模型,海浪模式依据的是美国海军海岸防护手册中充分成长的经验公式。模型计 算中考虑了海表面风,海表面气压和陆地河流径流长江,黄河影响条件下, 模拟了渤、黄、东海包括,,,,在内的正压潮流及风海流,并 以此作为背景流场模拟了黄河和长江入海悬浮物及海底沉积物再悬浮物浓度的 季节变化,以及悬浮物和再悬浮物沉积物的输运的季节变化。结果表明,潮流和 底质分布对悬浮物浓度的分布及悬浮物输运起决定性的作用,其中沉积物的再 悬浮是渤、黄、东海悬浮物浓度分布和输运的主要影响因素,冬季得强风加强该 过程。 受黄河口泥沙输入的影响,莱州湾中西部和渤海湾南部始终维持高悬浮物 浓度,冬季由于大风影响,悬浮物浓度则更高,冬季,废弃黄河口再悬浮物沉 积物浓度高于其它季节。长江口附近终年维持高悬浮物浓度,夏季长江口东 北 悬浮物浓度高于冬季,江浙沿岸冬季由于沉积物再悬浮,悬浮物浓度高于夏季. 模型计算结果表明,渤、黄、东海悬浮物输运以再悬浮物输送占优势,冬季输 送量较其它季节大。绝大多数黄河入海悬浮物将沉积于渤海湾和莱州湾内,断 面的悬浮物通量计算表明每年只有约有%黄河入海悬浮物沿山东半岛沿岸 由渤海海峡进入北黄海,其中部分沉积于山东东半岛,还有约有%的黄河悬浮 物可以通过断面到达南黄海,其最终归宿可能为黄海中部软泥区.断面悬 浮物净通量存在明显的季节变化:冬季的废弃黄河口再悬浮物输送以向东南较 多,说明废弃黄河口再悬浮物沉积物在冬季能够越过断面向黄海中南部输运。 其他季节悬浮物输送方向以沿岸输运为主,部分废弃黄河口再悬浮物沉积物沿苏 北沿岸向东南移动,在此过程中一部分沉积下来,一部分随长江悬浮物继续移动. 断面悬浮物净通量受长江径流影响巨大,无径流条件下,沿岸再悬浮物及黄 海悬浮物大量通过断面进入东海;相反,受长江径流影响,只有在冬季进入 东海的悬浮物净通量才表现为正值,其它季节中,因长江水转向东北,大量悬浮 物随之越过断面转向东北。断面悬浮物净通量冬季最大,其它季节较平均, 再悬浮输运占有绝对优势,说明了东海陆架再悬浮沉积物可以向冲绳海槽输 送。 关键词悬浮物浓度;季节变化;数值模拟; 悬浮物输运; 渤海;黄海; 东 海渤,黄,东海悬浮物浓度及输运季节变化的数值模拟 : 。 . . .. 。 ,, ,,,, ,.仕 . ... . 西?也证 翻叫. . , ., .. :/. ,: , . . ?. . . : ; ; : ; ; , : ..渤、黄,东海悬浮物浓度及输运季节变化的数值模拟 图表目录 图.渤,黄,东海流系图 .. 图.水平网格分布示意图 . 图垂向网格分布示意图 .. .... 图.欧拉一拉格朗日格式示意图 图.本文研究思路流程图.... . 图.海表面风场,气压场站位示意图 图.海表面风场,气压场站位示意图 .. 图.网格配置 图.研究海域水深 .. 图.研究海域底质分布 . 图. 一一 分潮同潮时等振幅线图 一 图. 分潮同潮时等振幅线图 图. 分潮同潮时等振幅线图??..图. 分潮同潮时等振幅线图? . 图. 分潮同潮时等振幅线图 .. 图. 年月日时表层瞬时流场?.. .. 图.年月日时表层瞬时流场?。 图.年月日时表层瞬时流场?。 .. 图.年月日时表层瞬时流场 图. 年月日时瞬时流场 . 图. 年月日表层余流场 . 图.年月日表层余流场? 图. 年月日表层余流场 . . 图。年月日表层余流场 图.断面,,,,示意图??.韶. 图. 年月日时垂向平均悬浮物浓度水平分布,?...??一? 图.断面 年月月均悬浮物浓度??.. 图. 年月日时垂向平均悬浮物浓度水平分布/.?一 图. 年月日时垂向平均悬浮物浓度水平分布.图.断面年月日,月日悬浮物垂向剖 面日平均浓度佃‖? .. 图.断面年月,月悬浮物浓度月平均剖面图, .. 图. 年月悬浮物浓度月平均剖面, .. 图. 年月日时垂向平均悬浮物浓度水平分布 图. 年月日时垂向平均悬浮物浓度/?. 图.断面年’.年月悬浮物浓度月平均剖面图? 图.断面年月,年月悬浮物浓度月平均剖面图图, 图.断面年月,年月,月悬浮物浓度月平均剖面/.. 图.断面年月,年月悬浮物浓度月平均剖面图??..... 图.悬浮物通量断面示意图?. 图.断面悬浮物净通量吨??...??一. .. 图. ,年黄河径流量 图. ,年黄河泥沙量.. ..渤、黄、东海悬浮物浓度及输运季节变化的数值模拟 图.。模型计算,’断面悬浮物净通量?.. 图.断面悬浮物净通量?.... . 图.“模型计算,’断面悬浮物净通量 图.断面悬浮物通量??.... 图.。模型计算’’断面悬浮物通量??.... 图.加断面“悬浮物通量??.... 图.断面“悬浮物通量.. 图.断面悬浮物通量??...韶. 图.。模型计算”断面巧悬浮物通量??.... 悬浮物断面剖面浓度图 . 断面月平均悬浮物浓度剖面图 . 断面月平均悬浮物浓度剖面图 . 断面月平均悬浮物浓度剖面图 .. 断面月平均悬浮物浓度剖面图 .. 断面月平均悬浮物浓度剖面图? &水色卫星图片资料 . 水色卫星图?. 水色卫星图?. . 水色卫星图.. . 水色卫星图.. 水色卫星图。 蛳蜥研螂瑚 . 水色卫星.图.. . 水色卫星图. 水色卫星图. ?水色卫星图 水色卫星.图 .... 水色卫星.图 . 水色卫星图. ..渤、黄、东海悬浮物浓度及输运季节变化的数值模拟 前言 .本文研究意义 黄河和长江是世界上著名的多沙河流,每年入海泥沙量分别为亿吨和亿 ’ 吨,分别占世界的第二位和第四位,不但在河:周围形成广大的冲积平原,而且 是是渤、黄、东海大陆架沉积物的主要来源。黄河以巨大的含沙量而著称,每年 大量的泥沙经由黄河排入渤海,形成了黄河三角洲,黄河中大量悬浮物对黄河三 角洲,渤海的生态,水质,沿海渔业资源开发等有重要的影响意义.长江是中国 第一大河,虽然长江的泥沙含量比不上黄河,但是由于长江水量巨大,入海悬浮 物的数量相当巨大,其入海后的沉积一再悬浮输运问题,越来越引起众多中外学 者的关注.近年来,污水和废弃物的排放急剧增加。使得长江干流营养盐和 重金属等污染物通量明显增加。尤其是毗邻长江口的上海市,人口稠密,工业发达, 大量工业废水和生活污水排入河口和近岸水域,对河口,潮滩生态,海岸带生态 环境,黄东海渔业资源开发等构成一定的威胁。这就表明研究悬浮物的输运问题, 对保护生态环境也具有积极的意义。 随着对海洋环境的开发利用和生态保护的加强,评价环境中沉积物输运的地 位日趋重要。如近岸建设和海底采砂对海岸线稳定性,海地地貌和海洋生态 环境的影响,沉积物的输运可能对沿岸,水下地形造成侵蚀或者改变,因此在海 洋工程开展之初,必须先进行海底沉积物输运的调查。此外,海底输油管线,水 下输水管道和海底光缆的线路选择,铺设和维护,无不需要事先对施工海区的悬 浮物输运和沉积物运动特性进行调查。另外,海水中的悬浮物也是近岸和河 口区 海洋生物地球化学循环中各种重金属,有机物和营养盐物质等元素迁移过程的重 要载体和环节.在江河及海湾工程重许多采砂挖泥项目,这其中不可避免的会有 大量泥沙泄漏水中,可能引起下列几个重要问题:水质下降,影响江河湖泊及近 岸海域中的秀丽景色;因透明度降低而减少了光的透过量,降低了水生植物的光 合作用;沉降,堆积沉降,堆积所形成的底部污泥,消耗了水中的溶解氧;悬浮 物附着于鱼贝类的体表,影响了生物正常的活动,容易造成大量死亡;悬浮物的 沉积可能引起航道淤积等问题。正是由于生态动力学的发展及沉积动力学本身的 需要,悬浮物在海水中的输运问题越来越收到人们的重视.目前中国沿海经济圈 的快速发展,大量的陆源污染物随江河被排放入海洋,年中国海洋环境质 量公报》中明确提到:年全海域未达到清洁海域水质的面积为.万 平方公里,海域总体污染状况仍未好转。近岸海域污染形势依然严峻,污染海域 主要分布在辽东湾、渤海湾、长江口、杭州湾、江苏近岸、珠江口和部分大中城 市近岸局部水域;近海大部分海域为清洁海域;远海海域水质保持良好状态。近 岸海域海水中主要污染物是无机氮、活性磷酸盐和石油类.近岸海域沉积物总体渤、黄、东海悬浮物浓度及输运季节变化的数值模拟 质量较好,近海和远海沉积物质量良好。近岸海域贝类体内的污染物残留水平依 然较高.绝大部分入海排污口超标排放污染物,排污口邻近海域水质达不到海洋 功能区的水质要求,部分排污口邻近海域环境污染严重,河流携带入海的污染物 量居高不下.因此对长江和黄河入海悬浮物和沉积物再悬浮物浓度季节变化及搬 运入海的输运和沉积动力过程的研究,不仅对中国沿海入海陆源污染物的扩散, 沿海生态环境保护,水质,陆架区近代沉积具有重大意义,因此开展对渤、黄, 东海悬浮物浓度,悬浮物输运和动力沉积过程的研究是十分具有意义的. 渤、黄、东海是典型的陆架边缘海,特别是东中国海海域开阔,其中东海的 陆架部分是世界上最大的陆架之一,大陆架宽广,地形复杂。渤、黄,东海又是 西北太平洋的边缘海,环流结构深受海底地形、外海及近岸流系的影响。黑潮, 台湾暖流,对马暖流,长江冲淡水,东海北部涡旋,黄海暖流,苏北沿岸流,江 浙沿岸流,渤海环流等都对悬浮物浓度的分布和输运产生着很大的影响。同时海 底底质的分布,海区上空季风盛行,风浪和潮流的作用也对悬浮物浓度及悬浮物 浓度的分布和输运具有一定的影响,特别是在陆架浅海地区,潮流对沉积物的再 悬浮以及悬浮物的输运的作用显著。因此,渤、黄、东海水文状况就是在这样复 杂的自然条件下形成和变化着,分析整个渤、黄、东中国海悬浮物浓度和输运的 季节变化问题,就不得不综合考虑上述因素。 .本文研究特色 到目前为止,对于悬浮物浓度和输运的研究分析,较为普遍的是采用统计学 分析方法对某几个实测断面资料或者锚系定点数据资料进行分析,该方法的缺陷 较大,不但资料的时间跨度较大,分析的局限性大,而且容易脱离水动力背景场, 海区底质分布类型及沉积动力过程等众多复杂条件的影响。使用数值模型来研究 渤、黄、东海悬浮物浓度和输运的季节变化的问题并不多,以往对渤,黄.东海 悬浮物浓度分布的数值模拟多采用单一分潮驱动,网格分辨率不高,计算区 域较 小,或者侧重于沉积动力学,因此本文在采用的模型基础上,采用 三维正压水动力模型,综合考虑各种影响因素,并结合三种粒径的粒 子追踪的三维悬浮物输运模型,将水动力与动力沉积过程综合考虑,对渤 .黄,东海悬浮物浓度及悬浮物输运的季节变化进行了数值模拟,并使用水色 卫星图片加以验证模拟结果。 .本文研究思路 本文的工作为先模拟了整个渤、黄、东海的正压潮流和环流,以次作为背景 流场,使用三维悬浮物输运数值模型模拟了渤、黄、东海悬浮物浓度和输运盼季 节变化,初步探讨了渤、黄、东海悬浮物浓度,悬浮物输运及再悬浮物输运的季渤、黄、东海悬浮物浓度及输运季节变化的数值模拟 节变化,并结合潮流场分析了其中变化的原因. .目前研究成果 ..渤、黄、东海悬浮物观测资料的研究 秦蕴珊,李凡,指出渤海和黄海中悬浮物的主要来源是海底沉 积物的再悬浮,其次是河流输入物和浮游生物。海浪是影响悬浮物分布的主要因 素,潮流加强了海浪的作用,将海底再悬浮沉积物搬运到它处。海底地形在一定 条件下,控制了海浪作用的临界深度.黄海中部冷水团影响了悬浮体的水平扩散 和垂直扩散. 八十年代,中美合作对长江口外悬浮物浓度的季节变化和悬浮物输运问题做 了较为详细的调查。以实测断面泥沙浓度及粒径资料为依据,总结了该海区悬浮 物的输运及沉积问题。以杨作升为代表部分学者认为,东中国海悬浮物的输运具 有“夏储冬输”的特点。杨作升,,指出黄、东海悬浮物向深海的 输运具有强烈的季节性,“夏储冬输”是黄,冬海悬浮物向深海输运基本格局的 概括,其特征为:在夏半年,悬浮物基本上滞留在陆架上,只有冬半年通过再悬 浮才能输往深海,输送的方式主要是平流。谢钦春也指出冬中国海的泥 沙输运机制为:沉积一再悬浮一再沉积,但谢钦春并没有指出悬浮物输 运的季节性.杨作升认为控制这一过程的主要动力机制是黑潮水的作用 及其分支的季节性变化黑潮次、中层水混合水向陆架的爬升所形成的“水障”的 发展与衰亡起着关键的作用。黑潮分支在陆架附近有强盛的上升流于非 ,始于每年春季,在月到达最强盛时期,黑潮爬升水加剧了底层流 对海底表层沉积物的再悬浮作用,但是高温高盐高清洁度的黑潮水起到了一定的 阻隔效应,即“水障”的作用使大部分悬浮物质及其再悬浮物质沉积下来,同时 阻塞了悬浮体含量最高的陆架中层和底层水传输到深海。冬季黑潮水爬升水退缩 到陆架坡折线深左右,。水障”作用随之消失,冬季风暴是影响悬 浮物输运的一个主要动力因素,其作用远远超过一般风浪,其引起的强烈垂直混 合达到陆架深的底层,它剧烈改变了温,盐,密的垂直分布和水体结构, 破坏了温跃层,促使黑潮爬升水退出陆架区。风暴使夏半年已经沉淀的大量陆架 海底沉积物再悬浮,使悬浮物的浓度往往达到夏季的好几倍,通过混合一平流作 用,经过陆架边缘过渡区源源不断输往深海冲绳海槽和西太平洋..范德江,杨 作升,不仅进一步肯定了“夏储冬输”的说法,同时还采用采用粒度分 析,扫描电镜观察,分析方法,得出了黄河,长江具有代表性的悬浮物 沉积粒径分别为.,.。郭志刚,杨作升等,指出东海北部悬浮 体的分布具有明显的季节变化,分布和输运受到东海环流,风暴和潮流的影响,‘ 受到台湾暖流的阻碍,提出了冬季黄海暖流在断面的阻隔效应,肯定了。夏渤,黄,东海悬浮物浓度及输运季节变化的数值模拟 储冬输”的格局,但指出其有区域性.长江悬浮物入海以后其运动规律与其水体 不同,冲淡水向东和东北扩展,而悬浮物则受到流系的影响,大量的沉积多存 于 中,底层.庞重光利用冬季长江口附近多个大面站悬浮物浓度资料提出 了冬季低温,低盐水的悬浮体含量高的结论,表明冬季台湾暖流的前缘水仍可到 达。冬季断面观测结果表明,悬浮体高值区,温盐分布受到冬季强风的作用, 呈现出垂向均匀分布,但是中底层悬浮体的分布与温盐不同,其解释为絮凝和悬 浮体本身重力沉降作用.因为夏季有台湾暖流,冬季有黄海暖流,冬季冲绳海槽 的沉积量远大于夏季,故郭志刚,杨作升估计长江入海悬浮物向冲绳海槽的输运 主要通过上层水体从陆架边缘水平扩散至冲绳海槽,而中下层水则基本不可能存 在这一输运过程。此结论与谢钦春等长江入海沉积物在陆架边缘沉降以 后,通过海底峡谷输运到冲绳海槽矛盾。白虹中使用透光度数据分析方 法补充了杨作升提出的“水障”的说法,不同的是白虹指出台 湾暖流也是“水障”的一部分,台湾暖流阻碍了长江冲淡水继续向东运动,从而 不能是悬浮物继续向深海输运,还提出了长江口门北面的悬浮物由于受到长江冲 淡水转向和台湾暖流的顶托作用,难以南下,台湾暖流和黄海暖流很可能阻止了 黄海沿岸流携带的悬浮物质不能继续向深海输运。庞重光,,对“夏 储冬输”的格局进行了补充,指出无论夏季还是冬季,长江入海悬浮物在冲淡水 转向之前就大量沉降,并且总是向东南方向输运,冬季的风浪作用使海底沉积物 再悬浮,加之苏北沿岸流携带大量悬浮物南下,此时悬浮物浓度明显高于夏季, 且南北分布范围也明显增大,垂向分布均匀.同时,庞重光提出夏季东海表层生 物的活动繁盛,也是东海夏季表层悬浮物浓度增高的原因之一,而且总结了观测 断面悬浮物含量数据和相应的温度,盐度数据,高温高盐水悬浮物含量低,一般 小于/,低温低盐水悬浮物含量高,一般大于/,中等温盐水中悬浮物含 量偏高,大于/. ..地质学有关渤、黄、东海沉积物的研究 长江每年携带着大量的泥沙到长江河口海岸地区,携带的泥沙近一半在上 海的东部和南部形成广阔的滩涂陈吉余,黄海东部,长江口外都是主 要的泥沙沉积区 ,还增加了杭州湾的悬浮物含量,还有大 量悬浮物随长江冲淡水和潮流向外海输运。为了研究长江悬浮物入海后的走向闯 题,很多学者从地质角度出发,从海底沉积物的化学分析中,力图找到东中国 海 悬浮物输运的解决方法。其中比较有代表性的有谢钦春,叶银灿,郑铁 民,徐善民等,李军,高抒等,杨文达,雷坤 测算了冲绳海槽的沉积物年代,认定为近代沉积,并含有一定比例的陆源沉积物, 结合冲绳海槽西测的沙波地貌沙波地貌是砂质海底的一种不规则地形,它是扰 动水流与海底相互作用的结果,它在海底存在表明表层沉积物可受到水动力的作渤,黄、东海悬浮物浓度及输运季节变化的数值模拟 用而被扰动和搬运,以及沉积物中含有的片状云母的分布,指出冲绳海槽西测 表层陆源沉积物的存在,有力的证明了东海陆架区现代陆源沉积物质可以穿过东 海陆架坡折,沉积在冲绳海槽。同时,谢钦春,叶银灿认为由大陆进入 海洋的悬浮物质,以平流和扩散的方式,从海岸穿过陆架向深海搬运,长江,黄 河入海悬浮泥沙每年为亿吨,以%的悬浮物质能进入深海远洋计算,推算有 亿吨的悬浮物质穿过东海陆架坡折进入冲绳海槽和太平洋深海平原。这些物质 不是直接从河口被搬运到冲绳海槽和太平洋深海平原沉积,而是经过沉积一再悬 浮一再沉积的反复过程,东海陆架外缘及坡折带就成为这些细颗粒物质的暂 时停 留区,海底峡谷往往成为陆源物质向陆架外搬运的重要通道。郑铁民,徐善民等 通过分析认为冲绳海槽沉积物具有大陆和大洋之间过渡性质,大陆及大陆 架物质在近期地质历史中,始终是海槽沉积物的主要物质来源;海槽区粗颗粒沉 积物是陆架粗粒沉积物的延续,其性质与陆架区的相似,属于再沉积形成的沉积 物;沉积物中的火山物质是区分陆架和海槽沉积物的主要特征之一.冲绳海槽沉 积物主要以砾石,砂,粉砂和泥,在横向上形成粗一细一粗的分布格局。冲绳海 槽的沉积物可分为:陆源组成,海源组成生物沉降,自生矿物,火山碎屑. 从总的分布趋势来看,沉积类型可归纳为两大类:一是砂质沉积或粗粒沉积;二 是粉砂和泥质沉积或细粒沉积。前者主要分布于海槽的边坡,和砂及生物沉积的 高值区一致;后者则分布于槽底及海槽北侧,和粉砂,泥粒的高值区大体吻合。 从物质成分上看,海槽东坡主要是生物和火山物质的沉积,而西坡则是生物和自 生矿的沉积区。除个别海区外,陆源碎屑普遍存在于沉积物中,尤以.... 衄的粒级最富集,在粗粒沉积物中,生物碎屑含量大于%,最高可达%。 杨作升通过对济州岛南部沉积物中含有的方解石成分沉积物中的方解 石来自黄河上游的黄土高原,而长江沉积物中无方解石成分,认定其为黄河物 质,由于冬季风暴和环流的作用,使黄河沉再悬浮沉积物能够到达济州岛南部。 杨作升通过东海的底部最大剪切应力的图示来说明此观点,并将。 作为黄河和长江沉积物的分界点,但并没有指明济州岛南部海底沉积物中的黄河 物质,具体是来自有现代黄河口,还是来自于苏北沿岸的古黄河的沉积物再悬浮。 也有许多学者从地球化学的方面出发,力求从东中国海的沉积物化学成分分 析中寻找答案。孟宪伟,杜德文等,高学民,林振宏等。 得出的结果一致,基本都认为冲绳海槽西坡表层和 槽底沉积物以陆源物质为主.孟宪伟,杜德文等使用.同位素方法, 得出这样的结论,冲绳海槽西坡硅酸盐碎屑沉积物源于东海陆架残留沉积物,槽 底和东坡硅酸盐碎屑沉积物是中国大陆物质与火山源物质组成的混合物。冲绳海 槽西坡和槽底沉积物以陆源物质为主,最高含量为.%,东坡火山源物质含 量最大,高达.%。高学民,林振宏等认为冲绳海槽是介于浅海和 深海之间的半深海,兼有陆架沉积环境之间的过渡性质,由于远离大陆,陆源 物渤,黄,东海悬浮物浓度及输运季节变化的数值模拟 质的供给受到限制,琉球群岛的屏障作用又使它与太平洋的联系受到影响。另一 方面,大量的槽底火山,地震和地热活动,加剧了沉积环境的复杂性和沉积物的 多源性,一般将冲绳海槽划分为陆架边缘,槽坡,槽底及岛坡四个沉积环境。冲 绳海槽沉积物主要由陆源碎屑,生物源组分和火山碎屑组成,陆源碎屑包括各种 碎屑矿物,粘土矿物及岩石碎屑等,几乎是所有表层沉积物的主要成分. . 测定了陆架坡至冲绳海螬区的生物碳沉 积率,认定陆源悬浮物的侧向输运对海螬区的沉积率发挥了重大作用。 ..渤、黄、东海潮流的研究 朱建荣等,赵保仁,孙文心,刘桂梅等都对黄,东海的潮流场做过数值模拟, 都较完整的刻画了整个渤、黄、东中国海的流场,为本文流场的建立提供强有力 参考依据.朱建荣,,着重研究了长江冲淡水的转向机制问题: 夏季长江冲淡水是否转向东北,取决于风场和黄海冷水团的作用,而不是径流量 和台湾暖流的作用,其中黄海冷水团的存在,是夏季长江冲淡水伸向东北过程中 一个不可缺少的因子,夏季月平均风场在冲淡水转向东北的过程中起着显著的作 用.毛汉礼,乐肯堂,赵保仁认为长江径流对夏季长 江冲淡水转向起着重要作用;浦永修,顾玉荷,王从敏,于克俊等认为长 江径流作用有限,不是一个主要因素;袁耀初,浦永修,顾玉 荷,赵保仁等认为夏季台湾暖流与冲淡水转向东北有关;浦永 修认为长江冲淡水下游段的动向与北部外海的冷涡即黄海冷水团有 关,如果冷涡发展甚强,则无论经流量多大,也得受冷环流的影响而渐渐转向东 南;毛汉礼,,乐肯堂认为夏季长江口外盛行的偏南风对 长江冲淡水转向东北起的作用不大,而袁耀初,顾玉荷,于克 俊认为风场起着重要的作用;赵保仁认为海表面风应力涡度与 冲淡水转向有关。赵保仁,在三维海洋环流数值模型的基础上,建立 一个三维斜压预报模式,较好地模拟了夏季东中国海环流的情况,黑潮在流经东 海时沿东海陆坡流动,其逢径随陆坡等深戡走向而变,在其两侧出现一些涡旋。 夏季台湾暖流上层水主要来自台湾海峡.底层水主要由台湾东面黑潮的次表层水 入侵陆架生成:夏季进入朝鲜海峡的对马琏流的来源是多方面的,其中有:台湾 暖流、黑潮分支,长江冲淡水与西朝鲜沿岸流的混合水,长江冲淡水在出长江 口 后,很快转向北流动,到。附近转向东南方向.孙文心模拟了渤、 黄,东海的主要个分潮的潮流. ..渤、黄、东海悬浮物数值模拟的研究 对渤海悬浮物输运的研究,曹祖德以波浪掀沙、潮流输沙为动力过 程基础,建立了悬浮物输运数值模型,并将其应用于渤海,取得了较好的模拟结 果.江文胜,孙文心,则将一个较全面考虑各种动力过渤、黄、东海悬浮物浓度及输运季节变化的数值模拟 程,尤其是将海底湍流对沉积物侵蚀过程考虑在内的数值模型应用于渤海。江文 胜,和曹祖德的研究结果都表明,渤海中大部 分悬浮物将会滞留在渤海内,这与观测事实较为符合,也与., 使用正压潮驱动的数值模型模拟了渤,黄、东中国海悬浮物 沉积的状况相同.江文胜还提出渤海中悬浮物的浓度受水动力因素影响 很大,在通常情况下悬浮物浓度由潮流控制,随潮周期变化非常明显,其分布与 气象条件有密切联系,特别是风的作用尤为明显,并得出以下结论:在渤海这样 的浅水海域中,波浪掀沙,潮流输沙的作用甚为明显,所以渤海中悬浮颗粒物的 输运有着季节性变化,主要由海面风应力的季节变化造成.当存在大风作用 时, 风浪和潮流合成的海底剪切应力远大于海底沉积物冲刷启动的临界值,水流的携 沙能力加大。风区所在的悬浮物的浓度与风的响应较好,在大风期特征显著.从 某点的剖面来看,悬浮物的浊度与所在地潮汐的作用有密切的联系,能明显的反 映出所在地分潮的类型。在一般情况下,悬浮物的浓度的垂向分布底部浓度最高, 中部次之,表层最小,反映了悬浮物受本身的重力作用的影响,也与悬浮物的粒 径有一定关系。 .,提出潮流和风海流的搅动引发了悬浮物和 再悬浮物质的运动,从长期来看是余流的平流输运在悬浮物的输运中起着重要作 用,在冬季渤、黄、东海的悬浮物源除了黄河,长江外,还应有老黄河口,因为 由于冬季风暴的作用,使得老黄河口大量沉积物再悬浮,其数量与冬季长江携带 的悬浮物数量几乎相等。并考虑了,,埘种粒子,以现代长江,黄河, 老黄河口为悬浮物的输入源,应用数值模式以正压分潮为驱动较好的模拟了 冬季渤、黄、东海悬浮物个冬季月的运移情况,结果表明,现代黄河悬浮物大 部分沉积于渤海湾内,粒径较小的粒子在天或者一个月内很快沉降,颗粒较 大 的粒子在一天内沉降后不在启动,与江模拟的结果较为相近;来自古黄 河口和现代长江口悬浮物大量的沉积于黄海和济州岛周围,模拟的结果与观测值 释放的个粒子中,有%在 吻合较好.在., 将其归结为底质的影响,因为在 年内沉积,., 淤泥和粘土为主要底质的黄海和济州岛附近中悬浮物沉积量最多,而砂质的底质 同时发现在浅海地区 中悬浮物的沉积最小。., 由于底摩擦较大悬浮物的沉积较小,东南沿海由于海底风海流较大,悬浮物不易 沉降.,考虑了种不同的底质,使用数值模型模拟了渤、黄、东海 陆架区未包括冲绳海槽区的砂质,粘土质和混合底质种不同底质作用下, .,.,.,.,.,.,.,.这种粒径不同的沉积 物粒子输运情况,在没有考虑到风暴和冷涡的前提下,认为潮流是底质再悬浮的 主要动力,潮流也是控制海底沉积物种类和沉积物分布的重要因素。朱发现,颗 粒较小的粒子以悬浮输运为主,而颗粒较大的粒子则以海底搬运为主,但在 一些渤、黄、东海悬浮物浓度及输运季节变化的数值模拟 潮流作用强的区域,颗粒较大的粒子的悬浮输运也较显著.朱玉荣通过 数值模拟,认为渤、黄、东海的水下地貌与潮流的演变有重要关系,对现代长江 泥沙入海后的走向作了归纳:除沉积在口门附近形成水下长江三角洲的外,一部 分向北输运,向北的近岸部分转向西北,向北的离岸部分,一直北上,但输运量 越来越小,这部分泥沙可为南黄海中部泥的形成提供物源;一部分南下,南下的 泥沙有部分向杭州湾内净输运,有部分继续南下,会同浙闽沿岸来沙向浙闽岸外 离岸区净输运,这部分泥沙可为浙闽岸外泥区的形成提供物源;一部分向东北方 向输运,这部分泥沙可为济州岛西南泥质区域、甚至黄海东部泥质底质的形成提 供物源;一部分向东南方向输运,这部分泥沙可为冲绳海槽泥的形成提供物源。 朱还提出在有泥沙输运的地方,泥沙的净输运方向一般取决于一个潮周期内涨, 落潮的不对称性,包括涨,落潮流速的不对称与涨,落潮历时的不对称性,正是 潮流的不对称性是渤、黄、东海的泥质和砂质物质沉积的主要方式. 渤,黄,冬海海况复杂,要想彻底了解悬浮物和再悬浮输运及跨陆架悬浮物 输运的情况,就必须掌握渤、黄、东海区的各个水团的特征,以及流场的主要 变 化特征,并建立一个能较好模拟出潮流的三维数值模型和三维悬浮物输运模 式. 由于计算资源所限,本文使用德国汉堡大学发展的 丛模式模拟了整个渤、黄、东海的正压潮流场,力求尽量刻画出每个 流系的特征,保证背景流场的正确性,并据此背景流场应用 模式来模拟悬浮物和再悬浮物质的输运,从而刻画出渤、黄、东海悬浮 物的输运总趋势。江文胜,,黄大吉等都曾使用 过模型模拟过渤海的潮流,均取得了较好的效果,其中应 用模型模拟了渤海悬浮物的输运问题,其模拟结果与观测事实较相符合, 并得出了具有一定研究价值的结论.因此,数值计算模型都具有 相当的可信度和计算的可行性.渤、黄、东海悬浮物浓度及输运季节变化的 数值模拟 研究海区概况 .渤、黄、东海的环流概况 ..研究海区主要流系 图.渤,黄,东海流系图 引自.翰啪:黑潮,:台湾暖漉,?尉马暖流,:黄海沿岸汽,璐黄海暖流 我国近海渤、黄、东海的环流,由来自外海的暖流与沿岸流两个系统组成, 暖流北上,而沿岸流一般为南下,前者具有高盐,冬季兼有高温的特性,后者具 有低盐,冬季兼有低温的特性. 黄,东海的暖流,源于黑潮,远岸部分为黑潮的分支所控制,黑潮流经东海, 在台湾以北有~分支??台湾暖流流入东海的东南角,黑潮的另一个分支?一对 马暖流又有一个分支,即黄海暖流沿济州岛西南伸入南黄海。 黄海暖流的余脉北上西延进入渤海后分成两支构成了渤海环流。黄海暖流及 其余脉与黄海沿岸流构成了黄海环流,在夏季,冬季,因黄海冷水团密度环流的 出现而更趋于封闭。黄海沿岸流沿山东半岛北岸,绕过成山头向南黄海延伸。东 海沿岸流则沿长江口以南海岸线向西南。 在盛夏季节,当东海沿岸流流向东北时,黄,东海区的暖流与沿岸流汇聚于 大沙渔场及长江口附近,形成复杂的水文分布.从渤、黄、东海的整体来讲,暖渤、黄、东海悬浮物浓度及输运季节变化的数值模拟 流及其余脉与沿岸流大体上形成了反时针方向的流动,高盐水与低盐水随着进行 交换.但渤,黄海与东海也有所不同,渤,黄海为半封闭的海区,黄海暖流及其 余脉??渤海环流??黄海沿岸流形成反时针方向的近乎封闭的循环,而台湾暖 流与东海沿岸则并不形成封闭的循环. 一台湾暖流 在东海海区的西南区,终年有一高温,高盐水存在,其温,盐度年变差较沿 岸水小,水色值小,透明度大,这股水舌就是黑潮的分支??台湾暖流,它是东 海海流的主干.台湾暖流终年向东北方向沿的等深线流动,与海底地形 的趋向较为一致,最北端可以到达。附近。台湾暖流有明显的季节变化,其 流速夏季强冬季弱,导致夏强冬弱的原因有:一.决定于黑潮本身的季节变化, 黑潮的流速和流量以春季为最大,秋季为最小,台湾暖流为黑潮的分支,故其季 节变化也必与黑潮有直接或者间接的联系,唯由于地理位置的不同,台湾暖流出 现最强或者最弱的时间,可能要比黑潮晚一些。二.受季风的影响,春,秋,冬 三季多为东北季风,只是,,月为西南季风,对暖流的影响,前者起着削弱 作用,后者起着增强作用。因此,台湾暖流的夏季强冬季弱是由上述原因共同作 用的结果。 二黄海暖流 黄海暖流是由济州岛以南的对马暖流分出来的一支,从 以东,。 以北附近起,黄海暖流在深层终年向北流动,。附近基本显现不出来,在风 力较弱时,表层也能显现出来,其流速具有冬强夏弱的特点,其原因主要与夏季 黄海冷水团的阻塞,通过对马海峡的流速变化有一定的关系. 三渤海环流 渤海环流由黄海余脉,辽东沿岸流及渤海沿岸流三部分组成.黄海暖流余脉 自海峡北部进入渤海后,在渤海中央区域分为两支.一支趋向辽东湾,沿辽东湾 西岸北上,与自辽河口沿辽东湾冬岸南下的低盐水相接,形成顺时针方向的流动。 另一支伸入渤海湾后沿岸南下,与黄河口及莱州湾外向东流动的低盐水相接,形 成反时针方向的流动,最后在渤海海峡南部流入北黄海。 四黄海沿岸流 黄海沿岸流,上接渤海沿岸流,沿山东半岛北部东流,绕过成山头后,大体 沿海州湾外等深线南下,而在。间流向东南,黄海沿岸流是黄海低盐 低温水向东海输运的通道,并不随季风而有显著变化。 五东海沿岸流渤、黄、东海悬浮物浓度及输运季节变化的数值模拟 东海沿岸流,源自长江和钱塘江淡水,盐度特别低,水温年变幅大,水色浑 浊,透明度小,处于与台湾暖流交接的边缘,各水文要素的水平梯度都特别大. 垂直结构为:沿岸低盐水位于上层,外海高盐水从底层锲形切入.东海沿岸流, 冬季顺岸南下,夏季流向东北,其原因为:这是由于季风和暖流的共同作用所导 致,冬季盛行西北风和东北风,风向与长江径流流向相近,故沿岸流向南,而且 流速较大;夏季盛行东南风和西南风,风向与长江径流相反,同时由于暖流的 加 强,江浙沿岸的低盐水为外海高盐水所取代,沿岸海水密度增大,使等压面自东 往西下顷,沿岸流自南向东北流。 .渤、黄、东海的气候概况 冬季,在大陆高压和阿留申低压活动影响下,渤海,黄海多偏北大风,平均 风速为/,南黄海海面开阔,平均风速可达/。春季开始季风交替,偏 南风增多,至.月盛行偏南风,平均风速为/,若遇到有出海气旋或台风 北上时,风力可增至级以上.渤海,黄海的大风地带,位于辽东湾,渤海海 峡至山东半岛成山角一带以及开阔海域的南黄海中部和南部。渤海中部,西部的 大风带阵风级日数平均每年天左右,渤海海峡达天,黄海中部, 南部也可达天左右。 东海纵跨温带和副热带,冬季也受亚洲大陆高压影响,以偏北风为主,平均 风速可达/,南部海区以东北风为主,特别是台湾海峡,风向较稳定,风 速也较大,冬季寒潮南下时,在冷锋过境之后,常出现.级偏北风。冬季形成 于台湾以东,以北海面的温带气旋,对东海的影响也很大,常突然出现偏北大风。 夏季以偏南风为主,平均风速仅为/,然而这期间热带气旋却常常取道东海 而北上,以.月间最为频繁,春,秋季也有过境,台风过境时,可出现风速极 值.东海的大风带位于浙江沿岸,舟山群岛以及台湾海峡.东海西北部大风的日 数为.天,台湾海峡为.天,琉球群岛附近仅天。 .海浪 风浪的浪向受制于风向,渤、黄,东海均属于季风区,故冬季盛行偏北浪, 夏季盛行偏南浪,春,秋为其过渡季节,各海区在不同时间也有一定差别. 月份渤海首先出现偏北浪,接着是黄海,至月可遍及东海。在冬季季风 最盛行的月,渤海和北黄海以西北浪和北浪为主,南黄海及东海以北浪屠多, 。北浪频率达%,再向南,又以东北浪,特别是台湾海峡,东北浪频率 高达%,南海北部至细沙群岛一带也以东北浪占优势。 夏季因盛行偏南风,因而以偏南浪为主.与冬季相反,它先在南海出现,然 后逐渐向北发展。到月份,最北的渤海盛行偏南浪,但在琉球群岛附近却以东 渤、黄、东海悬浮物浓度及输运季节变化的数值模拟 浪最明显,尤以.月最明显。 平均浪高也有明显的季节变化和区域特征,冬季因各海区平均风力最大,平 均浪高也最大。自月份开始,各海区平均浪高逐渐增至.以上,台湾海峡 可达以上,且大多能保持到第二年月份.大浪中心分布在济州岛以南,台 湾周围及南海中部,强寒潮过境时可使浪高达以上。 夏季整个海区的平均浪高一般都显著降低,进入月份,渤海,黄海北部, 朝鲜半岛西岸的浪高不到,其它海区也在.一下。至.月份,由于台风 活动,南部海区的浪高有所增高,强台风过境时,可使浪商达. 风浪的周期冬季最大,月至第二年月,大部分海区的风浪周期在, 到夏季可降至左右。在大浪中心海区,周期增长,东海,台湾周围至南海中 部可达。 .渤海,黄海,东海水下地形及沉积物类型概况 ..渤海 渤海水深最浅,小于的海域近/,渤海海底地势平坦,地形也 较单调。渤海海峡分为个水道,其中以最北面的老铁山水道最宽., 最深水深.,最深处,是黄海水进入渤海的主要通道。由于束水流 急,海底冲刷成形深槽。潮流流出老铁山水道西北深槽之后,水流分散,流 速减小,于是在深槽末端形成有六道指状的水下沙脊,通称为“辽东浅滩”, 其表 面沉积为分选良好的细沙。辽东湾中部地势平坦,平均水深不到,最大水深 ,河口之外,大多有水下三角洲,由于古辽河河谷沉溺于海底,形成一条长 约的水下谷地,湾内沉积物为粗粉砂和细砂为主;渤海湾和莱州湾是两 个凹地,地形均平缓而单调.黄河口外有巨大的水下三角洲发育,因黄河平均 每 年输沙以上,使河口沙嘴每年平均向外延伸.。渤海湾水深一般小于 ,北部深水区,可达;有一条因潮波作用而形成的水下谷地,沉积物以 软泥粉砂和粘土质为主.莱州湾绝大部分水深小于,沉积物以粉砂质占 优势,东北部有大片沙质浅滩与沿岸沙嘴。中央海盆是一个近似三角形的海 盆, 北窄而南宽,水深.,为地堑型凹陷,海盆中心沉积物为分选良好的细沙. ..黄海 海底地势比东海平坦,但地貌形态却比渤海复杂,最突出的特征有黄海槽, 潮流脊和水下阶地。 黄海槽是自济州岛经南黄海,一直延伸向北黄海的狭长的水下洼地,深度 .?渤,黄、东海悬浮物浓度及输运季节变化的数值模拟 ,自南向北逐渐变浅.洼地东侧地势较陡,西侧较为平坦,黄海海槽对 黄海的水文状况影响很大. 所谓潮流脊,是在潮差大,潮流急的区域,冲刷海底沙滩而形成的于潮流平 行的海底地貌形态.在北黄海,从鸭绿江口到大同江口外的海底,有大片的潮 流 脊呈东北一西南走向。在南黄海中,更有大型潮流脊群。 在。以南的黄海两侧,还分布着宽广的水下阶地,西侧比较完整,东 则受到溺谷切割,在岛间或岛簏,又常出现较深的掘蚀洼地。 黄海的表面沉积物属陆源沉积碎屑物,东部海底沉积物主要来自朝鲜半岛, 西部则是黄河和长江的早期输入物,中部深水区是以泥质为主的细粒沉积 物。 ..东海 东海兼有浅海和深海的特征而不同于渤海和黄海,但仍以浅海特征比较显 著。浅海特征中,尤以大陆架宽广最为突出,东海大陆架是世界上最广阔的大 陆 架之一,面积占东海的/.东海北部陆架比南部更宽,最大宽度可达, 这样就使东海海底向东南方向下倾。陆架南部的台湾海峡,平均深度约,地 形较为复杂,最深可达,中有澎湖列岛和台湾浅滩,浅滩外缘水深约, 最浅处仅.。东海陆架北部有一巨大的水下三角洲平原,一直延伸道黄海的 海州湾。从长江口水下三角洲向外,有长江古河道遗迹。 东海又具有半深海特征.大陆架在陆架东南侧外缘最陡,经短距离直下冲绳 海槽。冲绳海槽呈西南一东北走向,属弧形舟状海槽。剖面为型,海槽两侧 坡陡峭,谷底较平坦,海底有火山喷发形成的海山. 表面沉积自西向东形成与海岸线平行的三个带:近岸细颗粒物沉积带,中间 粗颗粒物沉积带和外海细颗粒沉积带.另外,在济州岛西南有一大片细颗粒物沉 积区,大致呈椭圆形,其中心为粒径甚细的泥质。冲绳海槽底部,沉积物为粘土 质泥。 .海洋沉积动力学简介 海洋底部沉积物来源于由空气,河流,冰川携带的自然界风化作用以及某些 化学作用而造成的岩石碎屑和砂土,还有一些贝壳类海洋生物死亡后尸体的累 积。海洋沉积物分类一是依据沉积物的大小,根据粒径的大小依次为:沙砾,沙 子,泥浆包括淤泥,粘土,胶体;二是依据沉积物的来源,分为陆源沉积物, 生物沉积物,自生沉积物,火山沉积物,宇宙沉积物,这两种方法广泛应用于海渤、黄、东海悬浮物浓度及输运季节变化的教值模拟 洋地质学。 影响海洋物质沉积主要有两个因素:沉积物的粒径大小的分布和沉积物所在 位置水动力条件。在通常情况下,沉积物的粒径大小和沉积物所在地水动力条件 有非常清晰的关系,简单的说,沉积物的平均粒径大小与当地水动力能量大小成 比例的.在高能区,水流湍急,使较小颗粒的沉积物总是处于悬浮和再悬浮状态, 在这种搅动下,粒径较小的颗粒容易悬浮并被输运到海水动能小的区域通常是 更深的海域中。反之,在水动能小的地区,海流较弱,相对平静,因此不能把 较大颗粒物质输运到此,所以通常是泥浆沉积在此.由此可以看出,从海底沉积 物的分布就可以反映出该地水动力条件:沉积物颗粒较小,代表此处水动能较小, 沉积物颗粒较大,代表此处水动能较大。海洋地质学家据此,作出实验,说明了 海底流速大小与不同粒径颗粒物沉积,输运,侵蚀的关系. 众所周知,大陆架地区水浅,贴近陆源输入,因此沉积物基本为来自陆地和 河流输入的泥沙,而随着水深的增加,陆源输入就越少,因此沉积过程与大陆架 区绝然不同。在陆架区,侵蚀和搬运沉积物的能量主要来源于潮流和由风造成的 海浪和海流。绝大多数陆架区中,海浪是影响海底侵蚀过程的主导因素,由于随 着水深的加大,海浪影响海洋深度逐渐减小,因此从岸边到深水区,沉积物颗 粒 的大小通常是由大到小。海表面风在此过程的作用很关键,当风吹过海面时,产 生了海浪和风生流,风强度越大,作用的时间越长,海浪对水深的影响越大,对 海底侵蚀作用越大.由海浪作用诱发海底的流动是往复流动的,当沉积物被卷起 时,在悬浮过程中,就容易被更弱一些的海流搬运到其它地方。最近的海洋地质 研究表明,沉积物的搬运对海底地貌,陆架区的深海嶝,海沟基本上是由于混浊 流在通过陆架坡时侵蚀造成的。渤、黄、东海悬浮物浓度及输运季节变化的数值模拟 水动力模型简介 .模式特点 是垂向分层模式,控制方程建立在分层上.这样做是为了简化计 算,通过对原始方程进行层内积分,得到层积分方程,从而把三维问题转化为二 维问题; 其次,针对限制时间步长的线性不稳定因子,采取如下相应措施; .科氏力项:在运动方程中,通过引入一个稳定二阶旋转矩阵,来克服它在时 间迭代过程中产生的线性不稳定 .外重力波:对运动方程中的正压梯度力项和连续方程中的水平散度项。采用 半隐差分格式,以克服由外重力波引起的稳定性限制 .垂向扩散项:对运动方程中的垂向粘性项和温、盐方程中的垂向扩散项,采 用半隐差分格式,以克服它们对于稳定性的限制 ..控制方程 ’’ 丝罢。 却瑟 只 ~ 七一越’拓’ 缸 塑?丝考詈一声?告罢魄? 缸 ’, 以’ 却 拓一七’ 立“罢考考扣??三詈~丢魄参‘ 挈.一 佗 ?,,力‘ 鲁?罢詈一瓦旦阢马 百?磊。~‘?一‘?,? ? 詈“罢熹詈一印留丢暇》置 百?瓦面。~圹?磊岱??? 其中,,,是东、北、上三个方向的分速度,是科氏参数,.是密度, 是盐度,是温度,是压强,虬.是水平和垂直方向粘性系数,商, 是水平和垂直方向扩散系数。塑:墨:奎堡墨堡塑堡壁墨塑垩垩堇茎些竺墼篁 堡丝 .边界条件 ..海面边界条件 ...运动学边界条件 鼍 毫 鼍 ’怯?二?二,?二...动力学边界条件 嘹一;一浮冠司 州参;一见%屈可/ 。 ...温度表面条件 孵参一 ...盐度表面条件 国。一 ..海底边界条件 ...运动学边界条件 %%掣%掣。 ...动力学边界条件 印。? %睨届虿 ’ 多。一%,一%%届可 北 ...温度边界条件 擘。. ..渤、黄、东海悬浮物浓度及输运季节变化的数值模拟 ...盐度边界条件 勃 ..岸边界条件 ...运动学边界条件 厅?一 ...动力学边界条件 ?元 ?石一 ..开边界条件 在开边界上,水位根据主要分潮的调和常数计算,流速边界条件取 辐射条件,河口流速根据观测值,温度和盐度取零梯度条件 亭。善足。。一岛 亭代表水位,是考虑的分潮数目,是分潮振幅,研是分潮角速度,是 分潮的初相角,是分潮迟角。 ..湍扩散系数 。考‰ 五 ’‘ 。两鬲 .,.托 .墨一号警》学 。 , .爪/墨 , ‰一..聊/ 而 /.。/,. 日,。 ..层积分方程 为简化数值计算,通过对模式的方程组进行层积分处理,将三维问题转化为 渤、黄、东海悬浮物浓度及输运季节变化的数值模拟 二维问题,层与层之间通过垂向动量交换联系起来 输运量的定义为; 。” ? 。抽 ? 是垂向积分的参考深度,是该积分层层厚。 ...层积分连续方程 把连续方程对任一模式层进行深度积分,得到 船一“罢考卜 一一去?““出一嘉?”地心“心‰掣飞鲁 一一警一等“。“业掣飞誓心。些?飞鲁 缸却 一一“一. 除表层和底层外,层厚度是常数,那么对于非表层和底层,上式可以简化为 型堂, 对于表层. 鼍 ’, 以 ’, 蛳一百一百言匕亏 船 量纲分析可