夏季珠江冲淡水时空结构特征的航次、遥感资料同化研究

受径流量、地形、风场、背景流场等因素的影响，南海北部珠江冲淡水呈现复杂的时空分布特征，已经被广泛关注。由于观测的有限，到目前为止，南海北部珠江冲淡水很少在时、空上被完整的揭示。航次观测资料无论在时间还是空间上都比较稀少。而且航次观测提供的往往是某一个时间点的观测，但我们在用其分析物理过程的时候往往将其当成了一段时间的平均状况。模式由于其时空上的连续性，为我们理解海洋要素的时空分布及其物理机制等方面提供了有力的工具。然而模式在模拟复杂的物理过程时存在大量的不确定性。数据同化能为我们提供一种有效的合并观测与模式的方式。相对于其它顺序同化方法，集合卡曼平滑由于能同时向前、向后传递观测信息，因而在资料再分析系统中有着其独特的优越性。本研究利用集合卡曼平滑同化方法同化多年来南海北部夏季的航次以及遥感观测资料，进而用其分析南海北部夏季珠江冲淡水的时空分布特征，并对其机理进行探讨，这具有重要的科学意义。

在过去的三年里，很好的完成了本青年基金项目。在基金的支持下，在发表了论文7篇，其中SCI论文4篇，核心论文3篇。.在南海北部建立了一套基于集合卡曼平滑同化方法的同化模式。模式的平均水平分辨率为5km，模式边界嵌套到一个大的南海区域海洋模式。同化了南海北部航次观测和遥感资料，得到了一套夏季南海北部再分析资料，并对再分析资料进行了评估。利用同化模式，研究了男孩北部珠江冲淡水的时空结构特征。结果表面夏季冲淡水往东部扩展，可以平流至台湾浅滩，并在汕尾和汕头西侧外海随海流两次往外海偏转。冲淡水垂向影响深度在20-20米。由于垂向涡度的水平剪切的空间分布差异，冲淡水主轴的影响深度在汕尾外海附近急剧加深；南海北部区域出现的孤立低盐水团是由于变化的风场（有益于上升流的风场的反转）所导致河口外面流场的变化而形成的。南海北部上升流出现在珠江口至台湾海峡，并往东增强。在珠江口至汕尾期间是冲淡水与上升流的相互作用显著区域。冲淡水与沿岸流的相互作用主要表现在加强了沿岸激流，冲淡水对上升流的影响主要表现在其障碍层导致的热力学效应。.利用航次观测的潜标资料，分析了变化风场下，珠江冲淡水与南海北部环流的相互作用特征。观测表明南海北部夏季存在东向的沿岸流，平流珠江冲淡水在北部往东扩展。在S205位置，轻的淡水叠加在咸的海水上，加强了层结，阻碍了动量往下的传递，从而导致了大的速度剪切。淡水由于浮力效应，抬升了海平面，由于地转平衡，在淡水主轴靠岸的一侧（S205）东向速度增大，离岸的一侧(S206)东向速度减小。因而，S205位置速度的垂向剪切相对于S206和S305更强。而且，由于冲淡水的形态对变化的风场很敏感，因而，这三个位置的垂向速度剪切对变化的风场的反应具有较大的差异。.从四个南海北部的航次观测到了夏季风撤退时期南海北部地形诱导的上升流。利用高分辨率的海洋模式，我们研究了局地风场和地形对上升流的相对贡献。但是从温度和盐度剖面均观测到了底层还存在明显的低温高盐的上升流水团的爬升。结果表明，地形诱导的上升流在南海北部上升流强度中占据了与风生上升流相当的贡献，其对大尺度环流的强度很敏感，而且具有明显的空间分布差异。