粤东沿岸上升流对台风过境的响应特征与机理研究

本项目着眼于南海北部陆架区的粤东沿岸上升流系统，拟通过对历年积累的现场资料和卫星遥感数据的深入分析，全面、系统的掌握该上升流的典型水文特征；进一步选定上升流中心海域，通过针对性的现场观测，辅以数值模拟手段，抓住1-2个过境台风，重点从海流辐合辐散的角度，分析台风过境前后上升流的三维温、盐、流变化特征；揭示台风尾迹诱导的惯性振荡及其混合效应对上升流结构的影响；比较由于台风过境路径的不同导致的上升流响应差异，阐明粤东沿岸上升流对台风过境的响应机理。另外，通过该项目的实施，回答关于粤东沿岸上升流的水体来源、上升流流速等重大科学问题。本项目的顺利开展，不仅能够极大的加深我们对于陆架环流动力学的认识，提升我国的陆架环流研究水平；而且可为我国应对气候变化下科学开发、利用近海海洋环境和生物资源提供理论依据和科学对策，增强我国适应和抵御气候变化及其灾害的能力。

本研究利用2006年夏季“中国近海海洋综合调查与评价”项目在粤东沿岸进行的大面走航CTD观测，特别是座底式的海床基测流资料，比较详细的探讨了台风过境对粤东沿岸上升流系统的影响。研究结果表明：南海夏季风驱动的东北向地转流在汕头附近存在显著的近海底向岸分量，与上层的离岸Ekman平流共同构成了粤东近岸的典型上升流系统。进一步的分析表明粤东沿岸上升流系统对台风强度及其入侵路径比较敏感。当台风入侵路径位于上升流系统以北时（如0604号台风碧利斯和0605号台风凯米），在台风过境初期，局地西南风的异常增大使得向岸流显著增强，即上升流增强；在台风过境期及后期，无论是由于局地风场过强导致的海洋受迫响应（0604号台风碧利斯），还是中度台风诱发的惯性振荡（0605号台风凯米），都不利于维持一个稳定的、持续的上升流系统。当台风从上升流系统以南入侵时（如0606号台风派比安），有利于上升流产生的西南风被东北风取代，风驱向岸的Ekman平流效应以及质量守恒使得海洋中、下层为离岸流，上层为向岸流，粤东沿岸传统的上升流结构遭到彻底颠覆；当台风过境后，典型的上升流结构会在1~2天内回复。.本研究进一步建立了三维斜压海洋环流模型（ROMS），通过开展质点追踪数值实验以及进行有潮无潮的对比实验，分析了粤东沿岸上升流的水体来源及潮在上升流系统中所起的作用。结果表明：在粤东上升流西南侧的115°E～116.5°E范围内50 m以浅海域存在跨陆架爬升的海水，可能是粤东上升流低温水的主要源地；潮汐加强了上升流海域底层海水的混合，导致上升流强度有所减弱。.本研究的顺利开展，不仅加深了我们对于陆架环流动力学的认识，提升了我国的陆架环流研究水平；而且可为我国应对气候变化下科学开发利用近海海洋环境和生物资源提供理论依据和科学对策。