台风对台湾海峡海水通量的不同时间尺度影响及动力机制研究

台湾海峡是连接东海和南海的唯一通道，其海水通量对东海和南海之间的能量输送、物质交换起着重要作用，对邻近海域生态环境变化也有一定作用。作为活动频繁的强天气系统，台风对台湾海峡海水通量具有不可忽视的影响。本项目研究台风对台湾海峡海水通量天气尺度、季节、年际和年代际变化的影响，以及台风影响台湾海峡海水通量的动力机制。利用长期现场观测和数值模拟，结合动力学分析，研究台风影响台湾海峡海水通量的变化过程和动力机制。研究台湾海峡海水通量季节和年际变化，定量分析台风的影响及其程度。构建台风影响综合指数，分析台风影响综合指数与台湾海峡海水通量季节和年际变化受台风影响程度的内在关联，建立台风影响台湾海峡海水通量的长时间序列数据，研究台风对台湾海峡海水通量年代际变化的影响。研究结果将有助于深入认识台风对台湾海峡海水通量的影响，为更准确估算台湾海峡海水通量变化提供科学依据，对该海域区域海洋学研究有重要科学意义。

台湾海峡是南海与东海之间一条长而宽的海水通道，对南海和东海海洋环境变化有着重要作用。本项目以台湾海峡为研究区域，通过台湾海峡中部长时间序列浮标观测、动力学分析和数值模拟研究了各种类型台风对台湾海峡海水通量的影响情况及其动力机制；利用自主开发的数值模型模拟了台湾海峡长时间序列海水通量，分析了其天气尺度、季节尺度和年际尺度变化特征，同时针对台风对台湾海峡海水通量不同时间尺度变化的影响程度进行了详细分析；利用数值模型和综合指数，结合影响台湾海峡台风的长期资料，分析了台风对台湾海峡通量年代际变化的影响及影响程度。主要研究结果表明：约63.2%的西北太平洋台风对台湾海峡的通量没有明显影响，31.6%的台风使台湾海峡北向通量减弱或反向，但有3.4%的台风对台湾海峡北向通量有净的促进作用，另有1.7%的台风对台湾海峡通量有明显影响但总的净效应接近0；台风引起的局地风应力和（或）沿海峡方向水位梯度是台风引起南向通量事件的直接驱动因子，柯氏力对这种南向通量事件起着负作用，沿海峡方向动量梯度的作用很小；少数台风具有特别的移动路径和特殊的生命史，会加强台湾海峡的北向通量，其主要动力机制是台风影响前期南向风应力较弱，影响后期的北向风应力较强，非地转过程也起着重要作用，它通过从大气强迫作用中吸取能量来抑制通量变化，然后通过释放储存的能量来延长甚至加强北向通量；台湾海峡多年月平均通量变化范围为-0.38 Sv（南向，12月）到2.02 Sv（北向，6月），年平均通量为0.78 Sv（向北）；台风对台湾海峡月平均通量和年平均通量有显著影响，使月平均通量最大减少0.45 Sv，使年平均通量减少0.09 Sv（大于10%）。这些研究结果不仅丰富了对台湾海峡海水通量变化的认识，揭示了台风对台湾海峡海水通量的影响及影响机制，而且为深入研究台湾海峡物质和能量交换提供了重要科学基础。