科学出版社分享 http://blog.sciencenet.cn/u/sciencepress 中国最大的综合性科技出版机构之一,科学家的出版社!

博文

长江河口南槽拦门沙海域的“双环流模式”

已有 1331 次阅读 2022-3-24 16:42 |个人分类:《中国科学》论文|系统分类:论文交流

长江河口南槽拦门沙海域的定点观测资料表明,河口拦门沙海域存在一种双环流模式,其不同于经典的河口单环流模式,《中国科学:地球科学》发文报道了该成果。


河口环流是海陆相互作用的重要产物,对河口水体中营养盐、悬浮沉积物、污染物等物质的输运有着不可忽略的作用,并用来解释河口最大浑浊带及拦门沙的形成机制,往往决定着河口地貌形态与生态环境的演变。目前,关于河口环流的研究已较为深入,普遍认为河口环流为表层向海、底层向陆的单环流,在教科书里也是这样表述的。《中国科学:地球科学》发表了华东师范大学张丽芬、中国海洋大学杨作升、南京大学/华东师范大学汪亚平等人的研究成果,该研究团队在长江口南槽拦门沙海域的定点观测中,发现了不同于经典环流的双环流模式。

研究人员在长江口南槽拦门沙海域组织了两次全潮锚系现场观测,观测周期分别为2018年7月13~20日(洪季)和2018年12月18~25日(枯季)。两次现场观测均设置了3个沿槽纵向分布的站位(图1)。根据3个站位同步流速数据的低通滤波结果,分析发现南槽拦门沙海域于洪季发育形成于拦门沙外坡(靠海侧)的单环流模式;于枯季发育双环流模式,由分别形成于拦门沙内、外坡海域的环流构成(图2、图3)。


31.jpg

图1 长江口位置和最大浑浊带的空间分布(a)和南槽拦门沙三维地形图(b)

(a) 最大浑浊带位置改绘自彭子源等(2020); (b) 以平均海面为基准面 


13.png

图2 长江口南槽拦门沙海域洪((a), (b))、枯季((c), (d))大、小潮N1、N2、N3站位的潮平均纵向余流垂向分布图


14.png

图3 长江口南槽拦门沙海域单环流(a)与双环流(b)概念模式图 

表征河口混合的Simpson数和M值与研究区域的盐度剖面结构揭示,拦门沙海域纵向余环流形成的主因是斜压作用,洪、枯季形成单、双环流两种不同模式的根本原因是,在拦门沙的“海槛”地形影响下,洪、枯季的盐水入侵模式间存在差异:洪季,拦门沙海域受径流主控,盐水上溯受限于拦门沙外坡海域,形成外坡盐水入侵锋,斜压力驱动形成单环流。枯季,拦门沙海域的潮汐作用较强,拦门沙中部水体在“海槛”地形和潮汐作用下,会形成不稳定背风波,伴随内波破碎形成强烈的混合;外坡水体受底层高盐水入侵影响形成盐水入侵锋;内坡海域水体受较强的外海正压驱动和内坡地形影响,形成另一盐度锋,内、外坡的盐水入侵锋一同组成枯季拦门沙海域的双锋带,进而驱动形成双环流。
在河口海岸区域,水动力与地形之间通常存在不断相互作用的反馈关系,该研究凸显了了河口拦门沙凸起地形对水动力的反馈作用和效应,而这个问题过去受到了忽略。研究中发现的双环流模式会影响河口滞流点和最大浑浊带悬沙的时空分布,而流域和人类活动导致的拦门沙地貌形态变化同样也会改变双环流模式出现的频率和规模。



研究详情请阅读原文▼

中文版: 张丽芬, 杨作升, 张凡, 李占海, 汪亚平, 高抒. 2022. 长江河口南槽纵向余环流: 径流、潮汐和地形耦合机制. 中国科学:地球科学, 52(2): 256–269
英文版: Zhang L, Yang Z, Zhang F, Li Z, Wang Y, Gao S. 2021. Longitudinal residual circulation in the South Passage of Yangtze Estuary: Combined influences from runoff, tide and bathymetry. Science China Earth Sciences, 64(12): 2129-2143, https://doi.org/10.1007/s11430-021-9813-7



新微信底图.png



https://blog.sciencenet.cn/blog-528739-1330850.html

上一篇:中科期刊全流程数字出版服务升级
下一篇:三峡大坝:究竟是增加还是减少了长江温室气体排放? | 倪晋仁等NSR

1 杨正瓴

该博文允许注册用户评论 请点击登录 评论 (0 个评论)

数据加载中...

Archiver|手机版|科学网 ( 京ICP备07017567号-12 )

GMT+8, 2022-7-3 11:31

Powered by ScienceNet.cn

Copyright © 2007- 中国科学报社

返回顶部