第54卷第4期海洋与湖沼Vol.54,No.42023年7月OCEANOLOGIAETLIMNOLOGIASINICAJul.,2023*中国科学院科研仪器设备研制项目,YJKYYQ20190047号。张德强,博士研究生,E-mail:zdq@qdio.ac.cn①通信作者:庞重光,研究员,E-mail:chgpang@qdio.ac.cn收稿日期:2022-12-08,收修改稿日期:2023-02-08渤海表层悬沙分布季节变化特征与控制因子的数值研究*张德强1,2庞重光1,3,4①王延平5,6陈祥舰1,7(1.中国科学院海洋研究所海洋环流与波浪重点实验室山东青岛266071;2.中国科学院大学北京100049;3.海洋动力过程与气候功能实验室崂山实验室山东青岛266237;4.中国科学院海洋科学大数据研究中心山东青岛266071;5.北京应用气象研究所北京100029;6.地理信息工程国家重点实验室陕西西安710054;7.山东科技大学数学与系统科学学院山东青岛266590)摘要针对整个渤海海域悬浮泥沙季节变化及其影响机制的数值研究相对缺乏且机制尚不清晰,基于ROMS三维海洋模型对渤海海域水动力环境与悬沙分布开展数值模拟。模拟结果显示,渤海海峡环流终年“北进南出”,夏季环流明显强于冬季,并呈现外围逆时针环、内部顺时针环的“双环”结构。渤海中部海域在夏季存在明显的温跃层现象,其强度分布与等深线较为一致,温跃层在4月开始形成,7月最强。渤海表层悬沙分布具有显著的季节变化,冬季悬沙浓度最大,秋季次之,春季再次之,夏季最小。控制悬沙浓度的波流底切应力在秋冬季节较大,春夏相对较小,且流致切应力始终在波流切应力中占主导地位。秦皇岛海域悬沙浓度常年偏低的主要原因是位于M2无潮点附近,属于弱潮流区,底层流速相对较小,底部沉积物发生再悬浮概率较小。夏季温跃层的存在在一定程度上减小了底边界层流速,增大了流速的垂向梯度,对底部悬浮泥沙的向上扩散有明显的抑制作用。因此,温跃层的存在是造成夏季表层悬沙浓度最低的重要原因。关键词ROMS模型;渤海;温跃层;表层悬沙浓度;季节变化中图分类号P734.2+3doi:10.11693/hyhz20221200322渤海作为我国北部典型的半封闭陆架海,是我国最早进行悬沙分布和输运研究的海域。前人首先进行了大量的悬沙浓度现场观测,得到了渤海悬沙浓度的空间分布特征及其季节变化规律(秦蕴珊等,1982;中国科学院海洋研究所海洋地质研究室,1985;Jiangetal,2004)。通过与渤海水动力环境相结合,能够大体明确悬沙输运的模式和机理。早期应用的数值模型不论是二维模型(Fangetal,1985;Zhangetal,1986;董礼先等,1989)还是三维模型(Feng,1987;Graberetal,1989;Zhaoetal,1993;王凯等,1...
