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    珠江河口枯季咸潮上溯特征與機(jī)制分析

    2021-11-11 05:57:32張敏陳鈺祥羅軍曾學(xué)智
    海洋預(yù)報(bào) 2021年5期
    關(guān)鍵詞:咸潮小潮伶仃洋

    張敏,陳鈺祥,羅軍,曾學(xué)智

    (1.國(guó)家海洋局南海預(yù)報(bào)中心,廣東廣州510310;2.自然資源部海洋環(huán)境探測(cè)技術(shù)與應(yīng)用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,廣東廣州510310;3.中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院南海水產(chǎn)研究所,廣東廣州510310)

    1 引言

    珠江三角洲地區(qū)位于廣東省南部,涉及粵、港、澳三地,是西江、北江和東江下游的沖積平原,流域積雨面積共26 820 km2。珠江上游來水經(jīng)三角洲河網(wǎng)區(qū)后,由8個(gè)主要口門匯入南海。珠江河口枯水期咸潮上溯問題比較嚴(yán)重,近年來珠江三角洲常常受到嚴(yán)重的“咸災(zāi)”。頻繁出現(xiàn)的咸潮上溯活動(dòng)已經(jīng)成為珠江三角洲面臨的環(huán)境問題之一,不僅會(huì)造成嚴(yán)重的生態(tài)危害,還會(huì)直接影響人民的生活用水、農(nóng)作物灌溉以及工業(yè)用水,制約珠江三角洲的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。據(jù)統(tǒng)計(jì),1980—2000年珠三角地區(qū)城鎮(zhèn)年用水量增加了10倍;2003年珠江流域城鎮(zhèn)總用水量達(dá)到了6.20×1010m3(含港、澳地區(qū)),相當(dāng)于該流域多年平均徑流量的18.5%,淡水資源嚴(yán)重不足。咸潮上溯是導(dǎo)致珠三角地區(qū)淡水資源缺乏的主要因素之一,再加上河口治理和航道整治工程不同程度地改變了該區(qū)域的水動(dòng)力環(huán)境,使得咸潮上溯危害加劇,因此,研究珠江河口咸潮上溯規(guī)律與機(jī)制具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。

    咸潮上溯是指海洋大陸架的高鹽度水團(tuán)隨著潮汐漲潮流沿著河口的潮汐通道向上游推進(jìn),咸水?dāng)U散和咸淡水混合造成上游河道水體變咸的現(xiàn)象。咸潮上溯是入海河流在河口區(qū)存在的最主要的潮汐動(dòng)力過程之一,也是河口特有的一種自然現(xiàn)象和本質(zhì)屬性,多發(fā)于枯水期和干旱時(shí)期[1-2]。眾多專家學(xué)者對(duì)長(zhǎng)江口和珠江口咸潮上溯規(guī)律進(jìn)行了探討和研究[3-9]。沈煥庭等[5]在多年研究的基礎(chǔ)上,從多個(gè)方面對(duì)長(zhǎng)江河口的咸潮上溯進(jìn)行了論述。河口咸潮上溯主要受上游徑流量和潮汐過程的控制,同時(shí)還受到風(fēng)應(yīng)力以及河口外陸架環(huán)流的影響[10-12]。宋曉飛等[13]利用多種基礎(chǔ)資料統(tǒng)計(jì)分析了磨刀門咸潮上溯的現(xiàn)狀及成因??滋m等[14]基于實(shí)測(cè)資料,采用集對(duì)分析和非參相關(guān)分析法研究了珠江口咸潮的影響因素。高時(shí)友等[15]以磨刀門鹽度和流速觀測(cè)資料為基礎(chǔ),采用鹽度輸運(yùn)分解的計(jì)算方法對(duì)磨刀門鹽度輸運(yùn)特征進(jìn)行了分析。河口咸潮入侵研究以往多基于觀測(cè)資料,近年來,數(shù)值模擬方法開始加以應(yīng)用。劉祖發(fā)等[16]利用MIKE3對(duì)磨刀門水道咸潮上溯進(jìn)行數(shù)值模擬,認(rèn)為鹽度的層化受地形、分流以及潮汐漲落變化等因素的影響;文章還針對(duì)徑流變化設(shè)置了敏感性試驗(yàn),分析了徑流變化對(duì)咸潮上溯的影響[17]。陳文龍等[18]構(gòu)建了覆蓋珠江河口及其上游河網(wǎng)區(qū)的高分辨率三維斜壓數(shù)值模型,開展了咸潮上溯的數(shù)值模擬計(jì)算,探討了磨刀門水道咸潮上溯強(qiáng)度時(shí)空分布差異的原因。林若蘭等[19]構(gòu)建了珠江東四口門三維水動(dòng)力數(shù)值模型,對(duì)枯水期各風(fēng)向下珠江口的水動(dòng)力進(jìn)行模擬,分析了各風(fēng)向下對(duì)河口漲落潮流速、鹽度分布和潮通量的影響。

    以往研究大多數(shù)是針對(duì)磨刀門水道咸潮上溯的規(guī)律特征,對(duì)伶仃洋上游水道的咸潮上溯規(guī)律研究較少。本文將珠江河口、河網(wǎng)地區(qū)以及外海整個(gè)海域作為研究對(duì)象,以磨刀門和伶仃洋作為重點(diǎn)研究區(qū)域,通過實(shí)測(cè)資料分析和數(shù)值模擬相結(jié)合的方法對(duì)珠江河口枯季咸潮上溯特征和機(jī)制進(jìn)行了系統(tǒng)的研究分析。這對(duì)磨刀門和伶仃洋上游取水安全、掌握整個(gè)珠江河口枯季咸潮上溯規(guī)律、優(yōu)化淡水資源利用以及改善水環(huán)境等具有重要的意義。

    2 模型設(shè)置及驗(yàn)證

    本文使用非結(jié)構(gòu)有限體積海洋模式(Finite Volume Community Ocean Model,F(xiàn)VCOM)[20],構(gòu)建了珠江河口三維斜壓數(shù)值模型,對(duì)珠江口的咸潮上溯過程進(jìn)行了研究分析。FVCOM模式是美國(guó)麻省大學(xué)陳長(zhǎng)勝及其團(tuán)隊(duì)開發(fā)的近岸海洋數(shù)值模式,模式采用無結(jié)構(gòu)三角網(wǎng)格,可以很好地?cái)M合復(fù)雜岸線,引入潮灘動(dòng)邊界處理,在河口及潮灘區(qū)域更為適用,目前已經(jīng)被越來越多的學(xué)者用于近岸海洋數(shù)值模擬研究[21]。

    本文中模型的計(jì)算范圍包括整個(gè)珠江口海域。網(wǎng)格上游到達(dá)西江的馬口、北江的三水、東江的博羅、增江的麒麟咀、潭江的石咀和流溪河的老鴉崗,下游至20°N線。計(jì)算網(wǎng)格共包含了346 213個(gè)三角形單元,193 292個(gè)網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)。本文對(duì)重點(diǎn)研究區(qū)域磨刀門和伶仃洋航道進(jìn)行了加密,網(wǎng)河區(qū)最高分辨率可達(dá)40 m,外海開邊界處分辨率約為10 km。珠江河網(wǎng)的水下地形大部分由廣東省水文局1999年大規(guī)模觀測(cè)所得,部分地形采用了2004年的重測(cè)值;珠江河口口門外的水下地形來自珠江水利科學(xué)研究院提供的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)和海圖數(shù)據(jù);外海水深來自于ETOPO1資料(網(wǎng)址:https://www.ngdc.noaa.gov/mgg/global/global.html)。我們對(duì)多套數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、轉(zhuǎn)換和整合后,最終得到分辨率較高且覆蓋較為全面的地形數(shù)據(jù),滿足了模式建立需要。本文的研究區(qū)域磨刀門和伶仃洋海域水深總體較淺,在5~6 m之間,模式在垂向分層上設(shè)置為均勻的10層,外模計(jì)算時(shí)間步長(zhǎng)取為0.1 s,內(nèi)模取為1 s,采用斜壓模式計(jì)算。

    模式的上游開邊界設(shè)置了6條河流,分別是西江(馬口)、東江(博羅)、北江(三水)、潭江(石咀)、流溪河(老鴉崗)和增江(麒麟咀)。這6條主要河流的徑流流量數(shù)據(jù)為6 h一次的實(shí)測(cè)值,圖1為2006年整年的流量時(shí)間序列。模式外海開邊界采用了水位驅(qū)動(dòng),使用8個(gè)主要分潮(M2、S2、N2、K2、K1、O1、P1和Q1)的調(diào)和常數(shù)計(jì)算得到水位,調(diào)和常數(shù)來源于李培良等[22]在南海的研究結(jié)果。

    圖1 2006年上游邊界處6 h一次實(shí)測(cè)徑流流量曲線

    本文主要模擬咸潮上溯和沖淡水,所以溫度場(chǎng)設(shè)為統(tǒng)一的常數(shù)。模式中外海海域的初始鹽度場(chǎng)來源于南海海洋圖集的多年月均資料[23],珠江口海域采用遙感反演得到的大面鹽度資料[24],近岸海域的鹽度使用站點(diǎn)觀測(cè)資料進(jìn)行修訂。垂向其他各層的鹽度場(chǎng)根據(jù)實(shí)測(cè)資料中垂向鹽度分布比例插值得到??傮w上來說,初始鹽度場(chǎng)較好地體現(xiàn)出伶仃洋海域東高西低的鹽度分布特征,以及表層低底層高的垂向梯度特征。

    風(fēng)在直接改變河口表層流場(chǎng)的同時(shí),也會(huì)對(duì)河口鹽度和泥沙等物質(zhì)的垂向混合造成影響。珠江河口素來有“北風(fēng)刮,咸水來”的說法,因此,風(fēng)是影響珠江河口的一個(gè)重要的動(dòng)力因子。本文的風(fēng)場(chǎng)采用美國(guó)國(guó)家海洋和大氣管理局(National Oceanic and Atmospheric Administration,NOAA)的全球月均風(fēng)場(chǎng)。

    模式驗(yàn)證詳見Chen等[25],水位模擬值與實(shí)測(cè)值的均方根誤差為0.07 cm,流速模擬值與實(shí)測(cè)值的均方根誤差為0.15 m/s,鹽度模擬值與實(shí)測(cè)值的均方根誤差為1.62 PSU。本文所建立的珠江河口高精度三維數(shù)值模式對(duì)水位、流速、流量和鹽度等都有較高的模擬精度。

    3 珠江河口枯季咸潮上溯特征

    本文選取2005年枯季(“051”)這個(gè)較為典型的時(shí)期,對(duì)該時(shí)間內(nèi)珠江河口的咸潮上溯過程進(jìn)行模擬,通過實(shí)測(cè)資料和模擬結(jié)果分析磨刀門和伶仃洋咸潮上溯的特征。本文模擬的時(shí)間段為2005年1月18日9時(shí)(北京時(shí),下同)—2005年2月3日23時(shí),共計(jì)16 d。

    3.1 磨刀門海域咸潮上溯特征

    3.1.1 磨刀門海域鹽度時(shí)間分布特征

    圖2為磨刀門區(qū)域掛定角和竹排沙測(cè)站表底層鹽度以及水位的時(shí)間序列過程。從圖2a可以看出,在觀測(cè)期間,掛定角測(cè)站表層最大鹽度值出現(xiàn)在小潮之后的中潮期間,中潮到大潮鹽度逐步降低,大潮后1~2 d鹽度又出現(xiàn)了較大的值,從峰值到中潮期鹽度逐步降低,而中潮到小潮期間鹽度逐步增大。掛定角底層鹽度和表層有著相似規(guī)律,鹽度最大值也出現(xiàn)在小潮之后的中潮期間,出現(xiàn)時(shí)間比表層提前1 d左右,之后鹽度逐步降低,大潮期間鹽度開始增大,大潮后約2 d鹽度達(dá)到第二高的峰值,之后鹽度迅速降低,中潮后鹽度又開始增大。從掛定角水位時(shí)間序列可以看出(見圖2b),小潮至中潮期間出現(xiàn)了幾乎連續(xù)的16 h的漲潮歷時(shí),而落潮歷時(shí)9 h左右,連續(xù)的漲潮完成了小潮蓄咸的過程,中潮潮汐動(dòng)力加強(qiáng)、徑流量減小再加上異重流的共同作用,推動(dòng)了蓄積的咸水上溯。隨著潮汐動(dòng)力進(jìn)一步加強(qiáng),咸淡水混合加強(qiáng),大潮后鹽度隨著落潮流排出河道。在竹排沙測(cè)站,也可以發(fā)現(xiàn)相同的規(guī)律。從鹽度與水位曲線可以看出,兩者存在一定的正相關(guān)關(guān)系,漲潮時(shí)鹽度增加,落潮時(shí)鹽度減小。李春初[26]把咸潮活動(dòng)歸納為3個(gè)循環(huán),大循環(huán):枯水期蓄咸,豐水期排咸;中循環(huán):小潮蓄咸,大潮排咸;小循環(huán):漲潮蓄咸,落潮排咸,上述分析反映出了中循環(huán)和小循環(huán)的鹽度變化規(guī)律。

    圖2 掛定角和竹排沙測(cè)站鹽度和水位時(shí)間序列

    兩個(gè)測(cè)站的資料表明,磨刀門水道的鹽度大部分為不規(guī)則半日周期變化,小潮后的中潮期出現(xiàn)不規(guī)則全日周期變化,此時(shí)鹽度出現(xiàn)了半月周期中的最大值。鹽度在1 d的潮周期內(nèi)會(huì)發(fā)生較大變化,掛定角表層鹽度能在7 h內(nèi)從2 PSU上升到15 PSU,底層鹽度在24 h內(nèi)從21 PSU下降到1 PSU后再增長(zhǎng)到23 PSU。

    3.1.2 磨刀門海域鹽度空間分布特征

    為了分析磨刀門鹽度的空間分布特征,本文計(jì)算了大中小潮期間磨刀門漲落憩時(shí)刻的表底層鹽度場(chǎng),篇幅所限,文中僅列出中潮期間表底層鹽度場(chǎng)分布圖(見圖3)。

    小潮期間(圖略),從表層來看,漲憩時(shí)刻磨刀門外等值線比較密集,在攔門沙附近有一個(gè)30 PSU的高鹽度區(qū),口門處鹽度達(dá)到24 PSU,水道內(nèi)鹽度整體較高,口門處向上游逐步減小,10 PSU等鹽度線的前端到達(dá)燈籠山附近。洪灣水道整體鹽度也比較高,與磨刀門水道匯合處達(dá)到16 PSU。雞啼門附近鹽度呈東高西低分布,鹽度梯度較大。表層落憩時(shí)刻,磨刀門和雞啼門外鹽度有所降低且等值線變稀疏,磨刀門外攔門沙附近存在一個(gè)高鹽區(qū),但鹽度低于漲憩時(shí)刻。口門處鹽度約為26 PSU,向上游方向遞減。底層漲憩時(shí)刻,口門外的沖淡水基本被高鹽水代替,整體鹽度較高,形成細(xì)長(zhǎng)的上溯鋒,口門處鹽度接近30 PSU,等值線密集,25 PSU等鹽度線可以深入到磨刀門水道內(nèi),10 PSU等值線的前端到達(dá)竹排沙測(cè)站附近。落憩時(shí)刻,高鹽水有所回落,口門處鹽度為26 PSU。從表底層鹽度對(duì)比可以發(fā)現(xiàn),磨刀門水道表底層鹽度差異較大,說明鹽度的垂向分層很明顯。

    中潮期間,從表層來看,漲憩時(shí)刻口外鹽度等值線密集(見圖3a),攔門沙附近存在一個(gè)較高的鹽度區(qū)域,東西兩叉鹽度較低,口門處鹽度在16 PSU附近,越往上游越低,磨刀門水道整體鹽度不高。表層落憩時(shí)刻(見圖3b),口門外等鹽度線整體向外推移,攔門沙附近鹽度依然較高,上游來水主要從東西兩叉流出磨刀門進(jìn)入外海,磨刀門水道內(nèi)可以看到明顯的向下游方向的細(xì)長(zhǎng)鹽度等值線。底層漲憩時(shí)刻(見圖3c),口門處鹽度為30 PSU左右,以楔狀向上游入侵,6 PSU等鹽度線到達(dá)竹排沙附近,同時(shí)在掛定角附近可以發(fā)現(xiàn)兩個(gè)舌狀的等值線,其中一個(gè)來自于磨刀門下游咸水的入侵,另一個(gè)來自于洪灣水道的高鹽度水[27]。底層落憩時(shí)刻(見圖3d),在口門外東西兩叉可以看到明顯的沖淡水被攔門沙分為東西兩團(tuán)。掛定角處依然存在兩個(gè)舌狀的鹽度等值線,這與洪灣水道鹽度增大有關(guān)。表底層鹽度差異較大,漲憩時(shí)刻的差異大于落憩時(shí)刻。

    圖3 磨刀門中潮表層和底層漲憩落憩鹽度場(chǎng)

    大潮期間表層漲落憩時(shí)刻的鹽度分布與中潮類似,只是沖淡水向外海擴(kuò)散的范圍更大,但是在攔門沙附近依然存在著一個(gè)高鹽度區(qū)且等值線密集??陂T處鹽度在16~18 PSU之間,2 PSU等值線能到達(dá)竹排沙,洪灣水道鹽度依然較高,落憩時(shí)刻部分鹽水進(jìn)入磨刀門水道。底層漲憩時(shí)刻,口門外沖淡水被高鹽水取代,口門處鹽度達(dá)到30 PSU,往上游方向減小且等值線密集,4 PSU等鹽度線可達(dá)竹排沙附近。落憩時(shí)刻,磨刀門沖淡水通過東西兩叉流出磨刀門,其中西叉沖出的較多,這是因?yàn)槌毕珡臇|南方向傳來的緣故,攔門沙處依然維持較高鹽度且等值線密集。洪灣水道落憩鹽度小于漲憩,在掛定角處沒有出現(xiàn)向上游的舌狀等鹽度線,沒有多少鹽水進(jìn)入磨刀門。

    3.2 伶仃洋海域咸潮上溯特征

    3.2.1 伶仃洋海域鹽度時(shí)間分布特征

    圖4為伶仃洋區(qū)域北端大虎測(cè)站和西側(cè)橫門測(cè)站的表底層鹽度及水位時(shí)間序列。從圖中可以看出,大虎測(cè)站和橫門測(cè)站鹽度的變化趨勢(shì)與磨刀門基本一致,但也有自身的特點(diǎn)。大虎測(cè)站鹽度最大值出現(xiàn)在小潮后的中潮期間,這與磨刀門一致。不一致的是,鹽度值達(dá)到最大后開始降低,在下一個(gè)小潮時(shí)才重新開始增大,沒有在大潮出現(xiàn)增大現(xiàn)象。橫門測(cè)站的結(jié)果與磨刀門極為接近,鹽度最大值出現(xiàn)在小潮后的中潮,之后鹽度降低,大潮之后鹽度又有所增大。這說明伶仃洋不同區(qū)域的鹽度時(shí)間變化規(guī)律是不一致的,空間分布存在差異。

    圖4 大虎和橫門測(cè)站表底層鹽度和水位時(shí)間序列

    3.2.2 伶仃洋海域鹽度空間分布特征

    為了分析伶仃洋海域的鹽度空間分布特征,本文計(jì)算了大潮(圖略)、中潮(見圖5)和小潮(圖略)期間伶仃洋漲落憩時(shí)刻的表底層鹽度場(chǎng),本模型很好地刻畫了伶仃洋海域東高西低的整體鹽度分布特征。

    小潮期間,表層漲憩時(shí)刻,30 PSU等鹽度線可到達(dá)赤灣測(cè)站以北區(qū)域,主要沿著東部深槽上溯,洪奇門沖下來的淡水使得淇澳島東側(cè)的等鹽度線發(fā)生向南的突變,整體上右側(cè)等值線稀疏,左側(cè)等值線密集。表層落憩時(shí)刻,等鹽度線整體下移,淇澳島東側(cè)的等值線向下游擴(kuò)展明顯。底層鹽度整體還是東高西低的分布,不同于表層的是,底層西側(cè)深槽和淇澳島東側(cè)海域出現(xiàn)了向上游方向的尖狀細(xì)長(zhǎng)入侵鋒,這說明伶仃洋海域的咸水大部分是從底層沿著西側(cè)深槽向上游方向入侵的,淡水從表層流出。

    中潮漲憩時(shí)刻,表層鹽度分布與小潮類似(見圖5a),只是淇澳島附近鹽度等值線較為平滑。表層落憩時(shí)刻(見圖5b),整體鹽度等值線下移的同時(shí),淇澳島附近26~28 PSU的鹽度等值線出現(xiàn)明顯的南擴(kuò),到達(dá)了香港西側(cè)海域。底層漲落憩鹽度場(chǎng)與小潮基本相同(見圖5c—d),鹽水主要通過西側(cè)深槽入侵,鹽度等值線較小潮期有所南移,高鹽度水團(tuán)主要分布在東西兩側(cè)的深槽。

    圖5 伶仃洋中潮表層和底層漲憩落憩鹽度場(chǎng)

    大潮期間,表底層漲落憩鹽度場(chǎng)分布與中潮期類似,但是表層等鹽度線比中潮期偏北,底層等鹽度線比中潮期偏南,伶仃洋區(qū)域大潮期間表底層鹽度差異大于中潮期間。

    4 動(dòng)力機(jī)制分析

    本文把珠江河口以及河網(wǎng)地區(qū)作為整體進(jìn)行數(shù)值模擬,能夠更真實(shí)地反應(yīng)各個(gè)河口區(qū)域的咸潮上溯情況。我們重點(diǎn)研究磨刀門和伶仃洋的咸潮上溯特征,并針對(duì)這兩個(gè)海域分別選取一個(gè)斷面進(jìn)行分析。圖6為磨刀門和伶仃洋斷面余流分布圖。從圖6a可以發(fā)現(xiàn),磨刀門斷面大部分區(qū)域的余流都是指向外海方向,尤其是在上游河道內(nèi),表底層余流都是往外海方向,這是因?yàn)槟サ堕T水道徑流量較大,為徑優(yōu)型河口。但是在磨刀門斷面攔門沙(見圖6a中箭頭位置)處,兩側(cè)底層的余流是往河道上游方向,這是因?yàn)楹K诔毕珴q潮作用下進(jìn)入攔門沙內(nèi)側(cè)后,在落潮時(shí)受到攔門沙影響,向外海的流動(dòng)受阻,海水蓄積在攔門沙內(nèi)側(cè),這也是攔門沙附近鹽度較高的原因。圖6b為伶仃洋斷面余流分布圖,從圖中可以看出,表層余流基本指向外海方向,底層余流基本指向上游河道方向,只是在伶仃洋的頂端(虎門口的位置)表底層余流指向外海方向。伶仃洋區(qū)域的余流存在著一個(gè)明顯的表層向海底層向陸的河口環(huán)流模式。在珠江河口,咸潮上溯主要通過底層入侵河道,而淡水主要通過表層流出外海。

    圖6 12月份斷面余流圖(左側(cè)為外海方向,負(fù)值指向外海,正值指向上游)

    通過磨刀門海域大中小潮期間鹽度分布分析結(jié)果可知,磨刀門水道表底層鹽度差異較大,鹽度分層明顯。“051”小潮到大潮期間,磨刀門水道咸潮上溯最強(qiáng)烈的時(shí)間是小潮后的中潮期間,造成這種現(xiàn)象的原因有兩個(gè):一是在中潮期間,底層洪灣水道高鹽度水進(jìn)入磨刀門,使得磨刀門掛定角測(cè)站附近出現(xiàn)了兩個(gè)向上游方向凸起的鹽度等值線;二是漲落潮歷時(shí)的變化,小潮期間漲潮和落潮平均歷時(shí)分別為13 h和11 h;中潮期間漲潮和落潮平均歷時(shí)分別為15 h和10 h;大潮期間漲潮和落潮平均歷時(shí)分別為11 h和13 h。珠江河口是不正規(guī)半日潮河口,日不等現(xiàn)象顯著,大潮至小潮期一天兩漲兩落現(xiàn)象逐漸明顯,而小潮至大潮之間的中潮期是日不等現(xiàn)象最顯著的時(shí)候,小潮后的中潮期間出現(xiàn)了漲潮歷時(shí)明顯大于落潮歷時(shí)的現(xiàn)象,從而導(dǎo)致中潮期咸潮上溯距離增加。

    從伶仃洋海域大中小潮鹽度分布結(jié)果可知,伶仃洋整體鹽度呈現(xiàn)東高西低的分布特征,30 PSU等鹽度線可到赤灣測(cè)站以北的區(qū)域,主要沿著東部深槽上溯,鹽度分層現(xiàn)象也較為明顯。高鹽度區(qū)域主要位于伶仃洋東部的深水區(qū)域,高鹽度鋒面由南指向北;低鹽度水團(tuán)主要位于伶仃洋西側(cè)淺灘區(qū)域,低鹽度鋒面由北指向南,這與鄒華志[28]的研究結(jié)論一致。這一分布特征主要受到4個(gè)因素影響:(1)伶仃洋區(qū)域的水下地形東深西淺,高鹽度水團(tuán)在潮汐動(dòng)力的作用下更容易從東側(cè)的深水區(qū)域上溯;(2)向伶仃洋注入淡水的口門都分布在伶仃洋西側(cè);(3)表層低鹽水海水受到科氏力的作用,存在著向西偏的趨勢(shì);(4)在枯水期北風(fēng)的作用下,表層低鹽度水也存在著向西輸移的趨勢(shì)。

    5 小結(jié)

    本文以珠江河口磨刀門和伶仃洋為代表,通過實(shí)測(cè)資料分析和數(shù)值模擬相結(jié)合的方法,對(duì)珠江河口枯季咸潮上溯特征和機(jī)制進(jìn)行系統(tǒng)的研究分析,得到的主要結(jié)論如下:

    (1)在整個(gè)珠江河口,咸潮上溯主要通過底層入侵河道,而淡水主要通過表層流出外海。

    (2)磨刀門水道口門處,由于攔門沙的存在,附近海域往往鹽度較高。小潮之后的中潮期間磨刀門出現(xiàn)咸潮上溯最大值,這是因?yàn)樵谥谐逼陂g,底層洪灣水道有高鹽度水進(jìn)入磨刀門,而且出現(xiàn)了漲潮歷時(shí)明顯大于落潮歷時(shí)的現(xiàn)象。

    (3)伶仃洋整體鹽度呈現(xiàn)東高西低的分布特征,鹽度分層現(xiàn)象較為明顯,這主要與伶仃洋水下地形東深西淺以及注入淡水的口門分布在西側(cè)有關(guān),同時(shí),表層的低鹽度水在科氏力和北風(fēng)的作用下有西偏趨勢(shì),所以高鹽度區(qū)域主要位于伶仃洋東部的深水區(qū)域,高鹽度鋒面由南指向北,低鹽度水團(tuán)主要位于伶仃洋西側(cè)淺灘區(qū)域,低鹽度鋒面由北至向南。

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