由中科院海洋研究所承担的中科院知识创新工程项目——“中国近海关键动力过程及其环境效应研究”日前完成并通过验收,该研究包括“近海非线性动力过程的特征及其分布理论”等5个子课题。
“近海非线性动力过程的特征及其分布理论”课题组运用诊断分析、数值模拟和理论研究相结合的研究方法对中国近海中尺度涡旋、切变波和海洋水团的动力过程及其动力成因进行了全面深入的分析,利用新的预报模式较好地模拟出了冬季台湾东北的气旋式涡旋、济洲岛西南部的气旋式冷涡以及黑潮两侧的涡旋,并提出了切变波的基础理论;利用三维斜压流体动力学模型模拟了黄海冷水团垂直环流及其温盐结构的动力过程,对黄海冷水团形成、发展和消衰的动力过程及其成因提出了新的见解。
研究人员在“近海环流形成及变异机理”研究中首次建立了中国近海及邻近的西北太平洋为高分辨率的全球变网格环流数值模式,利用模拟结果在国内外第一次给出了中国近海的平均海面高度分布,提出了太平洋——印度洋贯穿流南海分支的基本驱动机制是全球性的动力热力效应,同时还有季风作用、黑潮入侵动力效应和地形阻塞作用等;利用长期观测资料和数值模式,研究了渤海的水文气象环境变异及其环流,提出渤海海水的垂向运动主要是密度流导致的新观点,能够比较完善地描述中国近海环流结构的动力学理论。
在“近海环境动力要素的相互作用及其耦合效应”研究中,科研人员建立起了对整个渤海区域的高分辨率波浪和潮汐风暴潮相互作用耦合模式;针对黄河三角洲海域示范区,首次运用双向耦合预测模式对黄河三角洲海域波浪和风暴潮群发性海洋灾害进行了长期预测;对黄河三角洲示范区风暴潮、漫滩和漫堤的情形提出了风险评估标准,初步建立起了重大海洋灾害波浪风暴潮漫堤和漫滩风险评估系统。研究人员还在“近海环境要素的模拟和预测技术研究”中建立了近海水域黄色物质、核电站温排水和水体漫衰减系数的分析方法;在海流及其相关热动力过程的模拟与预测技术方面,提出了南海环流的波动调整机制,揭示了中国近海环流及其相联系的海面高度、海面温度和温度锋面的分布与变化特征。利用卫星遥感资料进行的“近海海洋动力过程的遥感分析与应用研究”,将卫星高度计遥感资料应用于近海潮汐、海流、海浪等动力要素的分析,揭示了近海海洋环境参数特征,初步建立了中国近海关键动力要素信息系统。
有关专家指出,开展非线性海洋动力学研究,开展近海环境动力要素的相互作用及其耦合效应研究,开展近海环境要素的模拟和预测技术研究,开展中国近海环流形成及变异机理研究,开展海洋动力过程的遥感分析与应用研究,以期对近海海洋动力环境进行更为合理的预测和预报,为国家有关部门进行海岸带综合管理和重大决策提供科学理论依据。