摘要
本文利用基于涡力方案(VortexForceRepresentation)考虑浪对流调节作用的TheCoupledOcean–Atmosphere–Wave–SedimentTransport(COAWST)模型就北部湾湾顶冲淡水、北部湾冷水团、海南岛西岸夏季上升流、琼州海峡以及珠江河口海区内浪流相互作用对当地水动力环境的调节展开了讨论,结果表明:(1)海南岛西岸、西北岸、西南岸海域是流场调控波浪场的热区,流场引起有效波高的变化量可达原场的20-30%;究其原因一是由于当地潮流强烈,二是受地形限制当地浪、流方向容易共线;热区位置季节性变化明显,本质上由季风变化引起波向的变化导致。(2)波浪增强的底应力可削弱北部湾湾顶冲淡水向外海的输运,将更多淡水困于河口近场,使得河口近场处海表盐度降低,羽流下游远场处则海表盐度升高;波浪增强的混合及三维波浪力项对该地冲淡水影响较弱。(3)波浪增强的底应力使得北部湾南部海区与北部湾冷水团海区链接纽带处流速减小,导致维持冷水团强度的冷水输运量减少,引起冷水团区的较显著增温,幅度可达0.2℃;三维波浪力项对动量的直接调节加强了湾北暖水向冷水团区的输送,也引起冷水团的增温;而波浪混合对于冷水团的调节作用相对较为微弱。此外,冷水团的发育和维持并非绝对的局地动力过程,其强度存在年际变化。(4)波浪增强的底应力造成的环流动力结构的调整引发的向岸输运的增强以及垂向混合的减弱可引起海南岛西岸夏季上升流区的增温;而波浪增强的混合及其触发的水动力调整和三维波浪力项的引入对动量平衡的直接改变则可引起上升流区的降温,但两者的内在动力机制迥异且作用区域不同。(5)冬季,琼州海峡内东向急潮流对反向盛行波浪波能的汇聚作用使得海峡内有效波高整体呈增加形态,海峡东口处存在斑块状波高增幅热区;西向急潮流对波能的分散使得大部分海区有效波高减小,但在海峡东口处,强流场辐聚引起的波能汇聚产生若干斑块状波高增加区;潮流对波向的调整显著且在空间分布上规律性强,东(西)向急潮流使得海峡北部波向减小(增加)而南部增加(减小);无论东、西向急潮流,都使得海峡内大部分海区波浪在海底的泥沙搅拌能力增强。在海峡内,波浪增强的底边界层对流场调节显著,可削弱海峡内浅水区(lt;20m)深度平均流,同时,这一增强的底摩擦效应也会引起潮能耗散的增强以及潮波系统的调整。(6)冬季,珠江河口内潮流对于河口内波浪场特征有较显著的调节作用,其中落急潮流对波浪场的调节更强;波浪增强的底应力对涨、落潮流均有显著的削弱作用,增强的底摩擦也会引起水位相位的延迟和水位振幅的减小,而波浪混合与波浪力项亦可在羽流锋面处引起较强的流场调整;波浪增强的底应力使得更多的淡水被限制于河口附近,引发河口顶端盐度降低而淇澳岛以南海区盐度升高,考虑到其增强的混合及相关力项的介入同样可在锋面处引起较强动力调整,波浪可显著左右羽流锋面的位置。