非恒定径流作用下的长江河口潮汐特征新认识

  长江河口内的潮汐过程受到外海潮汐和上游径流的双重影响,径流的季节性变化引起相应潮汐特征的变化。为了更好的认识非恒定径流影响下的河口潮汐特征,郭磊城博士等采用调和分析和连续小波变换的方法,分析了长江河口大通一下沿程四站的年内连续潮位过程。发现:长江河口潮波变形显著,潮差具有半月、月、半年和年际的低频变化,由此导致洪季潮平均水位大于枯季、洪季-大潮潮差可能大于枯季-大潮、小潮期间潮平均水位低于大潮(江阴以上)。这些低频信号反应了季节性径流、外海潮汐和潮汐变形的综合作用。潮位的连续小波变换表明:从口外往上游,半日潮和全日潮能量衰减;四分之一高频潮振幅先增长再减小;半月及月潮等低频潮振幅向上游逐渐增强;表明潮汐能量从天文分潮向浅水分潮转换(图示),由此导致AM4/AM2潮汐振幅比(A表示振幅)向上游先增大而后减小,反映出半日潮潮汐不对称的空间变化特征。同时也发现证实了潮汐相对相位之间关系,即2ΦM2-ΦM4=ΦM2+ΦS2-ΦMS4 表示相位),由此表明潮波变形的单向性。这些发现有助于进一步认识浅水河口潮汐动力及相应泥沙输运和地貌演变机制。

   

由小波变换得到的牛皮礁、徐六泾、南京和大通四站(由上往下)2009年潮位的时间-频率结构。该图显示从口门往上游,天文分潮能量衰减,高频倍潮在河口下段最大,而低频倍潮在河口上段最大。

  该成果发表在Journal of Geophysical Research: Ocean上,全文见: