潮波变形的量化方法综述及非恒定潮汐的应用

       潮波变形是引起潮汐不对称及相应的泥沙净输移和大尺度河口地形变化的重要原因，因此得到广泛的研究关注。然而如何针对不同的情况而量化潮波变形及不对称性特征，还没有统一的认识。本研究首先综述了潮汐不对称性分析的多种方法及其优劣和适用性特征，包括（1）基于调和分析的分潮振幅和相位关系方法，和（2）基于潮位统计分析的方法。第二类方法又包括基于潮高和潮时的频率分布分析和基于水位变化速率的偏度分析方法。这一综述为研究河口潮波变形及不对称特征提供了重要参考和依据，同时也指出不同方法之间的相互转化关系。针对受非恒定径流影响显著的长江河口潮汐特征，本研究进而采用上述方法进行了潮汐传播和变形特征的分析，多种方法同时证明了M2-M4相互作用比其他分潮相互作用对潮汐不对称的贡献更大；大潮的潮汐不对称性比小潮强（图1d）；在洪季大径流情况下，河口上游的潮波衰减更强，潮汐不对称性更弱，而在河口下游则潮汐不对称性比枯季小径流情况更强(图1e)。

 
图1. (a) 长江口大通径流, (b)和(c)南京和徐六泾两站的过滤潮位、潮差和潮位梯度导数，(d)和(e)南京和徐六泾两站潮位梯度导数随潮差和径流变化
 
 
       该研究成果日前以“Quantification of tidal asymmetry and its nonstationary variations”为题，发表于Journal of Geophysical Research: Oceans，作者为郭磊城副教授。
Guo L,  Wang Z, Townend I, et al. Quantification of tidal asymmetry in varying tidal environments[J]. Journal of Geographical Research-Oceans, 2019, 124(1): 773-787.