冬半年冷空气强风影响长江口北支盐水入侵的过程与机制

       冬半年特别是11-3月份长江口地区的主导风向是偏北风,主要源于冷空气过境。同时冬半年也是长江口强盐水入侵发生的时段,特别是北支的强盐水入侵是威胁河口地区淡水资源利用的主要因素。以往有研究发现强北风是部分时段盐水入侵增强的影响因素。然而这方面的相关研究较少,强风影响盐水入侵的过程和机制还不是很清楚。实验室张二凤副教授等基于实测资料和盐水入侵解析模型,研究了冬半年的强风事件及长江口北支盐水入侵的变化趋势及其相关关系、强风导致盐水入侵增强的过程和机制。结果表明,1994-2008年期间强北风和东北风事件与北支盐水入侵的变化趋势类似,均是90年代较弱、1999年之后显著增强。而且二者之间显著相关,这表明强风事件增加可能是盐水入侵增强的影响因素之一。现场观测及模型结果显示,强北风及东北风可以导致显著的水位抬升、涨潮流增强、落潮流减弱以及北支径流分流比的减少,这些变化综合影响导致盐水入侵增强。陆架地区远地风产生的Ekman输移引起口门地区水位抬升,致使更多的海水进入北支。这应该是导致水动力变化及盐水入侵增强的主要机制。


 
 
图7. 2009年11月、2010年2月及2014年1月青龙港站的水位变化,与嵊泗站和东滩站的风速、风向对比。其中,(d)、(e)、(f)水位的净抬升或降低,(g)、(h)、(i)风速(正值代表北风和东北风)和气温,(j)-(o)风矢量。虚直线指示异常强盐水入侵发生的时段。
 
 
       该研究成果以“Saline water intrusion in relation to strong winds during winter cold outbreaks: North Branch of the Yangtze Estuary”为题发表于期刊Journal of Hydrology上。文章由第一作者和通讯作者张二凤副教授以及共同通讯作者高抒教授等合作完成。