1、I河口羽擴展研究以及潮平均混合參數(shù)化摘要河口羽指當潮流在河口進退時，因垂向和橫向剪切所形成的特殊水體。河口羽因流域來水與海域來水性質上的差異，在河口區(qū)形成物理、化學和生物等變量的明顯梯度變化。河口羽通過兩種方式對近岸區(qū)的物理、化學和生物性質產(chǎn)生影響：一種是通過河口羽擴展將陸源物質從河流流域直接運輸?shù)胶Ｑ?；另一種是通過河口羽的湍流過程將河源和海源兩種不同性質的水體進行混合，進而形成河口區(qū)特殊的水體環(huán)境。河口羽的擴展和混合對流速、泥沙、溫度

2、和鹽度的垂向混合等物理過程有著重要作用，是河口區(qū)動力機制研究最重要的兩個方面。受河口區(qū)復雜的環(huán)境要素影響，數(shù)值模擬很難達到理想的效果。徑流、潮差和風以及地形是影響河口羽擴展和混合的主要因子，探討河口羽的擴展機制和對混合長期變化趨勢的參數(shù)化研究，不但能夠加深人們對河口羽動力機制的認識，而且能為數(shù)值模擬提供更加精確的開邊界條件。本文以美國Merrimack河口為例，在河口中區(qū)使用ADCP進行流速觀測、使用浮標進行表層溫鹽觀測，并通過釋放回收

3、表層漂流浮標跟蹤河口羽的擴展情況。結合上述觀測數(shù)據(jù)和風場數(shù)據(jù)，探討風對河口中區(qū)羽的影響機制。前人關于風對河口羽影響的研究集中在遠區(qū)，認為中區(qū)羽受河流射流影響顯著，從而忽略了風對中區(qū)羽的影響。ADCP的觀測結果表明表層流速與風的相關系數(shù)高達0.8，風對河口中區(qū)羽的擴展有重要的影響。通過水團分析進一步表明：上溯風是導致河口羽抵制科氏力作用上溯擴展的主要動力因素。通過計算和統(tǒng)計表層漂流浮標觀測數(shù)據(jù)，得出風向與河口羽擴展方向的角度差在20到45

4、之間，進一步表明，在河口中區(qū)，風通過淺水Ekman作用對河口羽進行輸運。前人對河口中區(qū)的定義不明確，本文通過研究發(fā)現(xiàn)，摩擦深度與水深的關系可以作為判斷河口中區(qū)羽與遠區(qū)羽的一個標準。通過在河口近區(qū)剝離點附近進行高頻錨系ADCP上視觀測，在觀測點獲得了2007年、2010年和2011年豐水期（共37天）的整層水體的湍流觀測數(shù)據(jù)。結合觀測數(shù)據(jù)和徑流、潮差以及風場數(shù)據(jù)，應用“方差方法”研究河口近區(qū)剪切IIITheImpactofRiverDis

5、geTidalRangeWindonRiverPlumeSpreadingTidalAveragemixingparameterizationAbstractAriverplumeiscomplicatewatermasscausedbymixingbetweenfreshriverwatersalineoceanwater.Becauseverydifferentwatermassesarecollidingwithinanestua

6、ryriverplumecanoftenbeacterizedbystronggradientsofwhichthemostdynamicallyimptantaredensitygradientverticalhizontalshear.Thedisgeoffreshriverwaterrepresentsasignificantsourceofnutrientssedimentspollutantsotherterrestriall

7、yderivedmaterialtothewld’soceans.Stronggradientsofdissolvedsuspendedconstituentssuchasnutrientspollutantssuspendedsedimentarealsotypicallypresentitistheultimatedispositionofthesecomponentsthatprovidesmuchofthemotivationf

8、understingthelocalphysics.Riverplumemayinfluencethecostalenvironmentintwoways:throughenhancedmixingthroughspreading.Terrigenousmatteraretranslatedintotheambientwatertogetherwithriverplumemixingplayanimptantroleofexchangi

9、ngnutrientbetweenupperlayerdownlayer.Spreadingmixingarethemostimptantaspectsofriverplumedynamicsinteractingwitheachother.Modernnumericalmodelsofbuoyantflowonthecontinentalshelfarenotabletoadequatelyresolveprocessesthatoc

10、curwithinthesupercriticaloutflowregionbecauseofthecomplicateenvironmentsofestuary.Spreadingmixingaresignificantlyaffectedbyexternalfcingsuchasvariationofriverdisgefloodebbspringneaptidealsowind.Thestudyonriverplumespread