2008年臺(tái)灣海峽寒害事件機(jī)制研究.pdf

1、2008年2月,浙閩沿岸流的冷水異常入侵澎湖海域,造成大量珊瑚礁魚(yú)類(lèi)被凍死。這次死魚(yú)事件給澎湖縣網(wǎng)箱養(yǎng)殖漁業(yè)帶來(lái)了巨大損失,給當(dāng)?shù)睾Ｑ笊鷳B(tài)系統(tǒng)造成了嚴(yán)重的生態(tài)災(zāi)難,被稱(chēng)為寒害事件。據(jù)統(tǒng)計(jì),寒害事件幾乎30年發(fā)生一次,每次都會(huì)對(duì)澎湖的經(jīng)濟(jì)和生態(tài)造成嚴(yán)重影響。鑒于此,關(guān)于寒害事件發(fā)生機(jī)制的研究將有助于加強(qiáng)對(duì)極端災(zāi)害的預(yù)防和提高對(duì)海峽冬季海洋動(dòng)力過(guò)程的理解。
　　 本文以海洋數(shù)值模型為工具,模擬了2008年寒害事件的冷水入侵現(xiàn)象,分析

2、了模型的溫度和流速結(jié)果,以還原寒害發(fā)生過(guò)程；再通過(guò)分析海峽內(nèi)海流的動(dòng)力變化,以找出浙閩沿岸流入侵的動(dòng)力原因；然后通過(guò)數(shù)值實(shí)驗(yàn)分析風(fēng)速和流分離的關(guān)系：最后分析流量、風(fēng)速的年際變化,討論發(fā)生在其他年份的流分離現(xiàn)象并找出2008年寒害事件發(fā)生原因。寒害事件的發(fā)生分三個(gè)過(guò)程:2008年1月28日至2月10日,冷水(浙閩沿岸流)和北向暖水在海峽內(nèi)對(duì)峙,浙閩沿岸流的冷水在東向跨岸方向的流速作用下從60.0 m等深線分離處(平潭海域東南側(cè))分離,并沿

3、著60.0 m等深線向東南方向擴(kuò)張。2月11日至2月14日,東北季風(fēng)增強(qiáng),冷水團(tuán)在南向流作用下快速向南移動(dòng)到澎湖海域,此處海溫因此急劇下降,寒害事件發(fā)生。2月14日以后,北向暖水勢(shì)力增強(qiáng),冷水團(tuán)在北向流的作用下退回到海峽北部,澎湖海域重新被暖水占據(jù),溫度開(kāi)始回升。根據(jù)動(dòng)力分析結(jié)果,冷水在60.0 m等深線分離處分離的原因是:當(dāng)南下冷水和北上暖水強(qiáng)度一致時(shí),兩者在此交匯,并產(chǎn)生較大的南高北低的水位差和密度差。水位差和密度差分別在表層和底層

4、產(chǎn)生北向壓強(qiáng)梯度力,進(jìn)而產(chǎn)生相應(yīng)東向跨岸方向的地轉(zhuǎn)流速,使浙閩沿岸流分離。冷水團(tuán)南侵的原因是突然增大的東北季風(fēng)。冷水團(tuán)北退的原因則是增強(qiáng)的北向暖水。
　　 本文根據(jù)數(shù)值實(shí)驗(yàn)結(jié)果,得到流分離和風(fēng)速之間的關(guān)系。當(dāng)風(fēng)速較小時(shí)(6.0m/s),平潭斷面和澎湖斷而流量之和是0.2 Sv左右,澎湖斷而流量略大于平潭斷面,即:北向暖水強(qiáng)度略大于冷水(浙閩沿岸流)。此時(shí)浙閩沿岸流的冷水可以輕微分離進(jìn)入海峽中部,但卻被北向暖水帶向海峽北部,不能影

5、響海峽南部。當(dāng)風(fēng)速較大時(shí)(12.0 m/s),平潭斷面和澎湖斷而流量之和為-0.5 Sv左右,即:平潭斷面流量略大于澎湖斷面,冷水(浙閩沿岸流)強(qiáng)度略大于北向暖水。此時(shí)冷水有較強(qiáng)分離,并在南向流作用下微弱的向南移動(dòng)。當(dāng)風(fēng)速繼續(xù)增大時(shí)(17.0 m/s),總流量可達(dá)到-1.5 Sv左右,平潭斷面流量遠(yuǎn)大于澎湖斷面,即：冷水強(qiáng)度遠(yuǎn)大于暖水。此時(shí)風(fēng)應(yīng)力強(qiáng)大,海水整體向海峽西岸堆積,無(wú)冷水分離。最后本文總結(jié)寒害發(fā)生原因：由于拉尼娜影響,所以20

6、08年臺(tái)灣海峽的風(fēng)速異常速偏大,北向暖水強(qiáng)度異常偏小。從1月28日至2月10日,風(fēng)速一直在12.0 m/s-15.0 m/s左右波動(dòng),這導(dǎo)致冷水強(qiáng)度略大于暖水。此時(shí)60.0 m等深線分離處出現(xiàn)較大南北水位差和密度差,這致使北向壓強(qiáng)梯度力增大,從而出現(xiàn)東向跨岸方向地轉(zhuǎn)流速。浙閩沿岸流的冷水因此分離并沿著分離的60.0 m等深線向東南方擴(kuò)張。2月11日至2月14日,東北季風(fēng)突然增大,南向流迅速增強(qiáng),所以分離的冷水團(tuán)快速南下入侵到澎湖海域。澎