影响坦帕湾水交换的三种因素

本文利用高分辨率数值模型, 以2001 年秋季为例, 详细分析了影响坦帕湾水交换的三种因素: 潮汐、河流和风。论文共设置了三组实验, 驱动力分别为潮汐, 潮汐和河流, 潮汐、河流和风。模拟结果显示: 只有潮汐作用时, 由于坦帕湾潮汐较弱, 潮程较短, 坦帕湾与其临近海域的水交换主要发生在湾口附近; 当潮汐和河流共同作用时, 由于河流和湾口海水盐度的不同形成了水平密度梯度, 在其产生的水平密度梯度力的作用下, 坦帕湾形成了表层流向湾外、底层流向湾内的重力环流,从而加强了坦帕湾跟其临近海域的水交换; 由湾内指向湾外方向(2001 年秋季平均)的风应力加强了流向湾外的表层流, 同时水位梯度力发生了反转, 变成了由湾口指向湾顶, 这加强了流向湾内的底层流, 表层流和底层流的加强最终促进了坦帕湾跟其临近海域的水交换; 在航道处, 水深较深瑞利数较大, 该处的重力环流较强, 这使得相对于两侧的浅水区, 航道处的水交换能力较强。此外, 文章还分析了坦帕湾水交换的空间差异, 在Old Tampa Bay 的西侧和北侧, 滞留时间最长, 水交换能力最弱。为减少海洋生态灾害发生, 今后应重点加强对该地区的生态环境保护。