长江河口北槽弯道横向次生流、混合与层化

2013年2月25至26日（枯季/大潮）、7月23至24日（洪季/大潮）分别在长江河口北槽弯道沿着3条横向测线CS6、CSW和CS3(每条测线上有北、中、南3个站位）测得水位、流速、盐度和含沙量的时间序列资料。通过这些资料的定量计算、分析，理解弯道横向次生流、混合与层化的时、空变化和各种物理机制及其相对重要性。3条横向测线均存在横向次生流，且横向测线CS3还出现横向次生环流。枯、洪季，仅在横向测线CS6、CS3出现环状欧拉余流。枯、洪季，沿着横向测线CS3，3个站位的横向斜压梯度比离心加速度和科氏加速度都大1~2个数量级，而后两项大小接近且数量级都是10-4，罗斯贝数在1左右。这些表明：横向次生流受横向斜压梯度、离心加速度和科氏加速度共同驱动，前一项相对于后两项更加重要。沿着3条横向测线：1) 枯、洪季大潮，平均势能差异分别约为54.23、66.56 J/m3，表明洪季层化强于枯季；2）枯季涨潮，平均的势能差异普遍小于落潮，而洪季涨潮，平均的势能差异普遍大于落潮，表明枯、洪季湍流混合均存在潮汐不对称性；3) 枯季，由横向、纵向水深平均应变（S-y、S-x）引起的势能差异变化率的范围分别是-67×10-3~37×10-3、-7×10-3~11×10-3 W/m3，而洪季，相应的范围分别是-45×10-3~30×10-3、-14×10-3~13×10-3 W/m3，表明枯、洪季差异不明显，横向水深平均应变（S-y）均大于纵向水深平均应变（S-x），前项对水体混合与层化的影响更大；4)枯季大潮，纵向平流（A-x）、横向平流（A-y）、纵向水深平均应变（S-x）和横向水深平均应变（S-y）的潮汐平均绝对值占四项总和之比例分别为26%、33%、18%和23%，而洪季大潮，相应的值的比例分别为13%、9%、22%和56%，表明枯季，平流项（A-y最大）对混合与层化的控制可能占主导地位；洪季，应变项（S-y最大）可能占主导地位。量纲数（m）被用于判别横向平流(A-y)、横向水深-平均应变(S-y)的相对重要性。一个概念性模式被用于显示层化与横向次生流/环流的相互关系