基于最新获得的、覆盖整个东海黑潮流区的、多断面、全剖面、多航次的LADCP实测海流资料及同步观测的走航ADCP和CTD资料,通过结构图分析、数据统计和动力学研究,描述东海黑潮的基本三维结构及季节变异。在此基础上,通过嵌套构造调整该流区模式的水平分辨率,选择地形等作为数值实验的主控因子,同时引入外强迫场的季节变化特征,数值研究东海黑潮的三维结构特征和季节变化规律,并探讨其相关机制。本申请项目的研究,可以为东海黑潮的运动及变化规律研究提供相关的物理框架,为东海黑潮和周围水体的多尺度、非线性相互作用奠定必要的研究基础。另外,还可以为舰船、潜艇在该流区的活动提供必要的信息,为流域内海洋环境开发和海洋环境保护提供相应的环流动力学背景。
通过LADCP/CTD/VM-ADCP实测资料对东海黑潮主要特征进行了系统性、联系性的研究,首次构架出东海黑潮的三维结构.该结构包括由流路、流幅和流速分布等构成的东海黑潮平面结构,由流速结构、多核结构及其流量特征等构成的东海黑潮垂面结构,由β螺旋、东海黑潮伴随涡旋和逆流以及冲绳海槽深层流场型态-涡流结构场等构成的东海黑潮伴随现象。季节变化研究表明在台湾东北海域,黑潮表层水向西北陆架区的入侵表现为秋、冬季最强,春季次之,而夏季几乎不发生入侵现象;在赤尾屿以北的东海黑潮中段,黑潮路径平直、流动稳定,流速总体上按夏、春、秋、冬依次递减,且四个季节中黑潮在北进的过程中表层流速都有增大的趋势;在九州西南海域,黑潮表层水向北的入侵主要发生在春、秋、冬三季,夏季不明显。数值模拟结果基本反映了东海黑潮的的主要特征,只是流速较实测结果偏小。