主要从事海洋环流、内波、潮流等的数值模拟研究,主持过国家自然科学基金4项、"863"课题2项、国家科技攻关(支撑)项目专题3项、省部级项目5项,参加其他课题40多项。在国内外主要刊物发表论文70多篇,其中被SCI收录的第一作者文章20篇,译著1部,获实用新型授权专利2项。成果获广东省科学技术一等奖1项、三等奖2项。学术研究的创新点主要表现在(1)系统地研究了黑潮、季风和潮余流对南海上层流场的影响作用、季节性模态和涡旋场特征;揭示苏禄海上层环流的季节特征及其动力机制以及锡布土海峡、民都洛和巴拉巴克海峡的水交换及其对南海环流和苏禄海的贡献。(2)研究了南海内潮和孤立内波生成机制、演化和传播规律,揭示了吕宋海峡海槛峡道中所生成的孤立内波西传入南海而不东传入西太平洋的动力原因;提出了估算孤立内波对石油平台圆柱形桩柱载荷的方法。(3)研制一种远程实时网上同步监测的水文气象多参数综合测量仪。
Internal tide;Internal solitary wave;Near-inertial osscilation;Circulation;South China Sea
当正压潮流经过海底地形时会在海洋温跃层附近激发内波,其中具有潮周期的小振幅线性内波称为内潮,而具有周期约为10~30分钟的非线性大振幅内波则称为内孤立波;而由风场(台风)扰动在海洋温跃层附近所激发的、具有近惯性频率的内波称为近惯性内波。这三类波动在南海北部特别活跃,且区域性的内波特征差异明显。因此,本项目主要针对(1)南海北部西沙群岛附近和东沙群岛—吕宋海峡之间两个海域内波特征、异同点及其成因;(2)影响南海北部内孤立波生成的动力机制及其传播演变规律的关键因子这两个主要内容开展研究。通过利用历史和实测内波资料、结合部分卫星遥感资料进行计算和理论分析,自主研发建立多个内波数值模式以及利用MITgcm内波数值模式应用于南海北部内波的生成和传播演变规律的数值模拟等手段来进行研究。项目取得四个方面的主要成果(1)揭示了西沙群岛附近和东沙群岛—吕宋海峡之间两个海域内波的主要特征、关键内波参数的时空变化规律及其差异性成因;(2)厘清了地形、岛屿、水体层结等要素对南海北部内孤立波生成和传播演变规律的影响作用;(3)探讨了内孤立波致水体弗劳德数和混合的时空变化规律及其对海上石油平台桩柱载荷的估算;(4)探讨了内波生成和传播的背景流场—南海北部吕宋冷涡和吕宋海峡以东附近环流的季节性变化规律。本项目的研究成果至今在国内外学术刊物发表论文29篇,其中SCI检索论文22篇,CSCD论文7篇;同时在最近的海上现场定点观测中获得了三个潜标的内孤立波同步高分辨率观测资料。这对于解释南海北部内波的特征、生成和传播演变规律及未来的内波数值预报技术具有十分重要的物理海洋学和区域海洋学意义,并为满足我国在南海军事活动、海洋资源开发等水文环境保障的需求提供重要的参考价值。