近日，我实验室沿海声层析（Coastal Acoustic Tomography，简称CAT）研究团队在JGR-Oceans杂志上发表了“Dynamics of Tidal and Residual Currents Based on Coastal Acoustic Tomography Assimilated Data Obtained in Jiaozhou Bay, China”的论文。论文基于CAT的同化流场数据详细阐释了胶州湾的潮流和余流的结构特征和动力机制。论文第一作者为实验室朱泽南助理研究员，通讯作者为朱小华研究员，张传正助理研究员、陈敏模博士后等为合作者。

      潮汐潮流对近岸污染物输运、航运等影响显著，因此获取高分辨率、高精度的流场数据意义重大。但是中国近岸海区航运繁忙、渔船拖网作业频繁，这都将对传统的流场观测方法产生较大的困扰。CAT技术则可以在观测区域外围布置较少的站位对近岸快速变化的潮流实现大面积、长时间的同步观测，适用于海湾、海峡和港口等人类活动频繁的近岸半封闭海区。实验室CAT团队于2015年12月在青岛胶州湾开展了13个CAT站位（迄今为止站位最多的一次实验）的潮流观测实验（图1），实验覆盖了大、中和小潮三个完整的潮周期。本研究将CAT观测的声传播时间数据同化到高分辨的FVCOM海洋数值模式中，得到了高精度的三维流场结构。与ADCP结果相比，同化后的流场均方根误差仅为6.5 cm/s。进一步基于该流场数据指出，胶州湾湾口附近的M4主要由连续方程中的非线性连续项和浅水方程中的平流项共同作用产生，而潮滩的M4主要由非线性连续项和非线性摩擦项产生；M6则由底摩擦作用产生（图2）。结果表明，沿海声层析流场同化方法可以有效地获取观测区域高分辨、高精度的流场结构，并为水动力机制研究和潮流监测预报提供新方法。

引用：Zhu, Z.-N., Zhu, X.-H., Zhang, C., Chen, M., Wang, M., Dong, M., et al. (2021). Dynamics of tidal and residual currents based on coastal acoustic tomography assimilated data obtained in Jiaozhou Bay, China. Journal of Geophysical Research: Oceans, 126, e2020JC017003. https://doi.org/10.1029/2020JC017003

图1.胶州湾沿海声层析实验站位图。图中，灰色实线表示数值模式三角网格、红色实现表示ADCP走航路径，蓝色点表示沿海声层析观测站位，黑色实线表示声层析站位对声传播路径在水平方向的投影。

图2. 由沿海声层析同化的流场数据得到的（a）平流项（b）非线性摩擦项，（c）非线性连续项和（d）底摩擦项的水平分布（蓝色填充）。黑色等值线表示M4和M6的潮流振幅。