我国东部邻海恶劣天气的时空分布及其成因初探

本文利用1930～1979年NCDC海洋船舶观测的气象资料,分析了中国东部邻海恶劣天气的时空分布。结果表明,海区恶劣天气的分布在冬季和夏季是不同的;在东北和西南季风期间,台湾东北和西南海区也有差异。影响恶劣天气条件的分布因子非常复杂,主要是季风和极锋、天气系统、冷暖洋流及地形等因子。     

利用经验正交函数分析东南亚夏季季风期气压场云场中期变化特征

本文利用经验正交函数分析了1981、1982年夏季,30°N—30°S、70°—150°E范围内气压场、云场中期变化特征。结果指出,东南亚夏季季风期内,气压场存在6—9天、2周、4—6周三种主要中期振荡。与此对应,地面气压场表现为三种典型的特征向量场分布形势,其中第一特征向量场代表季风环流形成,维持基本气压配置形势;第二、第三特征向量则是叠加在基本场上的扰动气压场,这是导致季风爆发、中断的气压场配置形势。上述三种类型可以反应出原场的60%以上的总信息量。云场分析表明,季风期内云量场也存在三种主要形式,其一为东北—西南部云量变化符号相反;其二为东、西部之间及南、北部之间云量的相反变化趋势,这些变化特征是季风强,弱及在东西或南北之间进退的反应。天气分析证实,上述变化往往从南部开始。因此,这一结果对我国夏季热带天气预报及降水中期预报有参考意义。     

南海北部海区太阳辐射观测分析与计算方法研究

利用2000年与2002年南海海气通量观测资料及同期西沙站资料,研究分析了4-6月份南海北部海区太阳总辐射与云量以及日照时间等因子的对应关系.研究发现,日均太阳辐射与日总日照时间对应关系最好,依次是低云量、总云量.据此首先利用2000年资料建立了除考虑云量外还包括日总日照时间的计算日均太阳辐射的估计公式,并利用2002年观测资料进行独立检验.误差分析结果表明,包括日总日照时间的经验公式远优于单纯考虑云量的计算公式,误差减少了近50%.最后,应用该经验公式对观测期间缺测段资料进行了补插及外推估算,分析了2000年与2002年南海季风爆发前后太阳辐射的一些变化特征,估算结果表明,季风爆发前太阳辐射日均值缓慢增加并始终处于较高值.     

东海海域云量特征的卫星观测分析

利用1999年1月—2009年12月的ISCCP卫星云量资料,分析了总云量及高、中、低云量在东海海域的时空分布特征。结果表明,东海海域各季节低云量高值区边缘沿海岸线分布,总云量、中云量和高云量存在显著的时空分布差异;春季、秋季和冬季低云量和中云量在总云量中占主体,夏季尤其是6月份,高云量是总云量的重要组成部分;总云量和高、中、低云量的日变化形式相对稳定且变化趋势各不相同。     

东海海区各季节昼夜云的特征分析

利用2007—2010年CloudSat二级产品中的2B-GEOPROF和2B-GROPROF-Lidar数据,对东海海区各季节、昼夜的云量、云高分布特征做了统计分析。结果表明:云量的季节性和地域性差异较大,总云量以春、夏两季居多,秋、冬季节较少,而低云量则以冬季最多,夏季最少。台湾岛及其以东至123°E海域终年多云,年平均总云量在65%以上,年平均低云量在45%以上。昼夜变化较为明显,大部分区域夜间18时年平均云量比白天06时略偏多,海上年平均总云量06时约为50%~60%,18时增加到55%~70%;平均最低云底高和平均最高云顶高的水平分布趋势相近:夏季云层最高,春秋季次之,冬季云层最低。从年平均云高分布来看:06时,台湾岛及其东北海域是云层的低值区,沿琉球群岛区域是相对的高值区,而18时沿海地区云层升高,海上云层明显压低,琉球群岛北部海域骤变成低值区。     

1993~1996年南海中部海洋沉降颗粒通量的季节和年际变化

通过对南海中部1993~1996年获得的浅层和深层时间系列沉积物捕获器的样品分析,发现了稳定同位素值、颗粒总通量、碳酸盐、生物蛋白石、有机碳、表层初级生产力、浮游有孔虫总通量和属种的分布存在明显的季节性变化,其通量都是在东北季风和西南季风盛行期出现高值,在季风转向期出现低值.浮游有孔虫Globigerinoides sacculifer,G.ruber,Globigerinita glutinata,Neo-globoquadrina dutertrei等种的通量和相对百分含量也是在东北季风和西南季风盛行期都出现高值,但Globigerina bulloides,Globorotalia menardii和Pulleniatina obliquiloculata等种则在东北季风盛行期出现高值.分析还发现Globigerinoides sacculifer和Globorotalia menardii等种的通量和百分含量以及有孔虫总通量和碳酸盐通量等从1993到1996年存在下降趋势,而Globigerina.bulloides和Globigerinita glutinata的通量和百分含量以及生物蛋白石通量等在该期间显示为上升趋势.浅层捕获器样品中的碳酸盐和有机碳的通量比深层的高.研究表明海洋沉降通量和浮游有孔虫属种的季节和年际变化主要受与东亚季风相关的表层初级生产力和海洋水文条件变化所控制,深层捕获器样品中的碳酸盐和有机碳的通量低应与碳酸盐溶解作用有关.     

青岛地面太阳总辐射变化特征及影响因子分析

利用青岛市2003年8月~2011年8月的太阳辐射观测资料及常规气象地面观测资料,采用双标图分析、相关分析等统计方法,研究了地面太阳总辐射的变化特征及其影响因子。结果表明:青岛地面太阳总辐射呈现春季最大,夏秋季次之,冬季最小的季节变化特征;大气透射率夏季最小,其他3个季节相差不大。双标图分析及相关分析表明:总云量、能见度及相对湿度是辐射的主要影响因子,其中总云量对辐射变化起重要作用,能见度次之,相对湿度的影响最小。云对辐射有强的衰减作用,且低云的影响相对中高云大;实际大气中相对湿度和能见度对辐射的影响主要反映在两因子对云量的影响上,排除云的影响后相对湿度和能见度对辐射的衰减相对小,且不同云量条件下表现不同,云量较大时透射率随着相对湿度和能见度的变化较为明显。青岛地面太阳辐射受风向影响明显,盛行风为东南风的情况下,大气透射率较盛行风为西北风的情况下要小,且冬、春、秋3季节的大气透射率受风向影响大,夏季受风向影响小。     

南海西部及北部的地形Rossby波

南海是世界著名的季风盛行海域,冬季盛行东北季风,夏季盛行西南季风。东北季风盛行期间,海表层为西南向漂流;西南季风盛行期间,海表层为东北向漂流。由于季风的作用及热盐的影响,因而南海的流场与质量场互相调整适应。夏季南海东北部海水堆积,海面由东北向西南倾斜;冬季则相反。考虑到流场、质量场以及地形作用相互调整和β效应的影响,在等深线密集的那些海区因底形倾斜引起等效β效应可能会产生地形Rossby波。     

阿拉伯海鲐鱼渔场时空分布及其与海洋环境的关系

采用2016—2017年中国印度洋围拖网生产数据和同期的海表温度、叶绿素、表层海流和海面高度数据, 绘制了阿拉伯海鲐鱼Scomber australasicus围网月平均单位捕捞努力量渔获量(CPUE)和环境因子空间叠加图, 分析鲐鱼渔场与海洋环境因子之间关系, 采用频次分析和经验累积分布函数计算鲐鱼渔场最适宜的海洋环境区间。结果表明, 该海域月平均CPUE呈现先减少后增加的趋势; 围网渔场渔汛主要在东北季风期间, 从10月到翌年3月; 作业渔场重心分布在59°—62°E、13°—17°N, 具有明显的月变化, 基本呈现西南移动趋势。空间上, CPUE 分布在西边界流速较大的海域右侧, 在海流最大值和最低值中间区域。在印度洋东北季风期间, 阿拉伯海围网鲐鱼渔场适宜海表温度在25~28℃; 叶绿素浓度在0.2~0.5mg·m ^-3; 表层海流在0.05~0.25m·s ^-1; 海表高度0.2~0.35m。     

2006年9月南海北部表层温盐场的走航观测

通过2006年9月南海北部开放航次的走航观测,得到了该海区多个断面的表层温度、盐度分布曲线.QuikScat海面风场资料显示观测期间处于西南季风向东北季风的转换阶段,走航观测所得的温、盐资料显示出在这一季风转换的特殊阶段该海区表层的水文特征.珠江口冲淡水的扩散范围在季风转向前后有显著的变化,低盐的冲淡水在西南季风阶段向珠江口外海区的东南方延伸较远,而在东北季风阶段则受珠江径流量、南海北部表层环流等因素的影响收缩至珠江口附近.闽南近岸和台湾浅滩南部表层具有低温高盐特征,但CTD资料表明台湾浅滩区域存在上升流,结合风场资料,可证实观测期间此处的上升流由海流-地形因素所造成.     

东北季风期海南岛三亚湾初级生产力分布特征及其影响因素

根据2006年10月和2007年1月的监测资料,对三亚湾在东北季风初始期和盛行期初级生产力的分布特征及其受水体环境的影响因素进行了分析。三亚湾秋、冬季表层潜在初级生产力平均值分别为6.81mgC·m-3·h-1和7.47mgC·m-3·h-1;水柱初级生产力平均值分别为504.96mgC·m-2·d-1和495.33mgC·m-2·d-1。东北季风期间,三亚湾水体垂直混合作用加强,层化现象减弱,水动力过程和营养盐等环境因子是该海湾初级生产力分布特征和季节变化的重要调控因素;其中冬季较高的DIN分布对表层初级生产力有潜在促进作用,而水体扰动增强、真光层深度下降则导致水柱初级生产力低于秋季。三亚河口近岸水域秋、冬季均为营养盐、叶绿素a及初级生产力的高值区,其中表层潜在初级生产力在秋季和冬季分别达到了45.80mgC·m-3·h-1和39.27mgC·m-3·h-1,表明调查期间三亚河营养盐输入对近岸水体浮游植物初级生产过程的显著影响。     

冬季中国东海中溶解碳水化合物浓度分布

采集了中国东海(2009-12~2010-01)35个站位的海水样品,其中包括6个站位的垂直断面。用TPTZ方法测定了溶解态的单糖(MCHO)、多糖(PCHO)和总糖(TCHO)的浓度,对其水平分布和PN断面分布进行了研究。结果表明,受到长江冲淡水和黑潮水的影响,表层海水中MCHO、PCHO和TCHO浓度的水平分布表现出由近岸向外海递减的分布趋势。PN断面由于受冬季东北季风的影响,水体混合强烈,使得MCHO、PCHO和TCHO浓度在垂直方向上分层无明显规律。对长江口外3个断面海水中TCHO浓度与环境因子做了相关性研究。结果表明,TCHO浓度与盐度和温度呈显著的线性负相关,与Chl-a浓度呈线性正相关。     

越南巴达棱湾沿岸海域周年风和浪的观测分析

基于国内首次在越南巴达棱湾2007年5月—2008年4月的风、浪现场实测资料,对该海区的风和浪的基本特征进行了初步统计分析,得出如下结论:1)海区季风现象明显,冬季(夏季)盛行东北(西南)季风,东北季风强度大于西南季风强度;2)海区波向与风向基本一致,即冬季(夏季)常浪向和强浪向均是E(SSW)向浪;3)海区以风浪为主,波谱表现为多峰结构,主峰多为单峰和双峰结构,东北季风(西南季风)期间,峰值周期对应的波向为E(SSW)向,台风对海域的波谱影响明显。文章结果对认识与我国同纬度的南沙群岛海域的风、浪特点具有一定参考价值。     

南海西北部陆架区沿岸流和上升流对中华哲水蚤分布的影响

中华哲水蚤(Calanus sinicus)是广泛分布于西北太平洋大陆架水域的浮游桡足类,在海洋生态系统的物质循环和能量流动中具有重要作用。根据2006年7月至2007年10月4个季节使用网目孔径为0.505mm的浮游生物网采集的样品,分析了南海西北部陆架区中华哲水蚤的水平、季节和昼夜垂直分布以及与季风、海流和温度的关系。中华哲水蚤丰度季节变化显著,整个调查海域春季的平均达(22.30±77.78)个/m3,夏季的降低,平均为(13.74±45.10)个/m3,秋季消失,冬季调查期间仍未出现。中华哲水蚤的区域分布差异十分显著,将调查海域划分为粤西近海、琼东近海、粤西-琼东外海三个亚区,在粤西近海亚区春、夏季中华哲水蚤的平均丰度分别为(115.63±145.93),(68.12±84.00)个/m3,远高于另外两个亚区。夏季琼东沿岸上升流区的中华哲水蚤没有昼夜垂直移动行为,呈底层分布,以躲避表层高温的伤害。南海西北部陆架区是中华哲水蚤的季节分布区,冬春季东北季风期间由广东沿岸流从东海沿岸携带而来,出现的时间从北往南逐渐推迟;夏季西南季风期间雷州半岛东部近海的冷涡和琼东沿岸上升流区成为中华哲水蚤度夏的避难所;秋季季风转换时期上升流减弱或消失,中华哲水蚤因耐受不了高温(>27℃)死亡而消失。因此,中华哲水蚤对东北季风时期的沿岸流和西南季风时期的上升流均具有良好的指示作用。     

2009—2010年南海北部浮游有孔虫通量和稳定同位素季节变化及其对东亚季风的响应

通过对南海北部2009—2010年获得的浅层、中层和深层时间系列沉积物捕获器的样品分析,发现浮游有孔虫总通量和主要属种Globigerinoidesruber,Globigerinoidessacculifer,Pulleniatinaobliquiloculata和Neogloboquadrinadutertrei的通量和百分含量存在明显的季节性变化,在东北季风和西南季风盛行期出现高值,特别在冬季风期间高值明显,在季风间歇期出现低值,展示出"双峰型"通量模式。浮游有孔虫通量与颗粒总通量、有机碳通量、总碳通量、总氮通量、碳酸钙通量和蛋白石通量变化一致,随叶绿素a浓度和风速大小变化而改变,表明南海北部生源颗粒通量主要受季风影响的表层生产力所控制。浮游有孔虫壳体氧同位素与表层海水温度的季节变化相吻合。壳体δ18 O主要受海水温度变化的影响,不同深度属种的δ18 O变化反映了上层海水温度梯度。此外,壳体碳同位素值总体上在东亚季风强盛期低、季风间期高,与表层海水中叶绿素a浓度和海表风速的变化趋势相反,说明浮游有孔虫δ13 C值反映了水体营养和表层生产力的变化。     

南沙群岛海域风场特征--卫星散射计观测资料分析

通过对欧空局提供的ERS卫星微波散射计风场资料的再分析，研究了南沙群岛海域的风场特征，主要包括南沙群岛海域的东北季风和西南季风随纬度的变化以及一年中根据风应力特征划分的4个时期的风应力与风应力旋度的分布特征。     

1988-2009年北印度洋海域风候统计分析

利用具有较高时空分辨率的1988-2009年的CCMP（Cross-Calibrated,?Multi-Platform）风场资料,对北印度洋海域的风候特征进行深入统计分析,为防灾减灾、航海、海洋能开发等提供参考。研究发现：（1）北印度洋受季风影响显著,MAM期间阿拉伯海和孟加拉湾的风向呈顺时针旋转,JJA期间受西南季风影响显著,盛行西南风,SON期间为季风过渡季节,低纬度海域的西南季风仍未消退,而高纬度部分海域已经转受东北信风的影响,DJF期间整个北印度洋受东北信风影响显著。风速的大值区主要分布于索马里以东和阿拉伯半岛东南部海域、斯里兰卡东部海域和马纳尔湾。（2）6级以上大风的高频中心位于索马里和阿拉伯半岛东部海域。（3）近22年期间,北印度洋海域的海表风速整体上以0.0286m?s-1?a-1的速度显著性逐年线性递增,递增趋势较强的海域分布于中高纬海域：红海、马纳尔湾、孟加拉湾西部和北部海域、马六甲海峡、泰国湾、北部湾。     

海口湾海域波浪特征分析

通过在海口湾北部海域布置波浪观测站,对采集到的实测波浪资料进行统计和波谱分析,研究了琼州海峡波浪季节性变化特征。观测期间最大波高为5.6 m,发生在台风"莎莉嘉"经过期间。无台风影响的月份最大波高为3.0 m。年平均十分之一大波波高、年平均有效波高、年平均波高分别为0.5 m、0.4 m、0.3 m,该海域波高总体不大。波周期范围主要在2～7 s区间。研究结果表明:1)观测海区各月基本都受到东北风影响并存在东北向的波浪; 2)发现海区波浪类型主要是风浪为主的混合浪; 3)发现观测海区一直受到南海传入的长周期波影响; 4)海区风向与浪向的一致性在东北季风影响时段明显强于西南季风影响时段,风速与波高的相关性在东北季风影响时段明显强于西南季风影响时段,该现象在台风月份表现得尤其明显。     

热带海洋温跃层深度与南海夏季风强度关系探讨

计算了1975～1999年南海夏季风强度指数,针对季风强、弱年进行太平洋至印度洋20℃等温面的深度(温跃层深度)距平场合成分析,得到强、弱季风年温跃层深度距平的4种分布形式.使用历年季风强度指数与各月温跃层深度距平作相关计算,发现孟加拉湾和赤道中太平洋的深度距平与季风强度具有很好的正相关,台湾以东海域呈较高的负相关,可作为季风预测的重要因子.     

澎湖列岛主要天气气候特点及其成因分析

本文主要探讨澎湖列岛附近地理自然条件对该地区天气气候的影响。一、东北季风期间地形槽形成的雨影地带台湾地形槽是指冬半年在稳定的东北强风影响台湾省的情况下,在台湾山地背风面形成的气压槽(见图1)。这个气压槽是东北季风与台湾山地相互作用的产物,其强度与台湾岛迎风面附近海