台湾海峡冬季亚潮频水位波动的初步研究

冬季台湾海峡两岸水位存在较强亚潮频波动,西岸尤为显著.波动能量在32、10.7、4.6、3.6和2.9天频带出现谱峰.分析表明除主要由风场波动造成的埃克曼增减水(32、3.6天波动)外,海峡风场的波动还激发了周期为4.6和2.9天的陆架波,16天波动也具有陆架波的物理性质,但源于东海,非海峡风场所致.     

台湾海峡生物种类分布丰富

台湾海峡是我国三大海峡之一,位于我国东海大陆架南部,与南海陆架连接,南北长约380公里,东西平均宽约190公里,属纵长型海峡。台湾海峡海岸漫长曲折,福建沿海岛屿星罗棋布,半岛、港湾鳞次栉比,大小港湾共计有125个。     

台湾海峡一次海啸的初步数值模拟

应用一个三维斜压陆架海模式--HAMSOM模式,首先对台湾海峡内的背景潮汐场进行了数值模拟,随后将一个参数化公式作为强迫条件,对1994年发生在海峡内的一次海啸进行模拟,结果与实测数据比较吻合.还分析了海啸波在海峡沿岸的分布情况及其对沿岸区域的影响状况,结果表明该次海啸波动对海峡沿岸区域的影响不大.     

南海西南部巽他陆架底层冷水及其季节变化分析

本文利用历史水文观测数据研究了南海西南部巽他陆架水团特征,结果表明:(1)巽他陆架纳土纳群岛周围底层存在着低温高盐的冷水,该冷水沿地形爬升分为两支,一支可延伸至泰国湾,另一支伸向卡里马塔海峡;(2)巽他陆架底层冷水有明显的季节变化,该底层冷水在春季开始形成,夏季达到最强,秋季开始衰退,最后在冬季完全消失;(3)巽他陆架底层冷水来源于南海次表层水的涌升。夏季西南季风使陆架表层水向南海流动,有利于南海次表层低温高盐水沿地形向陆架爬升,此时底层冷水与表层水温差超过8°C。冬季东北季风,使南海表层水向陆架流动,海水在陆架堆积,从而阻止了南海次表层低温高盐水的爬升。     

中国陆架的残留沉积

中国陆架残留沉积复盖面积达38.26万平方公里,占陆架总面积的30.1%.分布最广的残留沉积是滨岸相残留砂,其它还有少量的河流相、湖沼相、三角洲相、类黄土和古土壤等.残留砂的年龄大体在距今15000—7500年.残留沉积的存在取决于海面升降和现代沉积作用的不均衡性.中国陆架较大的残留沉积区有11个,其分布与海水流系格局密切相关,可分为四类:1.外陆架残留沉积;2.海湾残留沉积;3.海峡残留沉积;4.大河口外残留沉积.     

全南海内潮生成与传播的数值模拟研究

利用边界八分潮驱动的MITgcm模式,对整个南海海区的内潮进行了数值模拟研究。结果表明:在吕宋海峡出现因内潮引起的强烈等密面起伏,其振幅可以达到30m;在西沙群岛西侧海域和南海南部陆架、陆坡坡折处也出现因内潮引起的小振幅等密面起伏,振幅可达到10m以上,这表明该两处海域也是南海内潮的可能源地。通过断面分析,验证了西沙群岛西侧海域和南海南部陆架、陆坡坡折处均有内潮射线产生。内潮能通量的分析表明,吕宋海峡处大潮期间东传的平均斜压潮能功率为11.4GW,西传的斜压潮能功率为14.6GW;在西沙群岛西侧海域,东南方向传播的斜压潮能功率为0.28GW,西北方向传播的斜压潮能功率为0.08GW;在西沙群岛西侧海域和南海南部陆架、陆坡坡折处海域的斜压潮能通量的量级可达20kW/m。在南海南部陆架、陆坡坡折处海域,东北方向传播的内潮能通量为0.54GW。通过分析上述三个典型海域内潮能通量的时间序列发现,第一模态内潮在吕宋海峡的传播相速度可达3.1m/s,在南海中部的传播速度可达2.2m/s;在上述三处内潮源地均有高模态内潮产生。     

琼州海峡海流的三维数值模拟

使用三维斜压陆架环流模式模拟琼州海峡的海流分布，结果表明，海峡内的海流基本为往复流；流向与海峡等深线走向近似平行；大潮退急的流速比大潮涨急的大。相同的风速，东风驱动的流速比西风驱动的大。风潮耦合驱动，潮位梯度力占主导地位。     

夏季对马暖流水来源的探讨

主要根据韩国海洋研究所通过东海沿岸海洋过程试验(COPEX-ECS)收集的CTD和卫星跟踪表面漂流浮标观测结果,探讨了夏季对马暖流水的来源.所得主要结论为:(1)对马暖流水的结构有着明显的区域性变化.在九州西侧的冲绳海槽北区,对马暖流水为3层结构;而在陆架和对马-朝鲜海峡,对马暖流水为两层结构.(2)对马暖流表层水以次高盐(33.50～34.10)为特征.它主要是由以长江冲淡水为主体的沿岸水、黑潮表层水和东海南部陆架水汇聚而成.(3)对马暖流中层水由两部分组成.温跃层以下,盐度大于34.50的高盐水,基本为爬升的黑潮水表层水.位于跃层中的对马暖流水则是黑潮水与陆架低盐水的混合水.(4)在对马-朝鲜海峡,由于与陆架低盐水和沿岸水不断混合,来自源区的海水明显变性.盐度大于34.50的高盐水,仅出现在50m以深的底层水中.     

琼州海峡东、西口地貌特征及其成因初探

琼州海峡位于海南岛与雷州半岛之间,呈北东东-南西西方向延伸,长约80公里,宽20—50公里,最大水深为120米.海峡中央部分为长条状的磨蚀槽,槽底起伏不平,呈锯齿状(图1,照片1).海峡向东、西两口迅速变浅,发育了槽滩相间、波状起伏的堆积地形(图2),成为南海北部陆架上独特的地貌类型.     

台湾海峡冬、夏季氮通量的数值模拟研究

本文建立了一个气候态驱动的台湾海峡物理-生态耦合模型（ROMS-NPZD）。与遥感观测数据的比较表明，模型能够较好地模拟出冬、夏季台湾海峡主要的温度和叶绿素分布特征。模型揭示了夏季台湾海峡营养盐输运的东、西通道，与南海次表层水的入侵通道一致；冬季，海峡中的营养盐来源于闽浙沿岸水和通过澎湖水道入侵的南海次表层水。模拟结果表明:夏季，通过海峡流入东海的氮主要为有机氮；冬季，闽浙沿岸流为海峡和南海北部陆架提供了丰富的营养盐，不仅如此，南海次表层水进入海峡的营养盐通量与夏季相当。     

1984年夏季台湾浅滩周围海域水团的多维模糊聚类分析

本文应用多维模糊聚类方法分析了1984年8月台湾浅滩周围海域海水的7个海洋学参数,进而讨论了该海域水团的划分及海水的交汇情况.分析结果表明观测期间研究海域的主要海水类型为南海陆架水,内斜上升冷水及粤东上升流水,此外,在外斜一带还有一支上升冷水.南海陆架水属浅海混合水团,主要分布于上层,其影响只达东山-台湾浅滩一线.内斜上升冷水位于浅滩北侧,从东向西楔入研究海区,可能源于黑潮.粤东上升流水则位于粤东近海下层,观测期间影响海峡南部的主要是从台湾浅滩以东海域进入海峡的黑潮或南海(海盆)水.     

黑潮与东海水交换研究

利用高分辨率ROMS(regional ocean modeling system)数值模式模拟东海地区的多年平均流态。数值模拟结果在黑潮的流速、路径、流量等方面与近年来对黑潮的认识相一致。利用模式结果,计算东海及邻近海域主要水道的水通量。结果表明:台湾海峡、中国台湾-西表岛之间水道是海水进入东海的主要通道,对马海峡、吐噶喇海峡、大隅海峡与西表岛-宫古岛-冲绳岛-庵美大岛之间水道是海水流出东海的主要通道。分析PN断面的流量的变化特征,结果表明黑潮流量在春季与夏季较大,秋季与冬季较小,年平均流量为24.16 Sv,与前人研究结果一致。计算跨越200 m等深线的年平均净向岸体积输送为0.99 Sv,在台湾东北与九州西南地区表现为黑潮入侵陆架地区,年平均入侵流量分别为1.907 Sv与0.065 Sv,在黑潮中段地区,跨越200 m等深线流量呈现交错状分布,年平均净通量为0.982 Sv,表现为由东海陆架地区流向黑潮。上述结果对黑潮与东海之间物质与能量交换研究有一定参考价值。     

台湾海峡沿岸风的周年变化

海面风场及其变化是海水运动的主要能量来源之一。在水深不大的陆架区,海面风场对海水的驱动作用更为明显。台湾海峡的水深除东南部的澎湖水道外,大都小于100m。海区属亚热带型季风气候区。海峡的海水运动受季风的影响强烈,呈明显的周年变化。因而,准确地描述海峡海面风场及其变化,对海峡的动力学研究有不容忽视的意义。因条件所限,以往有关的物理海洋学研究大都直接引用台湾海峡沿岸气象台站风的统计资料,这些资料一般没有计算合成风,即没有做矢量统计平均,所以无法满足海水     

中国陆架潮流沉积体系和模式

在1991年中法合作渤海潮流沉积研究的基础上,查阅了国内外有关研究成果,分析了中国陆架的水深地形、沉积地貌与潮流动力的关系,认为潮流对中国陆架的海底地貌和沉积的形成发育起了主导作用。当潮流流速大于3节时,潮流的侵蚀作用是主要的,往复潮流多形成冲刷深槽,大大刷深了海峡或水道。当潮流流速1－3节时,潮流的沉积作用是主要的,多形成浅滩,即潮流沙脊和潮流沙席。以M2分潮椭率绝对值0．4为界,大于0．久者意味着潮流旋转性强,多形成潮流沙席;小于0．4者意味着潮流往复性强,多形成潮流沙脊。提出了我国邻近陆架发育了5个现代潮流沉积地貌体系：（1）黄海东部潮流沉积体系,它由西朝鲜湾潮流沙脊和其南部的沙席两者组成;（2）渤海东部潮流沉积体系,它由老铁山水道冲刷槽,辽东浅滩沙脊和渤中浅滩沙席三者组成;（3）长江口外潮流沉积体系,它由江苏滨外潮流沙脊和长江口浅滩潮流沙席组成;（4）台湾滨外潮流沉积体系,它由台湾海峡冲刷槽、台湾浅滩沙脊、澎湖水道冲刷槽和台中浅滩沙席四者组成;（5）琼州海峡潮流沉积体系,它由琼州海峡冲刷槽、东浅滩沙脊和西浅滩沙脊三者组成。此外,在东海陆架上还有冰后期海侵早期形成的残留潮流沉积体系。全新世陆架浅海潮流沉积模式可分海峡一浅     

吐噶喇海峡内潮的能量收支和大小潮变化

吐噶喇海峡是西北太平洋重要的内潮产生区域,该区域内产生的内潮对于东海陆架和西北太平洋的混合和物质输运有十分重要的作用。水平分辨率为3km的JCOPE-T(JapanCoastalOcean PredictabilityExperiment—Tides)水动力学模式的结果表明,吐噶喇海峡的内潮主要产生在地形变化剧烈的海山和海岛附近,其引起的等密面起伏振幅可达30m。吐噶喇海峡的内潮在垂直于等深线方向分为两支向外传播:一支向西北方向传播,进入东海陆架后迅速减小;另一支向东南方向传播,进入西北太平洋。吐噶喇海峡潮能丰富,其在约半个月内的平均输入的净正压潮能通量为13.92GW,其中约有3.73GW转化为内潮能量。生成的内潮能量有77.2%在当地耗散,传出的内潮能通量为0.84GW,主要通过西北和东南两个边界传出。该区域潮能通量有显著的大小潮变化,大潮期间输入的正压潮净能通量和产生的内潮能通量均约为小潮期间的2倍,但其主要产生区域基本不变,且内潮能量耗散比率均在产生的内潮通量的76%—79%。另外,内潮能通量的传播方向也没有发生变化,仍主要通过西北和东南两个边界传出。因此,大小潮的变化仅影响吐噶喇海峡处产生的内潮能量的大小,不影响其产生区域、传播方向和耗散比率。     

台湾海峡的潮流沉积沙体研究与展望

海底沙体是海洋资源开发利用、环境保护、灾害防治和军事行动等必须密切关注的底质类型。台湾海峡沙体面积分布广泛,主要有台湾浅滩、台中浅滩及海峡内受中小型山溪性河流影响的沙体。近年来,台湾浅滩沙体空间分布、大型沙波与小型沙波形态特征及剖面结构研究等领域取得了许多新进展;台中浅滩不同区域的沙体演化对应了地貌发育的不同阶段;而海峡西侧陆架上残留的中小河流沙体地貌也获得了一些新发现。本文归纳了台湾海峡窄陆架上不同沙体的平面分布特征、剖面结构及成因。今后工作的重点应聚焦于进一步获取不同区域高分辨率的地层、地貌证据,并进行对比研究。这些工作能深化对末次盛冰期以来台湾海峡不同地区沙体成因、关联及演化的认识,并有助于了解人类海洋活动与海底沙体演化的响应关系,丰富海底沙体发育和演化理论。     

黑潮主流径海域海水中的无机碳及其对东海陆架区的影响

基于2014年5—6月对黑潮主流径及毗邻东海陆架海区的调查,研究了该区域水体中无机碳体系参数(p H、总碱度TAlk、溶解无机碳DIC及DIC/TAlk)的垂直与水平分布,在此基础上定量评估了黑潮输入对东海陆架海区无机碳收支的影响。结果表明,黑潮水体中DIC、TAlk与DIC/TAlk总体而言随水深增加而升高,p H降低,综合体现了浮游植物生产、海-气界面交换、有机物降解及Ca CO3溶解等过程的影响;上升流中心站位无机碳参数均受较深层水体上涌影响,与黑潮主流径其它站位略有不同。东海陆架海区外侧站位表层、30m层无机碳主要受台湾海峡暖流影响,高p H、低DIC/TAlk的黑潮表层水影响区域局限于东南部;而在底层,低p H、高DIC/TAlk的黑潮入侵流离开黑潮主流径向正北方延伸并抬升至钱塘江口附近;上升流对无机碳的影响持续至表层,其携带的黑潮中层水因此也可能进入陆架海区。水量模型估算黑潮水在5—10月间跨域陆架边缘向东海陆架区输入溶解无机碳总计58798.9×109mol,净输入达37382.9×109mol,而东海向外输出的无机碳绝大部分经由对马海峡进入日本海。     

南海北部内孤立波非线性陡斜的数值研究

基于三维海洋环流模式MITgcm,对非线性陡斜在南海北部内孤立波形成和传播过程中的作用进行了研究,探讨了内孤立波的三维演变过程。研究发现,吕宋海峡处正压潮流激发的斜压潮能射线在其西侧形成强斜压扰动,该扰动在西传过程中受到地形浅化的影响,发生非线性陡斜,波长变小,波形变陡,最终在南海北部陆架坡折处形成大振幅内孤立波,即南海北部的大振幅内孤立波主要是由吕宋海峡西侧的强斜压扰动发展而来,而非来自吕宋海峡巴坦岛附近经潮地相互作用所形成的强波动信号。同时,模式也揭示了a、b波的演变过程,在吕宋海峡西侧约120°E以东的海域,没有发现a、b波,经过西传过程中的非线性陡斜作用,a、b波才演变出来,表明传播过程在a、b波的形成中具有重要意义。     

马尔马拉（Marmara）南部陆架的海平面变化和与沉积环境的关系

马尔马拉（Ｍａｒｍａｒａ）南部陆架的海平面变化和与沉积环境的关系ＭｕｓｔａｆａＥｒｇｉｎ等马尔马拉海位于东北部的黑海（世界上最大的缺氧盆地）和西南部的爱琴海之间,其面积约１１５００ｋｍ２,总体积达３３８０ｋｍ３。两个窄而浅的海峡达达尼尔和伊斯坦布尔提...     

春季季风间期巽他陆架和马六甲海峡表层海水浮游植物群落结构研究

于2013年3-5月通过走航取样分别对巽他陆架和马六甲海峡表层海水浮游植物叶绿素a生物量和群落结构进行了观测和研究。结果表明:巽他陆架生物量较低,叶绿素a浓度平均值为(0.083±0.043)μg/L,爪哇海的SS4站位生物量最低,仅为0.014μg/L,浮游植物粒级组成上主要以Pico-级为优势,占80%以上;马六甲海峡自西北至东南存在明显的盐度梯度,在盐度最低的SM5站,叶绿素a生物量最高,达到1.080μg/L;马六甲海峡站位叶绿素a浓度平均值为(0.433±0.315)μg/L,同时浮游植物群落结构变动较大。在海峡西北的SM1-SM4站与巽他海峡类似,主要以聚球藻为优势类群,Pico-级浮游植物占60%~80%;在生物量最高的SM5站,同样以聚球藻为优势类群,而在海峡东南段的SM6和SM7站,虽然叶绿素a浓度相对于SM5略有降低,但仍明显高于其他马六甲海峡站位和巽他陆架站位,此两个站位硅藻比例明显升高,均可达20%以上。从优势类群生物量与环境因子和营养浓度的相关性可以看出,研究海区叶绿素a生物量与水体盐度呈现显著负相关(p0.050),说明陆源输入对研究海区生物量具有明显的影响。另外,硅藻生物量也与磷酸盐浓度(p0.050)和硅酸盐(p0.010)浓度均呈现显著正相关;聚球藻在浮游植物群落中的优势度会受到陆源营养盐输入的影响而降低,但仍然是整个研究区域最优势的浮游植物类群。