黄海暖流水的调查研究

在东海东北部,济州岛以南,有一支沿西北方向进入南黄海的流动,海洋学上统称黄海暖流。从水团结构分析,也称之为南黄海高盐水①②或南黄海暖流水、黄海暖流水。 黄海暖流水是渤、黄、东海唯一的外海水源,具有高温高盐和低溶解氧含量特征,其消长变化对渤、黄、东海的海洋环流,包括水团、流系和涡旋等的分布及其变异具有重要影响。本文对国内、外关于黄海暖流水的调查研究进行了扼要总结,重点概述了作者等近年来关于黄     

南黄海暖流水附近冷水块的分析研究

在南黄海东南部，呈现高温、高盐特征的南黄海暖流水(以下简称暖流水)终年入侵。冬半年，暖流水自济州岛东南沿西北方向大量涌入南黄海，并盘踞其大部海区，因此，该海域水文要素场(温度、盐度、密度)等值线的分布大多呈舌形。但在济州岛西北，朝鲜半岛西南海域外的水文状况则呈现低温、高盐特征。夏半年，黄海冷水团与南黄海沿岸流强盛，暖流水势力锐减，南黄海温、盐度等值线的分布不再大片地呈现明显舌形，舌状分布仅出现在34°N以南，124°E以东海区。此时，在暖流水附近，济州海峡西北部，朝鲜半岛西南海岸外，经常出现一个具有高盐特性的冷水块。此冷水块的出现与南黄海暖流水的变异有关，并且存在时间较长，因此，其温、盐性质构成了南黄海水文特征的一部分。本文试图分析研究这一冷水块的基本水文特征并对其成因提出初步看法。 本文主要引用1976-1979年在南黄海海域调查的部分观测资料以及朝鲜1934-1938年的近海观测资料。     

南黄海秋末温盐度垂直结构及其与流系关系的分析

自五十年代末以来，我国对南黄海124°E以西海区曾进行过不少的调查研究，对该海区的水文特征、水团结构和海流系统已有了基本的了解。但由于资料的限制，对124°E以东海区的情况了解尚少，所以有些问题，如黄海冷水团内部的温盐结构，黄海暖流以何种形式和以何路径进入南黄海等等，并不十分清楚。因此本文引用1983年11月中国科学院海洋研究所和美国伍兹霍尔海洋研究所在南黄海联合调查获得的Mark-III CTD 资料和浮标测流资料(站位见图1)，拟对南黄海秋末温、盐度垂直结构及其与流系之间的关系作一初步探讨。     

夏季南黄海深层冷水团内部的水文结构

在整个黄海水域，夏季存在着范围广阔的深层冷水块。习惯上根据地域分布的不同，把地处北黄海的冷水块叫“北黄海冷水团”，地处南黄海的叫“南黄海冷水团”这两冷水块连成一体通称“黄海冷水团”。赫崇本是我国最早分析黄海冷水团的基本属性和消长变化的学者之一；而后，管秉贤分析了黄海冷水团的水温变化和环流结构，并进一步确认黄海冷水团是冬季保留下来的。近几年来我国学者对黄海冷水团的成因和水文、环流结构又有不少新的研究。例如，袁业立提的热生模式较好地讨论了北黄海冷水团中心区域的热结构和环流结构；Guo Binghuo(郭炳火)根据南黄海冷水团分裂成两个低温中心，指出：围绕南黄海冷水团存在着大小两个气旋式冷水团环流。万国铭等1)依据经典的水团分析技术指出：南黄海冷水团仅分布于123°E以西的狭小区域，而123°E以东的广阔水域则为黄海暖流底层水所占据。赵保仁提出潮混合对黄海冷水团的边界起着重要的控制作用。以上几种观点，对进一步分析黄海的水团和环流结构都有着启发意义。 本文的主要目的，是依据1984年7月中美联合调查所获得的水文资料(站位见图1)和部分历史资料来阐明南黄海冷水团内部的复杂结构。分析结果表明，夏季南黄海深层冷水团内部，仍然存在着春季保留下来的具有高温高盐性质的黄海暖流水系的扩张现象。这一扩张现象似可理解为与黄海暖流同源但已被切断联系的黄海暖流残迹在黄海冷水团内部继续前进的反映。因此，夏季黄海冷水团可进一步划分为具有高温高盐性质的“黄海暖流水”和具有低温低盐性质的“黄海本地冷水”两个次级水团。在这两种水团之间，存在着明显的锋面和显著的混合现象，在锋面处还可以观测到由双扩散产生的两水团之间的相互侵入现象。     

第二章 黄东海地理环境概况、环流系统与中心渔场

本调查于1981年6月至1982年4月按季度共进行四次,调查海区在23°45′—35°N,122°30′—128°30E的范围内。这一研究区域正处于黑潮、台湾暖流、对马暖流、黄海沿岸流、东海沿岸流、长江冲淡水以及黄海冷水团的综合作用区域,水文条件十分复杂。在研究地理环境及环流系统时,不能仅限于调查海域范围内,需要扩展到整个黄东海区,因此将引入其它文献的有关资料和结论,并结合调查资料的分析,对若干问题提出初步见解。     

长江冲淡水锋面变动及其与径流量的关系

海洋锋面是指不同性质的水团之间的交界面，由于水团之间的混合作用，一般是指不同水团之间的混合区。水团之间的混合是通过锋面进行的，浅海海洋锋区还往往出现上升流。观测表明，两种不同性质的水团或水体的交界面处，生物初级生产力较高，常是鱼群聚集的区域，渔获量较高。因此，海洋锋的研究有很高的理论和实践意义。在我国近海，大陆径流入海所形成的海洋锋，是黄海、东海陆架海区的重要锋面类别之一，本文利用“三峡工程对长江河口区生态与环境的影响和对策”专题调查资料(1985年8月-1986年10月)和国家海洋局断面调查资料(1975-1981年)，对长江冲淡水锋面的分布和变动特征作一初步分析。 长江口地处黄海和东海的交接处，南有台湾暖流及其延续体北上，并能越过长江口到达32°N以北海区(赵保仁，1982；苏育嵩，1986)，北有黄海沿岸流和苏北沿岸流南下，东邻面积宽广的黄海、东海混合水区(苏育嵩等，1983)。 洪水期丰沛的长江径流入海之后，在122°10''E以东海区显著层化，然后在长江冲淡水和外海高盐水之间形成明显的锋面。长江口区的温度平面分布比较均匀，而盐度的差异很大。本文所讨论的锋面，是指因盐度水平分布显著差异而形成的盐度锋。 在长江口附近海区，外海高盐水分属不同的流系，它们的盐度值和水平流速值各不相同，因此，与长江冲淡水之间形成的锋面强度和宽度也各不相同。一般地说，暖流系统盐度比较高，流速较大，因而与长江冲淡水之间形成的锋面较强，锋区宽度也较狭窄；相反，黄海沿岸流系的盐度较低，水平流速较小，从而与冲谈水之间形成的锋面相对较弱，且锋区宽度较大。 依照定义，锋区应是水文要素水平梯度最大的区域。据日本学者(Kanau et al.，1983)的观测，长江口区的锋区宽度只有1-5km左右。有的区域锋区宽度可能不足1km。与三峡工程有关的海上环境调查，在123°E以西海域，观测站距为10-15n mile; 国家海洋局断面观测站距一般为30''经距。基于这些资料确定出的锋区宽度就较大，强度则显著变弱。因此，为了弄清长江口海洋锋的水文结构和变化特征，需要针对海洋锋这种小尺度现象布设高密度观测站，或者用巡航式CTD进行专门调查。然而实际工作中仍然需要根据常规的海洋调查资料来确定锋面的大体位置，了解其水文结构和变化规律。     

模糊多元分析方法及其在对马暖流源区水团和锋面涡旋分析中的应用

本文选用1989年4月中日黑潮合作调查的海洋水文、海洋化学和海洋生物等多种指标的观测资料,应用模糊多元分析方法,划分了对马暖流源区(28°～32°N,125°～130°E)的水团,分析了对马暖流源区水的来源,并对本研究海区所观测到的类似于墨西哥湾流在流经乔治亚陆架时所产生的锋面涡旋进行了初步分析.此外,文中还把模糊多元计算的结果与实测资料作了对照,计算的结果与观测结果吻合较好.     

黄东海地理环境概况、环流系统与中心渔场

本调查于1981年6月至1982年4月按季度共进行四次,调查海区在23°45′—35°N,122°30′—128°30E的范围内。这一研究区域正处于黑潮、台湾暖流、对马暧流、黄海沿岸流、东海沿岸流、长江冲淡水以及黄海冷水团的综合作用区域,水文条件十分复杂。在研究地理环境及环流系统时,不能仅限于调查海域范围内,需要扩展到整个黄东海区,因此将引入其它文献的有关资料和结论,并结合调查资料的分析,对若干问题提出初步见解。     

长江口邻近海域水团特征与影响范围的季节变化

基于2009年—2011年调查资料,研究长江口及其邻近海域水体温度和盐度时空分布特征,剖析该海域水团特征与影响范围的季节变化。结果表明,从春末到秋初,长江水以高温形式向外海扩展,秋末至翌年春初,径流水以低温形式从河口流向东南。西北部海区受黄海冷水团影响,水温较低,东北部受南黄海西部逆时针环流影响,盐度较低,东南部海区受黑潮及分支台湾暖流影响,呈高温高盐状态。受径流量和季风季节差异,长江冲淡水影响一般夏季最强,扩展范围最大,秋末冬初最弱。其双向延伸趋势在夏季有最清晰表现,一支自河口向东北方向延伸,指向南黄海中部,一支穿过杭州湾口及舟山群岛一带沿岸南下,或自长江口向东南方向扩展。温度垂向变化表明夏季存在上升流,并明确处于以31.5°N,122.67°E为中心,在经纬方向上各达1°范围内。     

黄海北部水团锋面分析

根据1989年8月黄海北部14个周日连续站3d的表层水湿和有关大面站准同步资料及由卫片获取的海面温度资料，对该海域水团锋面进行了分析，黄海北部表层水温为北黄海沿岩水（水团）、渤海沿岸水（水团）、朝鲜西部冷水团和黄海暖流余脉所控制。该项研究对长海县海洋牧场的开发具有现实意义。     

南黄海冬季生源要素的分布特征

本文对冬季南黄海横贯东西断面的生源要素分布特征进行了探讨。指出：１）冬季黄海暖流水除了具有高温、高盐等物理特征外,还具有低氧、高ｐＨ和低营养盐等化学特征;２）南黄海西南部海域具有高温、高盐、低氧和高营养盐特征,这是台湾暖流前缘水北上所致;３）南黄海中部营养盐含量较高,西部近岸含量较低;４）叶绿素ａ含量及初级生产力水平较低。结果还表明,冬季南黄海溶解氧含量及分布主要受水温的控制。     

南黄海春季海水化学要素的分布特征及其受控因素

基于2007年4月对南黄海调查所得资料,对海水化学要素的分布特征及影响因素进行了探讨。结果表明,受浮游植物光合作用的影响,南黄海中北部上层海域出现了DO、pH的高值区以及营养盐的低值区,而底层则因有机物的分解,DO和pH较低而营养盐含量较高;受苏北沿岸水、长江冲淡水和/或台湾暖流前缘混合水的影响,南黄海西南部海域表、底层DO含量均较低,但却为营养盐的最高值区,且表层水中无机氮盈余状况的分布与该海域环流状况、尤其是苏北沿岸水的扩展途径密切相关,表现为无机氮相对过剩,而无机磷相对缺乏;南黄海西部沿岸流对营养盐往东南方向的输运态势较为明显,同时,首次从营养盐分布的角度揭示了这一水动力过程;受苏北沿岸水、黄海暖流以及两者之间的南黄海西部沿岸流主体的影响,南黄海斜断面上海水化学要素的分布具有明显的区域化特征和空间结构。     

Water characteristics and movements of the Yellow Sea Warm Current in summer

Water characteristics of the Yellow Sea Warm Current and its movement in summer are examined from the analysis of the recent hydrographic data collected in adjacent seas of Cheju Island. It is suggested that the Yellow Sea Warm Current water in the northeastern China Sea is a mixture of Western North Pacific Central Water and the Yellow Sea Bottom Cold Water in the ratio of 7 to 3. It is characterized by salinities of 34.2 < S < 34.5% and temperatures of 13 < T < 15°C at depths below 50 m. The Yellow Sea Warm Current does not seem to extend into the Yellow Sea as previously believed, at least in summer, but instead it turns eastward around Cheju.     

东海和南黄海夏季环流的斜压模式

基于拉格朗日余流及其输运过程的一种三维空间弱非线性理论，引进了黑潮边界力及长江径流，给出了东海和南黄海的夏季环流及上升流区的分布。计算结果表明：在黑潮西侧存在着台湾－对马暖流系统；进入朝鲜海峡的对马暖流来自台湾暖流、黑潮、东海混合水和西朝鲜沿岸流；黄海暖流主要来源于东海混合水，表面有部分来自对马暖流；闽浙沿岸存在上升流区且构成一带状区域；在长江口外、东海东北部和陆坡上也存在在上升流式；陆坡处上升流     

黄海冬季环流的数值模拟

在北黄海和渤海冬季环数值研究的基础上，利用其进一步改进的数值差分格式，对整个黄海的冬季环流进行了数值模拟。数模结果表明，改进的差分格式完全保持了计算海区的总能量和总质量守恒。就环流的总趋势而论，数据模拟结果与由资料所分析的结果几乎完全相同。     

The Current System in the Yellow and East China Seas

During the 1990s, our knowledge and understanding of the current system in the Yellow and East China Seas have grown significantly due primarily to new technologies for measuring surface currents and making high-resolution three-dimensional numerical model calculations. One of the most important new findings in this decade is direct evidence of the northward current west of Kyushu provided by satellite-tracked surface drifters. In the East China Sea shelf region, these recent studies indicate that in winter the Tsushima Warm Current has a single source, the Kuroshio Branch Current in the west of Kyushu, which transports a mixture of Kuroshio Water and Changjiang River Diluted Water northward. In summer the surface Tsushima Warm Current has multiple sources, i.e., the Taiwan Warm Current, the Kuroshio Branch Current to the north of Taiwan, and the Kuroshio Branch Current west of Kyushu. The summer surface circulation pattern in the East China Sea shelf region changes year-to-year corresponding to interannual variations in Changjiang River discharge. Questions concerning the Yellow Sea Warm Current, the Chinese Coastal Current in the Yellow Sea, the current field southwest of Kyushu, and the deep circulation in the Okinawa Trough remain to be addressed in the next decade. This revised version was published online in August 2006 with corrections to the Cover Date.     

应用对应分析法划分夏季东海水团的初步研究

本文所用资料主要是日本气象厅等单位于1966年7月10日一8月10日所收集的溫、盐度和溶解氧的观测資料,共75个测站。测站分布均匀且遍及24°—32°N的整个东海海域(图1c)。     

黄、东海地理环境与环流系统分析——长江口及济州岛邻近海域综合调查研究报告(第二章)

简要介绍了黄海和东海的地理环境概况,着重分析调查海域的环流系统。有如下一些初步看法与结论。 台湾暖流的前缘混合水,可从长江冲淡水底层穿越而影响到苏北沿岸,直到32°N以北的浅水区域。对马暖流西侧的水体是东海混合水,而其东侧为黑潮分支。黄海暖流的流向在不同季节具有规律的摆动。黄海底层冷水团属于季节性水团,其强盛及消衰与温跃层的形成及消亡紧密相关。黄海底层冷水团与中部底层冷水并非每年彼此独立,它们的共同特征甚至比其差异更明显。夏季东海冷水不能借助爬升侵入黄海底层冷水团内部。在济州岛南部区域,中层的逆温、逆盐现象,是由黄海密度环流的扩散效应与东海冷水沿黄海底层冷水团边界的爬升这两个原因而形成的。     

距今三万年来西北太平洋洋流系统变化的初步研究

本文探讨了西北太平洋流系统变化的研究方法,并利用这些方法恢复了距今三万年以来这一地区洋流系統变化的过程。     

南黄海西部2007年4月的逆温跃层

利用南黄海西部2007-04的温盐实测资料,采用海洋层结谱表达法及自适应识别,得到逆温跃层的"五点三要素",形成强度要素平面分布图.分析表明,逆温跃层的存在与黄海暖流水有直接的关系:1)4月份,黄海暖流水受到的海面冷却仍是产生逆温跃层的普遍原因,在该海区黄海暖流向北延伸和向两侧拓展的区域都有该种类型的逆温跃层存在,位置相对较浅;2)但在偏南的黄海暖流主干区,海面冷却产生的效应被主流区的热量补充所抵消,逆温跃层很弱甚至消失,这是该月份逆温跃层分布区向北退缩并在南部中心附近呈现缺失区的主要原因;3)南下的鲁北沿岸流水的冷水叠加在黄海暖流水的暖水上方,使逆温跃层加强,使得冷暖水的作用区成为强逆温跃层区;4)黄海暖流左侧冷沿岸流水及右侧冷水的前端向黄海暖流楔入,其前端往往覆盖在底层高温高盐的黄海暖流水上方形成下逆温跃层,从而形成双逆温跃层.这些特点,较以前认知更加客观、全面、细致和准确.