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.     

应用对应分析法划分夏季东海水团的初步研究

本文综合分析四个断面16个标准层的因子点聚,表明在整个海区有九个水团,即:黑潮表层水、黑潮次表层水、黑潮中层水、黑潮深层水、大陆沿岸水、台湾暖流水、黄海水、对马暖流水和东海混合水,前6个水团是该海区的主要水团。本文还详细讨论了每个水团的分布特征。     

诺阿卫星红外信息数字化反差增强图象中东海表层水系配置的解译

长期以来，海洋学界为阐明黑潮与陆架水的混合机制，长年累月进行着现场调查与研究。本文在此提出应用卫星红外信息，能够直观、快速、大范围和同步获取作为其中一个主要环节的表层水系配置。这至少对东海表层水来说，进一步认识对马暖流及其分支黄海暖流的主体是源于黑潮水系和陆架水的混合水，而不是日本九州西南海域分出来的黑潮水，有着重要的意义。     

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     

诺阿卫星红外信息数字化反差增强图象中东海表层水系配置的解译

前言 长期以来,海洋学界为阐明黑潮与陆架水的混合机制,长年累月进行着现场调查与研究。本文在此提出应用卫星红外信息,能够直观、快速、大范围和同步获取作为其中一个主要环节的表层水系配置。这至少对东海表层水来说,进一步认识对马暖流及其分支黄海暖流的主体是源于黑潮水系和陆架水的混合水,而不是日本九州西南海域分出来的黑潮水,有着重要的意义。     

冬季黄海暖流水的起源

以1986年1月中美南黄海联合考察所得的温盐资料为基础,分析了冬季黄海暖流水的起源,主要结果有:(1)冬季黄海暖流水主要是由对马暖流水和东海混合水通过侧向混合而形成的,但黄海混合水和朝鲜西岸沿岸水也不同程度地参与了混合;(2)在对马暖流水向南黄海扩展的过程中,尽管平流扩展的方式不能被忽视,但在济州岛附近海域,水平涡旋扩散却起着主要作用;(3)对马暖流水与东海混合水一起,主要由下层进入南黄海,这是由于在济州岛西南海区的上层存在着强烈锋面(这里是混合增密区).     

东海对马暖流水来源的数值模拟

本文通过二维数值模拟对1986年6月～1988年12月东海对马暖流水的来源问题进行了初步探讨,结果得出东海对马暖流水的来源基本上分为三种类型:(1)东海对马暖流水主要为东海黑潮水继续北上部分构成;(2)东海对马暖流水由东海黑潮水、东海陆架水以及东海北部黄海大陆沿岸水几部分混合而成;(3)东海对马暖流水几乎全部由东海北部的黄海大陆沿岸水构成。模拟与实测结果基本一致.     

用水文化学要素聚类分析台湾海峡西部水团

本文根据Helland-Hansen创立的浓度混合理论[1,2],在稀释混合过程中,把盐度作为保守性要素,通过相关分析,选出与盐度之间存在显着相关的水文水化要素,采用Q型多维聚类分析。聚合归类结果表明,台湾海峡西部水团主要有闽浙沿岸水,粤东沿岸水,闽江、九龙江、韩江冲淡水,台湾海峡混合水,内斜上升冷暖水,粤东上升流。春、夏季台湾海峡混合水是由黑潮分支、南海表层水、闽浙沿岸水、粤东沿岸水交错混合所成。秋、冬季台湾海峡混合水是由黑潮分支、东海陆架水、闽浙沿岸水、粤东沿岸水交错混合所组成。各水团明显表现出季节性的消长变化。     

东中国海拉格朗日环流数值模拟Ⅱ.环流模拟

依据自适应数值模型，模拟了东中国海冬、夏季三维斜压Lagrange环流。模拟发现：台湾暖流的上层水来自台湾海峡入流和台湾东北黑潮的表层水；50m以下的深底层水主要由台湾东北黑潮的次表层水入侵陆架生成。冬季对马暖流外海一侧主要由黑潮水构成，而其近陆一侧由台湾暖流和陆架混合水构成，西朝鲜沿岸流在济州海峡汇入对马暖流；夏季它还包含转向后的长江冲淡水。冬季黄海暖流并非对马暖流的直接分支，黄海暖流水是对马暖流水和陆架水混合而成，这与传统观点相悖，而与中韩黄海水循环动力学合作调查结果一致。黄海暖流东西两侧分别为2支向南流动的滑岸流。夏季黄海环流构成基本封闭的逆时针环流。冬季渤海环流主要有一逆时针大环流，但辽东湾的环流是顺时针向的。渤海环流冬强夏弱，水流在渤海海峡北进南出。     

模糊目标函数聚类算法及其在东海黑潮水团分析中的应用

由于受陆架海区气候、海底地形等影响,使东海黑潮及其邻近海域的水团划分与分析较为困难,本文应用模糊目标函数的聚类算法对这个海区的水团进行了划分与分析,文中详细地叙述了这种算法的基本原理与计算步骤,包括对原始样本资料进行加权处理,利用Fuzzy伪F统计比率选择子模式样本确定水团个数和利用隶属度公式确定水团边界以及逐步修正模糊协方差矩阵和聚类中心的过程,由于采用这种方法,该海域的水团得到了一种最佳的划分.本文采用1986年5、6月中日合作黑潮调查资料进行计算,计算结果表明,本海区存在属于两种基本类型的8个水团和一个混合区,它们是:一、黑潮水:1.黑潮表层水(K_f);2.黑潮次表层水(K_s);3.黑潮中层水(K_c).二、混合水:1.东海混合水(E);2.福建东北部海域混合水(F_em);3.黄海上层混合水(Y_f);4.对马暖流表层水(T_suf);5.屋久岛南部海域表层水(U_f),此外,有一个混合区(M_k).     

渤、黄、东海夏季环流的数值模拟

在POM的基础上 ,建立一个σ坐标系下的三维斜压预报模式 ,考虑了海底地形、外来流、长江径流、海面风应力、海面热交换等多方面因素的影响 ,较好地模拟了夏季东中国海环流的情况。其结果表明 ,黑潮在流经东海时沿东海陆坡流动 ,其途径随陆坡等深线走向而变 ,在其两侧出现一些涡旋。夏季台湾暖流上层水主要来自台湾海峡 ,底层水主要由台湾东面黑潮的次表层水入侵陆架生成。夏季进入朝鲜海峡的对马暖流的来源是多方面的 ,其中有 :台湾暖流、黑潮分支、长江冲淡水与西朝鲜沿岸流的混合水。长江冲淡水在出长江口后 ,很快转向北流动 ,到34°N附近转向东南方向。在长江口东北面存在两个中尺度的涡旋。夏季黄海冷水环流由南北两部分组成 ,表层流速大 ,底层流速小。在青岛 石岛附近还存在一个中尺度的反气旋型涡旋     

1984年夏季东海水团的聚类分析

利用Q型聚类分析中的夹角余弦法,以相似矩阵为主要依据,对1984年夏季东海82个大面温盐测站,进行了水团的聚合归类。仅表层就二级分割为5个水团:黑潮表层水,台湾暖水表层水,大陆沿岸水,东海陆架变性水和黄海表层混合水。表层之下的水团类型与其上类似。该结果与T-S图解和地转流法获得的结果吻合良好,表明本文引用的方法是可行的。     

冬季东海黑潮上层水变化特征的分析

东海黑潮水团是东海海域的主要水团。夏季,东海黑潮水团一般划分为四层结构:黑潮表层水、黑潮次表层水、黑潮中层水和黑潮深层水。在冬季,由于大陆沿岸水系势力减弱,以及强烈的表层冷却产生的垂直对流作用,使黑潮表层水变性而和次表层水融为一体,从而使海面至400米层左右的黑潮水体呈现高盐特征。因此,冬季的东海黑潮水团变为三层结构,即黑潮上层水、黑潮中层水和黑潮     

舟山渔场及其邻近海域水团的季节特征

根据2001年夏季和2002年冬季两次现场调查所收集的CTD和营养盐资料,利用模糊聚类分析法,对舟山渔场及其邻近海域水团的季节特征进行了分析.结果表明,舟山渔场及其邻近海域水团的配置、分布范围、温盐特性和营养盐含量都有明显的季节特征.其中,冬季在全海域共有3个水团(江浙沿岸水、台湾暖流表层水和黄海混合水),而夏季则存在4个水团(江浙沿岸水、台湾暖流表层水、台湾暖流深层水和黄海混合水);冬季,江浙沿岸水的分布范围较小,温度偏低,盐度略高,营养盐偏高,而夏季,其分布范围较大,温度偏高,盐度偏低,营养盐偏低;冬季,台湾暖流表层水北伸最强,厚度最厚,温度最低,盐度最高,硅酸盐和硝酸盐偏高,而夏季,则北伸最弱,厚度最薄,温度最高,盐度最低,硅酸盐和硝酸盐偏低;台湾暖流深层水是一个季节性水团,它含有较丰富的营养盐;黄海混合水的分布范围和营养盐含量也都呈现出明显的季节特征.     

东海东北部春季若干重要水文结构的分析

本文主要基于韩国海洋研究所在东海沿岸海洋过程试验中收集的ＣＴＤ资料，分析了１９９５年春季出现在东海东北部的一些重要水文结构。结果表明，一种锋涡状结构出现在黑潮向东转折点附近。它不仅使邻近海域的水文结构变得更复杂，而且诱发黑潮水与陆架水间活跃的交换。在陆架坡折处观测到若干孤立的陆架水块，可能是锋涡的卷挟作用所致；该海域存在４个水团，即黑潮水、对马暖流水、陆架水和混合水。对马暖流水分为上下两层：上层水为变性黑潮水，盐度比黑潮水约低０．１，底层对马暖流水仅位于冲绳海槽区，并有着与黑潮中层水相同的温、盐特性；一种双锋结构出现在邻近黑潮的陆架边缘附近。在内陆架形成的陆架锋，由北向南伸展时，愈来愈偏向陆架边缘。而黑潮锋沿九州以西深槽的陆架边缘向北伸展。在黑潮转折点附近，两锋几乎合并为一条锋。狭窄的锋带由黑潮水及其变性水和陆架水的混合水所占据。     

黄、东海域春季水团的划分、判别与分析

本文对黄、东海邻接海域5—6月份的水团进行了划分和分析。水团的划分是用经过改进的逐步聚类分析法。对划分的结果,再用Bayes多组判别方法进行判别分析检验。证实所划出的11个水团,具有统计学要求的差异显著性,回代判别成效高达90％以上,说明划分是有实际意义的。这11个水团是:沿岸冲淡水(D),黄海表层水(Y),黄海底层冷水(YC),黄—东海混合水(YE),东海表层水(E),东海次表层水(EU),黑潮表层水(KS),黑潮次表层水(KU),黑潮次—中层混合水(KM),黑潮中层水(KI)和黑潮深层水(KD)。 用地理学和统计学的方法,对各水团进行了综合分析。给出了各水团特征的统计指标,讨论了它们的形成机制与分布变化特点。可将它们归并为三个水系:冲淡水系;混合水系和黑潮水系。对各水系、水团之间的相互关系进行了讨论,指出它们具有逐级变性的明显的规律性。     

东海西北部中层冷水的成因

根据1959—1996年4—6月存在中层冷水的28°～30.5°N,124°E以西海域的温、盐、密度资料,对中层冷水的特征,深度与盐、密度跃层的配置及中层冷水的存在和发展与表层热含量和底层盐含量间的关系进行了分析。指出:中层冷水是存在于密跃层之中,高密度(台湾暖流)水的浮力效应使其叠置于它的上方;在春季,表层热含量和表征台湾暖流的底层盐含量的同步提加,提高了密度跃层的强度,是中层冷水得以维持的重要因素。中层冷水核心的温度与其对应冬季表层温度间的相关分析及三维流场的数值模拟结果揭示,研究海区中层冷水的来源为:(1)当地冬季表层水(南下黄海表层水与东海表层水的混合水)冷却对流;(2)几种水组成的浙闽沿岸水于冬季下沉和向东伸展。     

2004年东海及黄海部分海域表层水温分布状况

分析了2004年东海及黄海部分海域表层水温的分布状况,结果表明,不同水团具有不同的温度年变化,大陆水系的均极差远大于多年平均值,说明沿岸海域的表层水温该年变化比常年大,但黑潮主干区的均极差却比多年平均值低;夏季沿岸海域以及中间水域出现了异常的高温现象,在8月,浙江沿岸、江苏沿岸、长江口以及福建部分沿岸海域的表层水温都突破了近20年的历史最高纪录;在春末、秋末沿岸海域表层水温远高于多年平均值.在暖流区域,除冬季的表层水温高于常年外,其它时间与多年平均差不多,所以年变化相对较小.     

舟山渔场及其邻近海域水团的气候学分析

根据多年(1958—1990)月平均温、盐度资料，采用模糊聚类分析法划分了舟山渔场及其邻近海域的水团，并对该海域水团的配置、主要特性及其季节变异特征进行了气候学分析。结果表明，舟山渔场及其邻近海域共存在4个水团，即江浙沿岸水、台湾暖流表层水、台湾暖流深层水和黄海混合水；全年水团的配置可归纳为冬季型、夏季型和过渡型3种类型；江浙沿岸水的主要特征为低盐，其分布范围和盐度的季节变化与长江入海径流密切相关，而温度的季节变化则主要受太阳辐射的影响；台湾暖流表层水具有高温、次高盐特征，其北伸程度和温、盐特性均具有明显的季节变化，即冬季北伸强、温度低、盐度高，夏季北伸弱、温度高、盐度低；台湾暖流深层水以低温、高盐为主要特征，仅存在于4—9月，其温、盐性质较稳定；黄海混合水的主体不在研究海域。     

东海PN断面水团分布的季节变化

利用PN断面的高分辨率CTD温度、盐度和密度资料,采用曲线族拟合的水团分析方法分析发现,PN断面处的水团有明显的陆架水和黑潮水的交汇特征,且随着季节的变化PN断面处的水团特征也发生明显的变化.夏季,黑潮水核心离陆架的距离最远且深度较深,陆架水与黑潮的混合水浮置于黑潮水本体之上且向深海拓展的最远,隶属度在PN断面上200 m的分布几乎呈水平状;秋季,黑潮水主体离陆架的距离最近,并将陆架混合水向陆架压迫,使得隶属度等值线由夏季的平直状态向陆地弯曲;冬季,黑潮水团的核心占据了深海区域的整个表层和次表层,且位置相对于秋季更向深海移动,黑潮水与陆架水的交汇处也由秋季的陆架移向陆坡;春季,是唯一可以清楚地看到陆架混合水隶属度分布的季节,此时陆架混合水充满整个陆架海域,而黑潮水的核心进一步远离陆架.海面风场和净热通量场通过改变混合层的深度影响PN断面处黑潮水和陆架水之间的混合,而海面降水对于PN断面上的水团分布特征没有显著影响.