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).     

YSDP102钻孔有孔虫动物群与南黄海东南部古水文重建

所研究的YSDP1 0 2钻孔岩心 (33°49.496′N ,1 2 5°45.0 0 9′E)是由韩国能源研究所和中国国土资源部海洋地质研究所于 1 995年 8月联合取自南黄海东南部水深 62m的巨厚泥质沉积区内 ,岩心长 60 65m。通过对岩心沉积物中浮游和底栖有孔虫动物群的分析 ,结合相应的AMS1 4 C测年数据 ,对黄海暖流及与其相伴生的南黄海东南部冷水体的形成及演化进行了初步的探讨。结果表明 ,黄海暖流及与其相伴生的南黄海东南部冷水体形成于距今约640 0日历年前。形成伊始 ,冷水体处于明显的强势状态 ,而暖流的强度却相对较弱 ,这一过程约持续了 2 2 0 0年左右 ,是南黄海东南部巨厚泥质沉积区的主要堆积期。直到距今 42 0 0日历年前后 ,黄海暖流的影响强度开始加强 ,冷水体相对减弱 ,直至达到现代的水文状态。     

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     

南黄海暖流水的温、盐度分布特征

在南黄海的东南部，有一支较强的高温、高盐水入侵，这一水体通常称为黄海暖流，也有人称之为南黄海高盐水。从环流和水团的结构来看，这一水体来源于济州岛东南的对马暖流，我们则称之为南黄海暖流水。本文试图从水团分析角度研究这一水体的温、盐度分布基本特征。 南黄海暖流水自对马暖流分出后，沿西北方向侵入南黄海，对黄海、渤海、东海的海洋环境有着重大的影响。也更因其高温特征，携带大量热量，对我国沿海地区和朝鲜半岛的气候也有一定的影响。所以，它很早就引起了国内外海洋学界的重视。我国曾于六十年代初期对黄海暖流作过研究，但研究海区仅局限于124°E以西海域。 本文引用的海洋观测资料包括中国和南朝鲜在1976-1979年间在南黄海及其东部邻近海区的(双月)调查资料(共计141个测站)。研究海区向东扩至128°E 。     

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。     

南黄海环流的若干特征

主要根据近几年来中韩黄海水循环动力学合作调查结果,结合有关历史资料,对南黄海环流的若干特征进行了分析。所得主要认识为:(1)南黄海环流存在明显的季节变异。冬、夏季环流的基本形态有着较大的差别。(2)黄海暖流的路径和强度均有一定的年际变化。分析显示,1997年冬季,暖流路径明显偏于槽的西侧;而1986年冬,暖流的主流路径则沿槽北上。(3)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。而且,它主要是在济州岛西侧海域,从锋区中衍生出来的。(4)夏季黄海表、底层环流大致皆是由一大的道时针向流系构成。但在其表层海盐尺度的气旋式环流内部还存在小的气旋和反气旋流环。分析亦表明,不论表层或底层,皆无高盐暖水从济州岛邻近海域进入黄海东部的明显迹象。     

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     

黄海南部及东海北部夏季若干水文特征

本文就近几年作者在黄海南部和东海北部进行调查研究(夏季)的主要成果予以阐述,结论为:(1)南黄海底层冷水可进一步划分为三个次级水团;(2)潮混合对黄海冷水团边界和黄海温跃层等有重要影响,它还形成海面的陆架锋;(3)夏季南黄海上层存在着闭合的密度环流,而黄海沿岸流性质上属锋面强流,济州岛西南存在着气旋式海水运动;(4)黄海暖流不再深入黄海冷水团内部,但其内部可能存在着方向相反的一对弱环流;(5)长江口海区存在着可能是因台湾暖流逆坡行进产生的上升流现象。     

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。     

东海和南黄海冬季环流的斜压模式

基于文献[1]所给出的环流模型,引进黑潮边界力和长江径流,获得了东海和南黄海冬季三维环流结构.计算结果较好地再现了主要流系的基本特征;对台湾暖流、对马暖流和黄海暖流的路径及起源进行了分析;给出的环流垂直分量揭示了在浙江和福建沿岸冬季都存在明显的上升流区,并指出了上升流区的位置和强度.     

南黄海冷涡沉积和通道沉积的发现

为解决南黄海及东海北部的沉积环境和物质来源问题,１９９２年５月对黄海和济州岛西南的泥质沉积进行了多方面调查和研究,发现济州岛西南、南黄海中部和北黄海西部泥质沉积区,分别与那里的冷涡活动区相对应。因此,这些泥质沉积应属于“冷涡沉积“;而在冷涡之间又出现连接它们的“通道“,形成了具有特殊结构的“通道沉积“,它分布于黄海暖流之下,呈南北向延伸。表明冷涡沉积和通道沉积是受控于冷涡、黄海暖流及其相关的环流体     

东海北部一个夏季气旋型涡旋的初步分析

近十年来,随着海洋探测技术的发展,在世界各大洋里都发现了中尺度涡旋,这是物理海洋学上的重大进展之一。目前所发现的中尺度涡旋,不管是在大洋里,还是在极地区,一般均处于千米以上的深水区。但在陆架浅海区，海底摩擦要消耗大量的能量,是否也会出现这类涡旋,这是一个令人感兴趣的问题。 根据现有文献和我们对近几年东海水文调查资料的初步分析得知,在我国陆架区至少有两个气旋型涡旋,一个在台湾东北的彭佳屿附近海域,另一个在济州岛西南海域。对前者,管秉贤(1978)和M.Uda(1974)等均从冷水团的角度进行过研究,特别是日本学者在此海域进行了多次调査。至于后者,井上尚文(1975)曾根据1969年11月投放的“人工水母”(即底层流示踪器)的资料分析指出:“在黄海暖流和黄海沿岸流两股底层流的中间区域,有黄海冷水伸入。在秋、冬期间,南北流向呈反时针方向旋转。从而可以认为,以调查海区的中部(济州岛南面)海底为中心,有一个范围相当大的环流存在。”由此人们自然会提出这样一个问题:在春、夏两季,这一反时针方向的水平环流是否继续存在。尤其在夏季,自南北上进入黄海和东海的黑潮及其分支(对马暖流和黄海暖流)与黄海、东海沿岸流系交错汇合,盘踞在下层的冷水又极度发展,使得环流结构和水文状况较冬季复杂得多,这时的情况又将变得怎样?本文主要根据1972年7-8月常规水文观测资料,同时参照近几年的水文资料,对此问题作一初步探讨。 本文研究的重点海区的范围是30°30′-33°00′N,124°00′-127°E,如图1阴影部分所示。为了便于资料的分析,在绘制温、盐度等平面分布图时,将其范扩大到28°-34°N之间的大部分海域。 本文引用的资料主要来源于国家海洋局标准断面调查资料,东海渔业资源调査资料，日本气象厅海洋气象观测资料和南朝鲜水产振兴院海洋观测资料。     

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。     

南黄海表层沉积物碳酸盐及Ca、Sr、Ba分布特征

依据表层沉积物碳酸盐及元素Ca、Sr、Ba特征,探讨了南黄海表层沉积物的来源及其动力成因。现代黄河物质及老黄河三角洲物质以高钙、高碳酸盐和高Ca/Sr比值为特征;海区东北部物质以低钙、低碳酸盐、低Ca/Sr与Sr/Ba比值为特征,长江物质以碳酸盐及CaO含量、Ca/Sr与Sr/Ba比值中等为特征。表层沉积物碳酸盐、CaO含量及Ca/Sr、Sr/Ba比值的分布对不同特征沉积物的搬运和沉积具有很好的指示意义,南黄海北部Sr/Ba低值带沿NE－SW向延伸大体反映了黄海暖流的入侵路线。     

晚更新世末期黄、渤海陆架沉积物分布格局及其沉积特征

通过对80年代以来黄、渤海陆架地质调查有关柱状岩芯资料的分析研究，以地层年代为依据，划分晚更新世与全新世地层。研究结果表明，未次冰期低海面时期，黄、渤海陆架沉积物受到来自北方于冷气流的作用，形成独特的分布格局，陆架沉积物的综合特征反映出晚更新世末期黄、渤海陆架曾经发生过沙漠化，并形成一系列的风沙沉积。根据沉积物的分布特征和拉度组成将黄、渤海陆架划分为6个沉积区域和4种主要沉积类型。     

南黄海及东海北部夏季若干水文特征和环流的分析

利用“中韩黄海水循环动力学合作研究”1 997年 7月航次和“黄海综合环境调查”1 998年 8月航次观测所得的CTD资料 ,对南黄海及东海北部夏季的水文特征和特大洪水年长江冲淡水扩展特征进行探讨。同时还根据夏季所施放的卫星跟踪漂流浮标的轨迹、底层人工水母的漂移路径及等密面深度的分布对夏季环流作了阐述 ,提出夏季南黄海环流并非单一的气旋式系统 ,其内部还存在着气旋、反气旋的多个较小的环流 ;东海北部交替出现气旋、反气旋涡旋。     

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.     

黄海的风、潮混合特征及其对冷水团边界的影响

本文第一作者早在1985年就提出,潮混合效应控制着夏季黄海冷水团的边界及海面冷水分布(赵保仁,1985)。1987年又进一步通过水文调査资料和卫星图片给出了黄海周围的浅水陆架锋(或称潮汐锋)的分布及强锋区的跨锋断面中的温度、盐度和坏流结构特征,并指出夏季的黄海沿岸流在性质上属沿锋面运动的强流(赵保仁,1987a,b),而后又对黄海西部的陆架锋进行了一次专门调査(赵保仁等,1991)。此外,他还指出黄海的强温跃层的形成和转移现象也与潮混合现象密切相关(赵保仁,1989)。因此,研究潮混合现象对阐明发生在黄海的多水文物理现象都是至关重要的。 为深入了解黄海的潮混合特征,作者把渤海、黄海和东海作为一个整体完成了一次精度较高的潮汐、溯流数值计算,在潮汐、潮流的分布方面,揭示了前人尚未阐明的一些特征。本文根据这些数值结果,计算了近最大潮流流速和层化参数,阐明了渤海、黄海和东海的潮混合特征及其对降温期黄海冷水团分布变化的影响。此外,还用 Sim pson等人(1981)的能量模式计算了南黄海西部的风、潮混合效率。     

东海北部气旋涡区冬半年水文特征的初步分析

关于东海北部气旋涡区夏半年水文结构及其逐月变化,作者已作了比较系统的分析。本文是上述工作的继续。鉴于冬半年海水的温、盐度等要素垂直分布均匀,其结构简单,而夏半年几个突出的水文现象大多没有出现,因此,本文叙述的方式和内容同前文是不同的。 迄今,只有毛汉礼等(1964)曾对研究海区冬季的水文特征以及海水类型作过分析,但对这一海区的水文特征在冬半年的变化规律尚未见报道。历史资料表明,该海区在冬     

东中国海环流及其季节变化的数值模拟

关于东中国海环流的研究，国内外学者已做了大量的工作。早期科学家们主要依赖于对温盐资料和少数测流资料的分析研究对渤、黄、东海的环流结构有了较系统和深入的认识。东中国海环流是由一个气旋式的“流涡”组成，东侧主要是北上的黑潮-对马暖流-黄海暖流及其延伸部分；西侧为南下的沿岸流系。黑潮对东中国海环流的影响是如此之大，以致于除了某些局部区域外，上述海域主要流系的冬、夏季分布形式比较相似而无本质上的差异(胡敦欣等，1993)。但本文所研究海域正处于世界上最显著的季风区，冬、夏季盛行风向基本相反，过渡季节(春、秋季)风向多变，风力减弱；海洋热盐结构季节变化明显(如冬季混合强，而夏季层化明显等)，这些因素都使得东中国海环流存在着较明显的季节变化。 自20世纪80年代以来，东中国海环流的数值模拟工作逐步展开，并已成为研究环流结构及其形成机制的强有力工具。但由于数值模式本身以及计算方案的缺陷(如有些学者用固定的风场、温盐场对东中国海环流进行诊断模拟等)和观测资料的不足，数值模拟的结果难以得到验证，渤、黄、东海的环流研究中仍有大量的问题存在争议，以待澄清。例如，台湾暖流的来源、流径;对马暖流的来源;夏季黄海暖流的流径以及黄海冷水团环流等均有不同的论述。对黄、东海环流季节变化的数值模拟工作也较少，多用冬、夏典型月份的风场强迫积分至稳定态，给出冬、夏季环流，这种做法值得商榷。三维环流模式很难在1个月内达到稳定态，尤其是夏季层化明显、风力减弱的情况下，非常定风场的影响更应引起人们的重视。 本文采用比较符合实际的计算方案，用年循环风场和海面热通量场为外强迫，对渤、黄、东海的环流及其季节变化进行了模拟，并对一些争议问题进行了探讨。