渤海、黄海和东海的水色分布和季节变化

水色是描述海水光学性质的主要参数。本文收集了渤海、黄海和东海23a的海洋调查资料，绘出了这些海区的水色分布图，并且分析了其分布特征和季节变化。     

渤海、和东海海气交换系数研究黄海

海气之间交换系数的研究报道很多(Anderson,1981; Hicks,1972),但由于观测时间、地点及所取资料的不同,所得结果也不相同。通常认为,风应力系数CD=1.5*10-3,热量CH和水汽CE的交换系数近似地等于CD(Businger,1975),其可能误差为±50%。Deardorff(1968)认为交换系数依赖于边界层的稳定度。而 Bunker(1976)根据他的理论给出了大西洋不同温度层结、不同风速范围下的海气交换系数。Frieche和Schmidt(1976)的实测资料分析表明,交换系数在不稳定条件下比稳定条件下要大得多,赵永平等(1982)也得出了相同的结论。Kondo(1975)在实验的基础上，依据稳定与不稳定条件下的廊线给出了交换系数CD,CH,CE的表达式,其结果与在1974-1975年气团变性实验(AMTEX)中Murty和Nitta等(1976)用热收支法计算的结果及风洞实验结果相一致。 渤海、黄海和东海紧邻大陆,受典型的季风气候影响,夏季的逆温和冬季冷空气爆发产生的强烈不稳定对海气之间的交换系数产生很大影响,因此了解本海区特定条件下非绝热交换系数的量级、变化及分布是十分必要的。本文根据渤海、黄海和东海区实测的水文气象资料,利用 Kondo的计算方法计算了该海区冬、夏季非绝热条件下的动量(CD)、热量(CH)、水汽(CE)交换系数和海面热收支,并探讨了海面热平衡的简化计算方法。     

渤海、黄海和东海的构造性质与演化

渤海、黄海、东海的性质与发展是不同的。渤海和黄海是内陆海,是由于地幔物质的上拱,地壳弯曲断裂而成。东海是一个边缘海,是由于 菲律宾海板块向亚洲板块之下插入,在大陆岩石圈的基础上形成的。它们现在的构造格局基本上是在晚上新世或早更新世奠定的。     

渤海、黄海和东海的潮余流特征及其与近岸环流输送的关系

渤海、黄海和东海是西北太平洋陆缘海,有宽广的大陆架,太平洋潮波长驱直入,在大陆架海域形成显著的潮汐运动,由此而产生的潮余流输送在许多地区显示出重要作用。已有很多学者(方国洪等,1985;黄祖柯,1992)用数值方法计算过渤海的潮波运动,并给出了那里的潮余流分布。渤海的潮余流计算大体上有两种方法:(1)用二维或三维潮波运动方程组计算潮汐和潮流,然后再计算欧拉潮余流(方国洪、杨景飞,1985;于克俊、张法高,1987;黄祖柯,1992);(2)以弱非线性三维拉格朗日平均流理论为基础,计算拉格朗日潮余流,它不仅包括最基本的欧拉余流,而且还包括在浅水比较显著(与欧拉余流同量级)的斯托克斯漂移速度和高阶的拉格朗日漂移速度订正值(郑连远,1992;王辉等，1993)。上述两种方法理应给出大体相近的潮余流分布,但从现有的计算结果来看,这两种方法在渤海给出了几乎完全相反的潮余流输送。 汤毓祥(1990)曾计算过南黄海和东海大陆架区的M2分潮余流,并考虑了斯托克斯速度漂移对它的影响,所得结果和已知的南黄海环流概况颇有相似之处,但由于计算边界取在东海大陆架外缘,那里的潮余流可能失真较大。Chio (1980) 也曾给出过渤海、黄海和东海大陆架区的欧拉潮余流分布,但由于他的开边界也取在东海大陆架外缘,面且他给出的潮汐、潮流数值在靠近中国大陆一侧,误差较大,因此所得潮余流也不能令人满意。 最近,我们完成了包括渤海、黄海和东海全海区的潮汐、潮流二维数值计算工作(Zhao et al,1993),与实测资料相比,其结果达到的准确程度,无论在潮位还是在潮流方面都比较好。本文以这一数值计算结果为基础,给出了渤海、黄海和东海全海区的潮余流分布，同时还讨论了潮余流与近岸环流的关系。     

渤海,黄海,东海的地球物理调查史

本文回顾了三十年来渤海、黄海和东海的地球物理工作发展的过程.地质系统在上述海区约九十万平方公里的海域内,累计获得了各种地球物理资料近六十八万公里,发现了我国东部海域一系列含油气盆地,为我国海上油气勘探作出了贡献.     

渤海、黄海、东海M2潮汐潮流的三维数值模拟

利用建立的一种新的半隐半显三维数值格式,将渤海、黄海、东海作为一个整体,采用球面坐标系下的三维潮波方程组,考虑了引潮力的作用,数值模拟了渤海、黄海、东海的M₂分潮的潮汐与潮流,结果较好地体现了渤海、黄海、东海M₂分潮的特征.通过比较65个验潮站的实测值与计算值,所得计算结果的振幅差平均为6.4cm,相角差为6.1°,计算与实测符合良好.本文给出的问潮图与Fang于1986年给出的实测占数值综合结果基本一致.对选取的47个测流站,比较了各层潮流调和常数Ucosζ、Usinζ、Vcosη、Vsinη的计算值与实测值的偏差,偏差绝对值的平均在2.6～4.9cm/s之间.并比较分析了潮流的垂直结构,所得结果与实测符合较好.首次揭示出回流点的水平位置不随深度变化这一特性.最后给出了M₂分潮的潮能消耗.     

渤、黄、东海水温日变化特征

利用１９５７－１９８９年渤，黄，东海水温周日连续观测资料，分析了水温日变化的基本特征，结果表明：就平均状况而言，不温日变幅以渤海为最大，北黄海次之，南黄海和东海最小；在１ａ中，夏季最大，秋季最小，研究海域水温日变化大致可分为太阳辐射，潮流和内振动３种主要类型。     

VIIRS和AVHRR海表温度场空间精细度估算

对上层海洋次中尺度过程研究至关重要的卫星海表温度(Sea Surface Temperature,SST)场的空间精细度一直未受到足够重视。由于卫星SST产品反演噪声的影响和实测数据的缺乏等原因,目前对卫星SST场空间精细度的研究受到较大限制。本研究开发了一套估算卫星SST场空间精细度的方法,将Suomi National Polar-orbiting Partnership卫星Visible Infrared Imager Radiometer Suite(Suomi-NPP/VIIRS)和NOAA-15卫星Advanced Very High Resolution Radiometer(NOAA-15/AVHRR)Level-2 SST场的空间能量谱与长时间在同一航线反复观测的高空间分辨率实测海温数据的空间能量谱进行了比较。研究发现VIIRS SST场夜间沿扫描方向在1.5~50 km尺度对海表温度空间能量的分布特征和变化趋势描述准确,日变化导致VIIRS白天场次中尺度空间谱能量相对夜晚有所增加。AVHRR SST场空间谱能量在次中尺度相比VIIRS有较大升高。     

海浪混合参数化的渤海、黄海、东海水动力环境数值模拟

在浪-流耦合的概念下,对Princeton Ocean Model(POM)模式进行改进,增加特征波参数下的海浪混合作用,并把潮流和环流同时模拟,得到了渤海、黄海、东海典型的环流和水文特征,特别是夏季黄海的温跃层现象,夏季长江冲淡水扩展路径以及我国东部海域冬季和夏季典型环流等.研究表明,海浪的作用使海洋上层混合得更均匀,潮流的作用使海洋底层混合得更均匀,二者是温跃层形成的重要原因;考虑潮效应模拟流场,由于潮扩散和潮余流的作用,长江冲淡水路径与实际观测更为符合.     

黄海、东海表、上层实测流分析

根据迄今为止所获得的142套锚碇浮标和58套卫星跟踪漂流浮标的大范围测流资料，综合分析了黄海、东海表、上层环流。研究结果更加清晰、形象、直观地展示了黑潮及其向对马暖流的分支，台湾暖流的分叉，和黄海暖流、长江冲淡水及涡旋发达海区的若干主要特征。     

东海、黄海鱼类群落结构的季节变化研究

根据2000年春(4月)、夏(6月)、秋(9月)、冬(12月)四季东海、黄海底拖网鱼类资源调查资料,分析了该海域的鱼类群落结构的四季变化特征.四季全部调查海域中出现的优势鱼种有8种:带鱼、小黄鱼、黄鲫、发光鲷、细条天竺鲷、鳀、鳄齿鱼和刺鲳,其中带鱼和小黄鱼是常年优势种.鱼种季节迁移变化以黄海南部波动最大,东海中部相对较为稳定,东海北部稳定性介于两者之间.生物多样性指数中丰富度指数(D)和Shannon-Wiener多样度指数(H')变化趋势一致,在春、夏两季3个区域相差不大,而在秋、冬两季黄海南部与东海北部和中部有明显分异;种类均匀度指数(J')在四季节3个区域之间相差不大.在暖季(夏、秋)南部鱼类呈向北迁移,而在冷季(冬、春)北部的鱼类有向南迁移的趋势.     

1985-2005年东海海表温度时空变化特征分析

利用1985-2005年间AVHRR辐射计获取的东海海表温度资料,研究其时空变化特征.1985-2005年间东海海表平均温度总体呈上升趋势.对东海海温距平(SSTA)进行经验正交函数(EOF)分解,得到其2个主要变化模态,EOF1占总方差变化的34.8％,主要变化周期为3～5 a,表示1985-2005年中东海绝大部分...     

渤海、黄海沿岸几种经济贝类及其生存环境中的异养细菌

报道渤海、黄海6个重点沿岸海域(吕四、青岛、北戴河、盘锦、大连、庄河)海水和沉积物及经济贝类样品中的异养细菌总数检测结果.结果表明,整个渤海、黄海沿岸海域经济贝类体内异养细菌总数的变化范围为2.0×103～1.6×106cfu/g湿重,平均值为2.7×105cfu/g湿重,其中异养细菌总数最高的样品是在吕四沿岸3号站采集的四角蛤蜊(1.6×106cfu/g湿重),其次分别在北戴河沿岸2号站采集的杂色蛤(1.2×106cfu/g湿重)和毛蚶(1.1×106cfu/g湿重),而异养细菌总数最低样品是在青岛沿岸采集的镜蛤(2.0×103cfu/g湿重)和在大连沿岸采集的太平洋牡蛎、紫贻贝和皱纹盘鲍(≤5.0×103cfu/g湿重).该海区表层海水中异养细菌总数变化范围为2.5×105～1.0×108cfu/dm3,全海域平均值为1.2×107cfu/dm3.表层沉积物中异养细菌数量变化范围为2.8×103～7.5×105cfu/g干重,全海域平均值为1.3×105cfu/g干重.根据上述结果和欧共体委员会(93/51/EEC)指令要求,对各海区贝类卫生质量进行了初步评价.这在国内尚属首次.     

东海、黄海底层鱼类数量分布季节变化的因子分析

根据2000年春(4月)、夏(6月)、秋(9月)、冬(12月)四季东海、黄海底拖网鱼类资源调查资料,使用因子分析的方法分析了该海域鱼类数量分布的季节变化特征。R型分析发现,春季关系最密切的鱼种有4种:斑鳐、凤鲚、海鳗和黑鳃梅童鱼;夏季有5种:鳀、小黄鱼、黄鮟鱇、绿鳍鱼和长蛇鲻;秋季也有5种:带鱼、灰鲳、虻鲉、日本鲭和小黄鱼;冬季有3种:带鱼、鳄齿鱼和发光鲷。历史资源调查证实,夏季的这5个鱼种之间以摄食与被摄食关系为主。进一步分析发现,各季节关系密切的鱼种所聚集分布的水域,正是这些鱼种各季对应的生理周期洄游分布的主要水域。根据Q型分析可以得到各季的综合优势鱼种及其优势分布水域,发现带鱼和小黄鱼是东海、黄海渔业资源的绝对优势鱼种,除了带鱼、小黄鱼以外,其他的综合优势鱼种都是一些价值较低的、生长速度较快的小型鱼类。     

渤海、黄海、东海冬季海流场温度场数值模拟和同化技术

利用NASA高分辨率的卫星遥感资料SST,采用Nudging同化来模拟渤海、黄海、东海的三维温度场,减小用热通量作上边界条件所带来的误差.结果表明,模拟的海流场能较好地反映渤海、黄海、东海的环流特征.数据同化后的温度场优于未经同化的温度场.3个选择站点的同化值与实测值的均方根误差分别为1.307,0.526,0.744,用热通量资料模拟的水温与实测值的均方根误差分别为2.160,0.979,1.330.尽管只同化了海表温度,但数据同化对三维温度场结构都有影响.     

渤黄东海40年温盐流模拟与初步分析

使用ROMS(regional oceanic modeling system)模式模拟了40年的渤黄东海温盐流,数据包括三维的温度、盐度、流速、流向和海表高度,同时包含了逐小时的潮汐信息。将模拟结果与观测资料和卫星反演数据进行对比,检验了模式准确性。整体上,模式模拟的水位与近岸观测值基本一致,能够准确再现风产生的增水;模式较为准确的再现了渤黄东海的温度分布,在深水区模拟的温盐剖面与观测值基本一致;模式模拟渤黄东海区域的海表高度和海表流与卫星反演结果相比偏小,但分布趋势相近。模式结果可以为研究气候变化对水位的影响和黄海暖舌的扩散过程等现象提供数据支持。