我国夏季最低表层水温海区——琼东沿岸上升流区的研究

在琼东沿岸,夏季存在风生上升流,流速达3.8×10~(-3)cm/s,由于强烈的海水上升,使地处热带海区的琼东沿岸夏季表层海水水温低于20℃,是我国夏季最低的表层水温,形成一年中出现两个“冬天”的独特生态环境。海水上升的“施肥”作用可提高海水的初级生产力,但上升流的变异,却会给海洋生物的生态环境带来不利的影响。     

关于浙江沿岸上升流的成因及动力结构的研究

上升流即海洋中持续垂直向上的海水运动,这种运动在海洋中是比较普遍的,但是，就其大小而言,却有着巨大的差异——可达几个数量级。所以,只有在那些量值较大的区域才引起人们的注意;而在量值较小的区域由于表象不够显著——对各种特征场特别是温度场的影响不太明显,往往被人们所忽视。 尽管上升流的流速与水平流速相比甚小,一般在10-5-10-2厘米/秒范围内(大约相当于每天1厘米至10米),但其作用却是巨大的。首先,就整个海洋来说,它是海洋环流不可分割的一个组成部分,是上层水与下层水沟通交换的渠道。其次，上升流在生产实践中具有十分重要的意义,它对渔业生产有着巨大的影响,它能将富含营养盐的中、下层水带到强光合作用层,为浮游植物提供充分的养料,从而促进鱼类佴料的繁殖。海洋中出现上升流的区域仅占世界整个海洋面积的1‰左右,但上升流区的渔获量却占全世界总产量的50%左右；我国浙江近海、海南岛东南水域以及汕头外海诸上升流区同时均为良好渔场。因此,沿岸上升流越来越引起人们的重视。 从现有文献来看,我国近海。在渤海、黄海、东海和南海四个海区都有上升流存在,如渤海中部、黄海冷水团区、浙江近海、汕头外海以及海南岛东南沿海等。但是,关于这一现象,除少数海洋工作者曾提及过外,至今还缺乏专门的研究。 本文旨在利用现有的海流、水温、盐度和气象资料,就浙江沿岸(见图1)上升流产生的动力来源及环流模式进行初步的分析研究,提出粗路估算上升流的方法、指标,并提出尚待进一步解决的几个问题。所用资料主要是1958-1960年全国海洋普查、1963-1966年标准断面以及我所六十年代以来(到1973年)观测的有关资料。此外,还用了国家海洋局和浙江省气象局所提供的部分海流资料及沿岸合站的水文气象资料。     

东海沿岸海区垂直环流及其温盐结构动力过程研究Ⅰ.环流的基本特征

利用三维斜压流体动力学模型,通过对东海沿岸海区冬、夏季的斜压环流及其温盐结构的数值研究,揭示研究海区垂直环流及其温盐结构的动力过程及其成因。垂直环流的模拟结果表明：冬季,沿岸海区的垂直环流以逆时针流动,近表层为向岸流,沿岸为下降流,近表层以下为离岸流,其在外海有明显的上升趋势,沿岸下降流自表层至底层逐渐由强变弱;夏季,沿岸海区的垂直环流以顺时针流动,近表层以下为向岸流,沿岸为上升流,近表层为离岸流,其在外海有明显的下降趋势,沿岸上升流自底层至表层逐渐由弱变强。就整个沿岸海区而论,冬季沿岸下降流和夏季沿岸上升流的强度都随着岸界地形坡度、风速及风向与岸线偏角的变化而变化。沿岸下降流形成的主要原因是由于冬季东北风与岸界地形的耦合效应及海区温盐分布不均匀所致,而沿岸上升流形成的主要原因则是由于夏季西南风与岸界地形的耦合效应及海区温盐分布不均匀所致。     

东海沿岸海区垂直环流及其温盐结构动力过程研究I．环流的基本特征

利用三维斜压流体动力学模型 ,通过对东海沿岸海区冬、夏季的斜压环流及其温盐结构的数值研究 ,揭示研究海区垂直环流及其温盐结构的动力过程及其成因。垂直环流的模拟结果表明 :冬季 ,沿岸海区的垂直环流以逆时针流动 ,近表层为向岸流 ,沿岸为下降流 ,近表层以下为离岸流 ,其在外海有明显的上升趋势 ,沿岸下降流自表层至底层逐渐由强变弱 ;夏季 ,沿岸海区的垂直环流以顺时针流动 ,近表层以下为向岸流 ,沿岸为上升流 ,近表层为离岸流 ,其在外海有明显的下降趋势 ,沿岸上升流自底层至表层逐渐由弱变强。就整个沿岸海区而论 ,冬季沿岸下降流和夏季沿岸上升流的强度都随着岸界地形坡度、风速及风向与岸线偏角的变化而变化。沿岸下降流形成的主要原因是由于冬季东北风与岸界地形的耦合效应及海区温盐分布不均匀所致 ,而沿岸上升流形成的主要原因则是由于夏季西南风与岸界地形的耦合效应及海区温盐分布不均匀所致。     

大洋中尺涡之谜

60年代以前,由于缺乏精密的海洋观测手段,人们只是通过一些物理现象,发现了大洋中的表层环流,并建立起风生海流的理论。然而,根据这种理论,还不能绘制出准确的大洋海流图,对于具体海流的动力及能量交换关系,也难于作出令人信服的评价。于是,人们开始借助新的探测手段,去深入研究认识大洋环流,由于海洋观测手段的逐步改进,特别是利用人造地球卫星来观测海洋,使人们获得     

风生沿岸上升流及沿岸流的一个非稳态模式

七十年代以来,有关沿岸上升流及沿岸流的研究受到了人们异乎寻常的重视。除其本身的理论意义之外,这主要还是因为世界上的鱼有一半是在面积仅占世界海洋总面积千分之一的沿岸上升流区捕获的缘故(Ryther,1969)。由于广泛的海上调查,世界上新发现的上升流区愈来愈多。上升流已不再是东部边界流独具的特征了,在西部边界也发现了不少上升流区。     

粤东至闽南沿岸海域夏季上升流的调查研究

利用2001、2002、2006和2009年夏季6个航次的温盐深(conductivity-temperature-depth,CTD)调查资料,揭示粤东至闽南沿岸海域上升流空间结构和强度的年际差异;并利用卫星遥感风场资料、海床基的海流和底层水温资料、广东南澳海洋站表层水温资料探讨海面风场、热带气旋对上升流的影响,上升流强度的时空特征,上升流的短期变化、生消过程及上升流的水体来源。结果表明,粤东至闽南沿岸海域上升流的范围和强度存在年际差异。上升流涌升至表层只出现在2009年7~8月航次。闽粤交界区沿岸海域,2006年7~8月航次,上升流范围较窄,且偏东北;2009年7~8月航次,范围较宽;2001年7~8月航次,范围偏西南。粤东沿岸海域,2006年7~8月航次上升流涌升高度较低,其他航次较高。研究海域2002年7~8月航次上升流强度较强,其他航次较弱。热带气旋使得上升流区海水垂向混合强烈,中下层冷水与表层暖水混合后迅速升温,上升流被破坏。粤东沿岸海域上升流强度强于闽南沿岸,出现时间也早于闽南沿岸。7月初至7月中旬,上升流开始形成,但不稳定;7月中旬至8月上旬,上升流处于强盛阶段;8月中旬至9月上旬,上升流减弱;9月上旬至9月中旬,上升流迅速消亡。粤东至闽南沿岸海域上升流的水体来源于粤东沿岸外海深层冷水。     

2006年夏季琼东、粤西沿岸上升流研究

利用2006年夏季广东、海南、广西近海的海洋水文调查资料和卫星遥感QuikSCAT风场资料分析琼东、粤西沿岸上升流的空间结构特征, 探讨风场、风应力旋度对上升流的影响以及上升流区水温、海流、海平面对上升流的响应。结果表明:琼东、粤西沿岸上升流区并非相互独立, 从10 m层以下已经连成一片。琼东沿岸上升流主要由夏季西南季风驱动而产生, 风应力旋度也有一定贡献。琼东沿岸上升流的强度比粤西强。琼东沿岸海域的上层海水(18 m以浅)以离岸运动为主, 中下层海水以向岸运动为主。上层的离岸流速大于中下层的向岸流速。琼东沿岸的上升流现象是间歇性的, 与沿岸风速强弱有关。琼东沿岸海域海平面的升降与上升流的强弱有良好的关系, 上升流的强弱滞后于海平面的升降约1～2 d。     

南海北部陆架区夏季上升流数值研究

采用三维斜压非线性数值模式并结合卫星遥感资料分析,对南海北部陆架区夏季上升流进行了初步研究.研究结果表明,上升流是南海北部陆架区6-9月的一个规律性现象,而不是个别年份的特殊现象;海南岛东部沿岸及雷州半岛以东广州湾东南部一带海域(琼东上升流区)、汕头沿岸直至福建沿岸南日群岛附近海域(粤东上升流区)夏季表层及次表层海水均表现出明显的低温、高盐、高密等陆架上升流特征;上升流中心主要位于海南岛以东清澜湾至七洲列岛之间111°10'E、19°45'N附近,陵水湾至陵水沿岸110°15'E、18°25'N附近,粤东汕头沿岸116°45'E、22°50'N附近及澎湖列岛以西118°E、23°40'N附近.同时通过对模拟结果与QuikSCAT风场的比较分析发现,沿岸上升流与局地风场有着密切的关系,夏季西南风及风应力旋度对琼东沿岸上升流的形成有着非常积极的作用;而粤东沿岸风应力旋度较小,但夏季西南风仍是诱生粤东沿岸上升流的重要因素之一.     

近海上升流与海底地形关系的初步探讨

一、前言海洋中的上升流,是海洋总环流中的一个组成部分。对于上升流的研究,在海洋科学研究和海洋经济开发等方面均具有重要的意义。因而受到海洋学者的重视。我国近海某些区域出现的上升流,早就引起海洋学者的关注。近年来,尤其对浙江近海上升流和东海东北部的气旋性涡旋研究较多。统观我国近海的上升流现象,发现有这样一些共同点:其一,这些上升流每年均出现在比较固定的位置上,范围较小,持续时间较长;其二,这些地区至海岸的距离较远,既非大洋,又非近岸,而是较为宽阔的陆架浅海,其深度多在100米以内,海底坡度较大。其中,有的上升流区的等深线比较直(如浙江、福建和广东近海),有的上升流区的海底向外海呈扇形倾斜,等深线廓线呈半圆形(如江苏近海的34°N,122°E附近和东海东北部)。具有上述特点的上升流何以产生的呢?众所周知,关于海洋中的升降流,有Hidake,Yoshida     

南半球深海洋流新发现揭示海洋影响气候

近年来，科学家在世界各大洋中发现了一些重要的洋流，类似新几内亚沿岸潜流（NGCUC，New Guinea Coastal Undercurrent）、棉兰老潜流（MUC，Mindanao Undercurrent）以及南北半球和各大洋之间海水的交换等。这些新发现补充和丰富了已有的海洋环流理论。不过发现还未穷尽。[第一段]     

台湾海峡暖流成因的研究——冬季逆风流的一种解释

求解渠道中的线性化流动问题,用以模拟台湾海峡中的流动。固有的(由大洋环流维持的)纵向海面坡度和岸边阻挡作用将诱发更大的横向海面坡度,它产生的梯度流强化了台湾海峡暖流。夏季偏南风将加强这股流动,而冬季偏北风将削弱这股流动,并可在表层形成顺风漂流,但次表层以下仍维持逆风海流。海峡中的北向流在靠大陆一侧形成上升流,这可能是构成闽中、闽北上升流的一种机制。     

浙江近海沿岸上升流与渔场的关系

上升流是指具有一定时空尺度的海水上升运动,并且伴随出现海水物理、化学性质和生物分布重新调整的海洋现象。上升流过程随着动力因素(风、向岸剩余梯度力、涡等)的变化经历三个阶段:起始加强、峰期和消衰阶段。历史资料和专题调查资料表明:浙江近海夏秋季节的沿岸上升流起始于每年5月下旬,7月最强,10月消衰。本文根据1979年断面调查资料、海洋二所1980年7—8月上升流专题调查资料以及相应的渔获资料来阐述浙江近海上升流与渔业生产的可能关系。     

台湾海峡暖流成因的研究——冬季逆风流的一种解释

求解渠道中的线性化流动问题,用以模拟台湾海峡中的流动.固有的(由大洋环流维持的)纵向海面坡度和岸边阻挡作用将诱发更大的横向海面坡度,它产生的梯度流强化了台湾海峡暖流.夏季偏南风将加强这股流动,而冬季偏北风将削弱这股流动,并可在表层形成顺风漂流,但次表层以下仍维持逆风海流.海峡中的北向流在靠大陆一侧形成上升流,这可能是构成闽中、闽北上升流的一种机制.     

琼东上升流和越南沿岸上升流对超强厄尔尼诺事件响应的对比分析

利用海表温度(SST)、海面高度(SSH)、风场、热通量等数据,比较分析琼东上升流和越南沿岸上升流对1998年和2016年两次超强厄尔尼诺事件的响应。结果发现,两个上升流对同一厄尔尼诺事件的响应以及同一上升流区对两次厄尔尼诺事件的响应均不同。1998年夏季,琼东海域风场异常利于上升流发展,上升流增强,越南沿岸风场异常不利于上升流发展,上升流减弱;2016年夏季,两个上升流区均为利于上升流的风场异常,但琼东沿岸冷水区却大幅缩小,SST明显升高,越南沿岸冷水区变化不大,但总体温度也升高。这表明,除风场外,琼东和越南沿岸上升流还受其他过程影响。海洋动力过程分析发现,同一时间同一上升流区的海表温度异常(SSTA)变化与海面高度异常(SSHA)变化最为一致。1998年夏季,琼东的负SSHA和越南以东的正SSHA均与风场异常作用一致,从而琼东上升流增强,越南沿岸上升流减弱。2016年夏季,琼东和越南以东均为正SSHA,抵消了利于上升流的风场异常,使得琼东和越南沿岸上升流减弱。同一时间不同海区相比,风应力旋度异常对琼东上升流SSTA影响更大,SSHA和沿岸风应力异常则对越南沿岸上升流影响更明显。海面高度异常表征的中尺度涡和风场异常(尤其是沿岸风应力异常和风应力旋度异常)是超强厄尔尼诺后沿岸上升流变化的重要影响因素。     

长江口海区上升流现象的数值模拟

海洋中沿岸的上升流是近岸环流的重要组成部分 ,它能把低温、高盐和富含营养盐的深底层海水带到真光层 ,为浮游生物的光合作用提供充足的养料 ,从而对海区的初级生产力分布和生物资源量产生深刻影响。赵保仁等 (1 992 ,1 993 ,2 0 0 1 )曾报道过 ,在长江口海区的北部 ,大约以 3     

南海主要上升流及其与渔场的关系

<正>南海是我国的重要渔业产区,目前我国每年在这一海区的捕捞产量大约3×106 t。无论在南海北部还是在南海中部和南部海域都分布有优良渔场,这些渔场往往与上升流存在着密切关系。上升流是一种海水垂直向上的运动现象,通常因表层水体辐散所致,是海洋环流中的重要组成部分。上升流涌升速度与水平流速相比甚小,一般只有10–4~10–2 cm/s[1]。上升流可以把底层营养盐带到表层,为浮游植物的生长提供物质基础,进而为浮游动物、鱼类、虾类等     

沿岸上升流的变异对渔业的危害

作者通过几年的调查,发现在粤东和琼东存在夏季风生的沿岸上升流。众所周知,上升流把富含营养盐的下层水带到海洋真光层中,给含营养的海洋上层“施肥”,大大提高了海洋的初级生产力,因此海洋上升流区,通常是著名的渔场。在普遍注意到上升流对渔场的好作用的同时,作者认为还不能忽视上升流的变异对渔业所带来的灾害。本文就这个问题谈一些看法。     

1973年夏季一个反气旋型涡旋的初步分析

六十年代以来,海洋学上的一项重要成果是发现了海洋中存在着“中尺度”涡。其空间尺度为数百公里,时间尺度为数月,流速约为10厘米/秒。它可与大气中的气旋、反气旋相比拟,并具有巨大的能量,是决定海洋水文变化的重要因子之一。这种巨大的能量,在海洋能量分配和转化过程中起着重要的作用。“中尺度”涡的发现和研究,不仅对搞清大洋总环流的变异有重要意义,而且对于反潜战环境条件、海洋生物分布和海-气交换等的描述也有重要作用,并将对海洋环境预报提供重要的理论基础。近几年来,人们发现中尺度涡不仅存在于世界大洋,而且还存在于边缘海。1975年,     

台湾岛附近海洋对0908号台风“莫拉克”的响应特征

在模拟2009年登陆我国东部沿海的台风"莫拉克"的基础上,利用AVHRR/AMSR和SODA再分析数据和模拟结果,初步评估了GRAPES-ECOM海-气耦合模式(上海台风研究所基于GRAPES-TCM区域台风模式和ECOM海洋模式开发而成)模拟台风期间海洋响应的能力,并分析了台风期间台湾岛周围海域的海温、上升流、中尺度冷涡等的变化特点。分析结果表明,GRAPES-ECOM耦合模式较好地模拟了表层海温对台风的响应,与深水海洋响应比较,揭示了近海对台风响应的一些新特征:(1)在台湾以东海域,台风活动改变了黑潮海域海水的垂直运动,诱导黑潮南部沿岸上升流,而北部先于台风存在的上升流减弱,导致不同水深海温的最大降温位置都出现在路径左侧,与深海偏向路径右侧不同;(2)位于台湾岛东北面的彭佳屿冷涡因其形成与大陆架和黑潮有关,当台风在台湾以东洋面活动时,冷涡位于台风右前方,黑潮表层海水辐合流向大陆架,冷涡中心温度上升,强度减弱,当台风转折北上,冷涡位于台风东南侧,表层海水辐散,加强底层冷水上涌,从而增强了该冷涡的强度;(3)台风不仅加深了台湾海峡的混合层深度,还使得海水的垂直热力结构改变,并使整层海温趋于一致。