黄、东海秋季温、盐度垂直分布类型及其逆转现象成因的初步分析

用１９８３年１１月在黄、东海调查的水文观测资料，分析了该海区温、盐度 垂直分布类型的地理分布，详细地讨论了秋季温、盐度逆转现象的形成原因。分析 得出，在研究海区内，引起温、盐度逆转现象的原因有：（１）海面失热冷却产生的垂 直对流作用；（２）秋季季风已转变为北风，在北风（特别是北风大风）的驱动下，迫使 表层水向南向外扩张的影响；（３）深层暖平流（台湾暖流和黄海暖流）向岸向北伸展 或切入的影响；（４）在锋区，高温（或低温）高盐（或低盐）水沿等面扩展的影响。     

东海南部黑潮区春季温盐度垂直分布类型及其逆现象成因的初步分析

用１９８８～１９９６年在东海南部黑潮区共５个航次的春季水文观测资料,分析了该海区温、盐度垂直分布类型的地理分布,讨论了春季温、盐度逆转现象的形成原因。这主要是春季季风已转变为南风,在南风的驱动下,迫使表层水离岸向东向外海扩张,台湾暖流向北伸展,黑潮次表层水的向岸入侵的结果     

东海北部陆架区温、盐度逆转现象的分析

东海陆架区的温、盐度逆转现象,有关研究已作了一些论述(苏育嵩等,1989;蓝淑芳等,1984; Nakao,1977),指出东海陆架区存在两个温、盐度逆转结构出现频率高的海区：一个位于江苏、浙江近海的狭长海区内;另一个位于东海北部济州岛西南海区,即东海北部底层冷水及其附近海域(蓝淑芳等,1993)。翁学传(1984)、曹欣中等(1982)利用常规调查资料,曾分别对第一高频区的中层冷水和温度逆转现象作了初步分析;丁宗信(1994，1995)利用常规调査资料和CTD资料,对黄海、东海春、夏、秋、冬四季温、盐度垂直分布类型及逆转现象的成因进行了研究。本文根据中国科学院海洋研究所1984年和1985年6月在东海北部陆架区进行的大面水文调査资料(该资料由“科学一号”调査船使用Mark-Ⅲ CTD 探测仪获取),以及国家海洋局1975-1980年在东海取得的标准断面BT观测资料,对东海北部陆架区,特别是上述第二高频区的温、盐度逆转现象和成因作进一步研究。 由于该海区的温、盐度逆转现象与水团的配置及交汇密切相关,所以首先讨论该海区的水团。     

夏季对马暖流“东海段”的温－盐特征及1987年和1989年夏季的盐度差异

本文分析该海域约７０个测站的温、盐资料，获得以下结果：（１）夏季在对马暖流的源区，于１０～７５ｍ水层内，其流路成一明显的分界线，左（西）侧温、盐度较低，右（东）侧温、盐度较高。（２）夏季对马暖流源区存在着三种海水：高温、高盐水，高温、低盐水和高温、次高盐水。（３）夏季朝鲜海峡地区，东水道的温、盐度高于西水道温、盐度。（４）１９８７年，东海黑潮区、长江口、杭州湾外及东海酉南部海域，夏季的表层盖度，皆比１９８９年同季、同一海域的盐度偏高；而对马暖流“东海段”却出现相反的低盐现象。其原因之一，１９８７年冲淡水势力极强，几乎盘踞了对马暖流源区的大部分海域，使源区盐度下降，并随对马暖流北上输送的缘故。其中：（１）和（４）两点认识系首次提出。     

长江口及其邻近海区环流和温、盐结构动力学研究 Ⅰ．定解条件与研究方案

长江口及其邻近海区的水动力学研究因其与沿岸地区的经济发展关系密切而倍受海洋学者的广泛关注。为了揭示该海区环流的动力过程和温、盐结构的分布特征及其动力成因,首先在对研究海区的地形特征、海面风应力、海面温度、海面盐度以及北、南、东三个液边界温度和盐度现场观测资料进行全面分析的基础上。选定适合于研究海区的三维斜压流体动力学模型(POM)。以研究海区冬、春、夏和秋季的海面风应力、海面温度和盐度资料作为海面边界条件,以北、南和东三个液边界的温度和盐度资料作为侧向液边界条件,并考虑长江径流、台湾暖流和东海沿岸流等外海入流的影响,对研究海区(120.9°E—124°E,29.5°N—33°N)四个季节的斜压环流和温、盐结构实施了动力学数值研究。获得了与观测事实相一致的三维流速和温、盐结构的空间分布。从动力学角度揭示并阐明长江口及其邻近海区水平环流和垂直环流的动力过程以及温、盐结构的分布特征和动力成因,为海区的生态动力学研究提供动力条件。     

东海陆架区的温、盐度逆转现象(Ⅰ)

本文根据国家海洋局1975—1979年标准断面调查资料,对东海陆架区出现的温、盐度逆转现象进行定义和划分;通过统计分析得出,在东海陆架区出现两个逆转现象高频海区,一个位于江苏、浙江近海和外海的一狭长海域内,另一个位于济州岛以南和以西海域。通过对逆转现象成因的讨论认为,前者高频区主要是由于几个不同水团的叠置、交汇、相互作用的结果;由于气旋型涡旋的存在和黄海暖流水附近冷水块的出现而伴生的海水上升运动是导致后者高频区的因素。     

秋季和春季黄渤海黄色物质空间分布特征

利用2013年秋季和2014年春季两个季节黄渤海现场数据对黄色物质的水平分布及垂向分布的变化进行研究,并初步分析了其主要控制因素。垂向黄色物质表现为底部高上层低的特征。其中,秋季混合作用加强导致上层40m黄色物质混合较为均匀;春季北黄海温盐跃层已经形成,黄色物质分布开始出现明显的分层现象,上下层浓度差约为2?g/L。春季南黄海盐度跃层尚未形成,水深小于50m的水层黄色物质垂向分布均匀,近岸和远岸海域浓度分界线明显。水平方向上,黄色物质在秋季和春季分布趋势一致,由渤海、北黄海至南黄海浓度依次降低,且呈现出由近岸向中央海区递减的趋势,但整体上春季浓度较秋季明显偏低。海表盐度与黄色物质浓度两者整体上呈现负相关关系,可以将黄色物质浓度分布作为研究黄海暖流走向、划分水团性质的重要指标。     

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 。     

台湾海峡北部海区1998年2～3月温、盐平面分布及其特征分析

根据１９９８年２－３月台湾海峡北部海区的ＣＴＤ资料,进行各层次温度,盐度平面分布特征的分析,得到研究海区调查期间温,盐水平分布的以下几个特征;（１）在台湾海峡的西岸,存在一支由东北向西南流动的海水,其上层具有较低的温度和盐度;（２）在海峡的东部海域,有一支由西南向东北沿岸流动的海水,具有高温高盐的特性,可以向北延伸２６°Ｎ附近海域。     

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。     

第二节 盐度的分布及变化特征

海水盐度是海水的基本要素之一，其时空分布常是海洋科学研究的重要依据。黄海和东海是位于北太平洋西部的边缘海，与太平洋有着良好的水交换，太平洋高盐水通过黑潮及其分支——台湾暖流、对马暖流以及黄海暖流流入东海和黄海，影响本调查海区(特别是本区东南部)。与此相对应，在本区的西北部则受到由苏北沿岸流和长江冲淡水等所形成的沿岸低盐流系的影响。这两种不同性质流系的相互作用和变化，在很大程度上决定着海区盐度的分布与变化特征。     

台湾海峡西部海域温、盐度分布特征

本文分析了台湾海峡西部海域水温、盐度分布特征,结果表明:本海区温、盐度分布具有明显的季节性变化。冬季浙闽沿岸水南下,可影响到广东南澳,流经台湾岛北部的黑潮分支在东北风作用下,转向西南可影响到海潭岛东部远岸区,该季节温、盐度低,垂直分布均匀。夏季经由巴士海峡来的黑潮水进入本海区,温、盐度普遍升至最高,近岸区海水层化现象明显,海区中部水平分布均匀。南日岛至海潭岛北部近岸区和古雷头东部远岸区各有一个上升流区,南澳岛至台湾浅滩有一个宽约半个纬距的西北-东南向的高温低盐带。     

东海北部冷涡海域夏季水文结构及涡动混合的研究

东海北部大陆架上存在着一个较大的冷涡,近十余年来,国内、外的海洋学专家依据多年调查所获得的温、盐度及海流资料对此冷涡进行了分析研究,得出该冷涡终年存在和中心位于32°00′N,126°00′E附近的结论(毛汉礼等,1986;蓝淑芳等,1984)。 夏季,该海域自温跃层所在深度至海底为东海北部底层冷水,苏育嵩等(1989)曾对该水团的形成及其季节变化作了详尽分析。冷水的存在和发展伴随产生反时针的密度环流。另外,冷水的东侧为西北向流动的黄海暖流,西侧为流向东南的黄海沿岸流,两者之间的切变效应以及反时针密度环流的存在是这里形成气旋型冷涡的主要原因。 1980年7月2-6日,中国科学院海洋研究所在东海北部冷涡附近海区布放了浮标阵(Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ，Ⅳ站),进行了同步测流,同时在A，Ⅲ，Ⅳ站进行了温、盐度连续观测;随后于7月6-23日又做了大面水文观测。作者引用上述资料进一步分析研究了该海区温、盐度分布特征及水团、海流结构,并重点讨论了冷涡附近海区的涡动混合问题,这对进一步揭示该典型海区的温、盐度逆转現象具有学术意义。调査站位如图1所示。     

长江口及其邻近海区环流和温、盐结构动力学研究Ⅱ.环流的基本特征

利用POM模型,以研究海区的海面风应力、温度和盐度资料作为海面边界条件,以与外海界面处的温度和盐度资料作为侧向液边界条件,并考虑长江径流、台湾暖流和东海沿岸流的影响,对长江口及其邻近海区各季节的三维斜压环流和温、盐结构进行了数值模拟。环流的数值结果表明,冬季和秋季研究海区的水平环流主要由长江径流、东海沿岸流、台湾暖流、杭州湾环流和沿岸流与台湾暖流之间的气旋和反气旋涡构成;东海沿岸流与长江径流顺岸南下,随着自北往南岸界地形坡度的增大,其流幅变窄,流速增强;台湾暖流沿陡坡及其外缘蜿蜒北上,随着自南往北水深的变浅,其流幅由宽变窄继而又由窄变宽,流速却一直由强变弱。冬季和秋季海区纬度断面垂直环流的总趋势由近岸向外海流动,海底地形变化缓慢区离岸流产生波动,海底地形变化显著的陡坡区离岸流产生剧烈振荡而生成强升降流。春季和夏季研究海区的水平环流主要由长江径流与东海沿岸流汇合流、台湾暖流、杭州湾环流、舟山群岛附近及长江径流和东海沿岸流汇合流与台湾暖流之间的气旋和反气旋涡构成;长江径流和台湾暖流平行北上并在长江口以北产生顺时针偏转。由海区水平环流特征和变化趋势证实,春季长江冲淡水已开始向东北偏转,夏季冲淡水的偏转程度、伸展距离和扩展范围都更甚于春季;春季在长江口近岸存在弱上升流,夏季长江口外的陡坡区出现下降流,而长江口以北和以南的陡坡区出现上升流。     

春夏季季风转换期南海南部的异常表层水

对1985－1998年期间的海洋调查温盐深（CTD）资料进行综合分析，发现南海南部春夏季季风转换期存在盐度逆转的异常表层水。实测资料表明，该异常表层水覆盖在南海南部的中部、东部大部分地区。冬季风停止引起苏禄海高温高超国水西向侵入，成为该海区东部近表面异常高盐水的来源之一。海面强的蒸发和表层水弱的垂向混合导致近表面水具有高盐特性，近表面高盐水与其下部保持着冬季遗存的局地低盐水叠置，形成了盐度逆转现象。     

盐度的分布及变化特征

海水盐度是海水的基本要素之一,其时空分布常是海洋科学研究的重要依据。黄海和东海是位于北太平洋西部的边缘海,与太平洋有着良好的水交换,太平洋高盐水通过黑潮及其分支——台湾暖流、对马暖流以及黄海暖流流入东海和黄海,影响本调查海区(特别是本区东南部)。与此相对应,在本区的西北部则受到由苏北沿岸流和长江冲淡水等所形成的沿岸低盐流系的影响。这两种不同性质流系的相互作用和变化,在很大程度上决定着海区盐度的分布与变化特征。     

黄海,渤海底层温,盐度与其垂直平均值的统计关系

文中根据黄渤海区１９５９－１９８２年间水温和盐度垂向剖面历史资料，建立了在给定水深下底层温，盐度与其对应的垂向平均值间的线性关系，进而对所获得的系数建立其与水深和时间间非线性关系，最终发展了底层温，盐度与其平均值，水深和时间的普适经验关系ＴＨ（Ｓｕ）＝ｆ（ＴＡ（ＳＡ），Ｈ，ｔ），为建立避开来自海面的热量，质量和动量在垂向上分配的复杂物理听简易底层温，盐度二维数值预报模式奠定基础。     

台湾海峡中、北部海域温、盐度特征

台湾海峡中、北部海域海水温、盐度分布随季风进退而异。东北季风期(10月—翌年5月),进入调查海域的浙闽沿岸水(低温、低盐)顺海域西岸海区南下的同时,在海坛岛外有一分支向东南扩展,其扩展范围随浙闽沿岸水强弱而异,而且在24°30′N,119°30′E附近有海峡暖流水(高温、高盐)向北伸展,它随西南风增强而向北推移。海域温、盐度值自西北向东南递增。西南季风期(6—9月),调查海域基本上为海峡暖流水所控制。在6—8月,海域西岸海区有上升流产生,上升流中心在海坛岛附近。海域盐度值自西北向东南递增,而温度分布趋势与盐度分布相反。 温、盐度的垂直分布大致分均匀型、正梯度型和负梯度型三类。     

长江口及济州岛邻近海域温、盐、密度的跃层现象

本文根据CTD观测资料,分析了研究海区的温、盐、密度跃层的分布与变化,讨论了逆温逆盐层的分布区域,并从跃层角度出发,分析了深层水的涌升,黄海冷水团的上边界以及台湾暖流在东海北部的影响范围。     

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。