黄海冷水团的环流结构

运用定性分析和数值模拟，对黄海冷水团的环流结构进行了探讨，结果表明黄海冷水团的垂向环流结构为双环结构：跃层以上区为中心上升，边缘下降的弱环流;跃层以下区为中心下降，边缘上升的强环流；在冷水团的中心区域，流动很弱，且无穿越温跃层的垂向流动。同时也对以往有关黄海冷水团垂向环流结构的工作进行了讨论。     

黄海冷水团热结构及其环流解析研究

本文从一般的流体动力学－热力学方程组出发，通过对历史资料的分析，确立了描述黄海冷水团热结构及其环流的非线性控制方程组，得出近似解析解。理论计算结果表明，夏季北黄海冷水团区域存在中心上升边缘下降的气旋式密度环流。     

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。     

南黄海西部的陆架锋及冷水团锋区环流结构的初步研究

本文依据1984年7月的实测水文资料和卫星图片,指出了南黄海西部存在着因潮混合形成的浅水陆架锋,分析了陆架锋区的水文结构,指出在冷水团锋面区域海洋上层存在着一个因下层冷水上升而形成的低温、高盐、高氧带,沿陆架锋及冷水团边界区域,是黄海的主要上升流区。本文还指出,夏季黄海沿岸流主要是一支沿黄海冷水团锋面南下的强流(jet)。在冷水团衰退时期,随着冷水团的退缩,这一沿锋面的流动将向外海推移。     

台风过境对黄海冷水团及其环流结构的影响

台风能够对黄海的水文结构及人民群众的生产生活产生重要的影响,严重威胁了人们的生命财产安全。利用ROMS(regional ocean modeling system)模式,分析了台风"灿鸿"在过境黄海期间对黄海温度及环流结构的影响过程。结果表明,台风期间强烈的风致混合能够使温跃层的深度增大,强度减弱,同时,使得近岸的底层温度迅速升高,推动底层的温度锋面向黄海内区移动。台风过境也会对黄海冷水团环流产生重要的影响,台风过境前,混合层中的北向流会迅速加深增强,同时伴随着混合层及温跃层的下移,从而使得黄海冷水团环流的流核下移至跃层以下。当台风过境时,黄海上空的气旋式风场会加剧黄海上层的气旋式环流,导致黄海冷水团环流的流幅及流量迅速增加。当台风登陆后,黄海上层的温度及黄海冷水团环流的结构开始逐渐恢复。     

渤、黄、东海夏季环流的三维斜压模型

基于拉格朗日时均观点描述环流，建立起潮流与准定常流共同占优势系统中的陆浅海环流模型，并诊断计算了夏季渤、黄、东海的三维环流图。模拟结果较好地再现了渤、黄、东海主要流系的特征。对照冬季结果，对渤、黄、东海环流的季节变化做了阐述。从环流垂向分量的分布图上，可发现渐闽近海、长江口外存在较明显的上升流区。另外，对夏季渤、黄、东海的热盐环流和潮致余流分别进行了模拟，发现它们均能在黄海构成一逆时针向的五流系统，这对形成和维持夏季黄海冷水团的存在有重要作用。热盐环流的模拟结果表明，黄海冷水团环流含有“热成流”的成分；通过Lagrange余流的计算发现环绕黄河冷水团的环流还含有“潮成流”的成分。     

黄海冷水团环流——Ⅰ.冷水团中心部分的热结构和环流特征

冷水团环流是我国近海海况的重要现象之一,它几乎控制着整个黄海辽阔的海域,对国民经济有着重要影响。弄清我国近海的这一重要现象的生成和发展的机制,不论在实践上或理论上都是很有意义的。 通过近40年的调查研究,特别是建国以来我国海洋工作者的努力,对这一重要海洋现象已有了许多可贵的论述。在赫崇本等的论文中首先指出,黄海冷水团是冬季在黄海本地形成的;而后,在管秉贤的论文中又将这一结论推广到整个年度,认为冷水团,特别是冷水团中心部分,夏半年的主要水文特征是冷水团本地演化的反映,并指出,在分析水温     

黄海西南部陆架锋区锋断面环流数值模拟

浅水陆架锋是近岸混合区与外海层化区的分界面,对近海海雾形成、渔业生产及污染扩散有重要影响。赵保仁根据实测SST资料利用Simpson-Hunter参量提出黄海沿岸区域存在潮混合控制的浅水陆架锋,他还进一步指出,黄海沿陆架锋与冷水团边界区是黄海的主要上升流区,即锋面上升流区,夏季黄海西部沿岸存在沿冷水团锋面南下的强流。James用这一诊断模型讨论过锋区环流情况,Garret等用的是半诊断模型。他们均得出垂直于锋面的断面内在锋区附近存在着双环流结构。     

基于CTD资料的南海南部上层环流结构分析

利用2009-2012年南海南部海域4个调查航次的CTD资料,计算了南海南部海域的动力高度,分析了季风转换期南海南部上层的环流结构。结果表明:2009年夏初(6月),调查区上层环流结构已经初具夏季形态,越南离岸流已明显出现;2010年秋末冬初(11月),上层环流结构基本转换为冬季环流形态,越南离岸流消失,纳土纳流出现;2011年秋季中期(10月),南海南部的环流处于夏季向冬季转换形态,越南离岸流减弱,但调查区域夏季的反气旋式环流依然存在;2012年9月夏末秋初,南海南部的环流仍然与夏季的形态相近,越南离岸流依然存在,其两侧的环流结构也与夏季相同。本文的分析结果还较为清晰地给出了南海南部环流由夏季向冬季转变的动态过程。     

黄、渤海热结构及环流季节变化的数值模拟

在普林斯顿海洋模式 (POM)的基础上 ,利用经过资料同化处理的周平均卫星遥感海表温度资料 (SST) ,考虑了潮流混合和上层风混合的作用 ,成功模拟了渤黄海海域热结构的时、空变化 ;在此基础上 ,系统描述了渤黄海季节性温度跃层、黄海冷水团、黄海暖流等重要水文现象及其与之相应的温度垂直结构 ;分析黄海余流流场断面结构及随季节的变化 ,并对黄海暖流的分布结构、黄海冷水团的维持机制进行了探讨     

印度洋上层经向翻转环流的冬夏季节对比

上层经向翻转环流(shallow meridional overturning circulation, SMOC)主导热带-副热带上层海洋水体交换,对海洋物质输运和热量交换具有重要意义。基于7套海洋再分析数据产品,本文主要探讨了印度洋SMOC的冬夏季节变化及其差异的原因。结果显示,印度洋SMOC主要由南半球副热带环流圈(southern subtropical cell, SSTC)和跨赤道环流(cross-equatorial cell, CEC)组成,并且具有显著的季节差异。夏季风期间, SSTC和CEC均为表层南向输运,表层以下北向输运的逆时针环流结构。冬季风盛行时, SSTC仍维持逆时针结构,但环流中心南移且深度加深,强度弱于夏季;然而, CEC却转向为表层北向输运,表层以下向南输运的顺时针环流结构,其环流中心位置与夏季接近,环流强度与夏季相当。这种印度洋SMOC冬夏结构差异究其原因主要由风生环流主导, CEC冬夏季节环流方向反转是北印度洋冬夏季风转向的结果,而南印度洋信风的季节性位移和强度变化是SSTC强度和位置季节差异的主要原因。     

北部湾北部春季环流分析

通过南海北部湾北部海域的温、盐及重力势资料分析，地转流场表明，该海域在春季存在一个反时针的密度环流。认为该环流的形成机制，主要是热力作用的结果，各海域受热升温速度不一。而残存着冬季的冷水所致。环流强度较弱，存在时间短，春生夏消。     

浅海环流研究的一种新方法

提出在较强夏季跃层存在条件下的一种研究浅海环流的新方法。该方法是根据海洋温度和盐度的时间和空间变化资料．以及该水层通过其边界（海－气或跃层）所进行的热量和质量交换，计算环流的流速和流向。作为实例，对南黄海冷水团区进行了试验，结果表明，该方法合理、可行。     

黄海冷水团上升流对叶绿素垂向分布的影响

利用黄海冷水团物理-生态耦合模式，对冷水团水域叶绿素垂向分布的季节变化进行了数值模拟研究。物理模式为冷水团热动力模型，生态模式主要考虑叶绿素，营养盐和食植浮游动物基本状态变量的耦合方程。研究结果表明，黄海冷水团上升流对叶绿素垂向分布的夏季上层结构具有显著影响。整个夏季，受上升流的影响，叶绿素垂向分布最大值的位置向海面抬升，量值增大，混合层叶绿素的平均浓度增加，与实测资料比较表明，考虑冷水团上升流的影响比不考虑上升流与实测结果符合要好。     

青岛冷水团的生成与演变研究

本文基于现场观测资料并结合FVCOM三维海洋模式的模拟结果,研究了2010年青岛冷水团生消过程和演变机制。结果表明,山东半岛东南海域的中层冷水是青岛冷水团的雏形,于4月中旬演变为青岛冷水团,位于青岛东南外海40m以下的盐度锋面中;刻画了青岛冷水团的消亡过程:5月青岛冷水团的北部底层水并入南黄海底层冷水中,构成南黄海的西部冷中心;而南部水团面积大幅减小,温盐特征大幅上升;6月上旬,青岛冷水团完全被南黄海底层冷水吞并,青岛冷水团完全消亡;揭示了青岛-石岛近海反气旋涡、黄海冷水团锋面密度环流对青岛冷水团的作用,前者是青岛冷水团存在的动力机制,后者加剧了底层海域的水平热量交换,促使了青岛冷水团的消亡。     

黄、东海地理环境与环流系统分析——长江口及济州岛邻近海域综合调查研究报告(第二章)

简要介绍了黄海和东海的地理环境概况,着重分析调查海域的环流系统。有如下一些初步看法与结论。 台湾暖流的前缘混合水,可从长江冲淡水底层穿越而影响到苏北沿岸,直到32°N以北的浅水区域。对马暖流西侧的水体是东海混合水,而其东侧为黑潮分支。黄海暖流的流向在不同季节具有规律的摆动。黄海底层冷水团属于季节性水团,其强盛及消衰与温跃层的形成及消亡紧密相关。黄海底层冷水团与中部底层冷水并非每年彼此独立,它们的共同特征甚至比其差异更明显。夏季东海冷水不能借助爬升侵入黄海底层冷水团内部。在济州岛南部区域,中层的逆温、逆盐现象,是由黄海密度环流的扩散效应与东海冷水沿黄海底层冷水团边界的爬升这两个原因而形成的。     

北黄海冷水团季节变化特征分析

利用2006—2007年春、夏、秋、冬4个航次的CTD数据,对北黄海冷水团的季节变化及其消长过程进行了分析.结果显示:春季,冷水团特征开始出现,6℃冷水占据了调查区域的1/3,冷水团中心的盐度值大于32 psu.成山头以东的高盐水舌主轴从冬季的124°E西移至123.3°E处;夏季,北黄海冷水团特征最为明显,核心温度约6℃,盐度高于32 psu,盘踞在50 m等深线以深的深槽中,温、盐呈现明显的双峰结构.与前人的结果相比,本文低温中心的位置偏东;秋季,北黄海冷水团强度减弱,但仍存在2个低温中心,并且高盐中心位于38.5°N,122.5°E附近;在垂直方向上,冷水团与上层水之间以温跃层为分界:温跃层春季时形成,位于20～30m;夏季达到最强,跃层在10～20m;秋季减弱,跃层深度降至30～40m;至冬季温跃层完全消失.     

青岛冷水团强度的变化特征

青岛冷水团盘踞于山东半岛东南部近海的深底层。它是南黄海西部海域中的一个突出而重要的水文现象。青岛冷水团的存在和变动不仅使南黄海西部的环流结构和水文状况趋于复杂，而且还影响山东近海渔场春汛渔期的早晚和鱼群的集散程度(郑东等，1983；张元奎等，1989)。 目前，对青岛冷水团的温、盐特性及其成因早已有研究(郑东等，1983；张启龙等，1996；Zhang et al.，2002)，但有关青岛冷水团的长期变化特征尚未见报道。作者在已有研究结果基础上，利用1959~1995年间的水温资料，对青岛冷水团强度的变化特征进行分析，以期加深对青岛冷水团的认识以及为该海域海洋水产资源的合理开发利用提供科学依据。     

印尼海龙目海峡上层环流季节变化及影响机制

本文基于2002—2016年OFAM(Ocean Forecast Australian Model)模式数据,通过谱分析与相关分析等方法,研究了龙目海域上层环流结构的季节变化特征及主要的影响因素。分析结果表明,龙目海峡(Lombok Strait)平均流量占印尼贯穿流(Indonesian throughflow, ITF)总出口流量的15%,呈现出南半球冬强夏弱的特点,具有半年和一年的周期特征;龙目海域上层环流结构具有明显的季节特征,受到卡里马塔海峡贯穿流(Karimatastraitthroughflow,KSTF)和望加锡海峡贯穿流(Makassarstrait throughflow,MSTF)的周期性影响,一年可以分为四个阶段,存在结构性差异。KSTF(MSTF)为上层龙目海峡带来高温低盐(低温高盐)水团。进一步分析发现局地风场、大气季节内振荡(Madden-Julian Oscillation, MJO)以及海底地形是龙目海域上层环流结构季节变化的主要影响因素。     

海表Ekman流不稳定性致新型次级环流

海洋上混合层中的次级环流可通过物质和能量的垂直输运和混合过程把海洋表层的热量、动量与物质携带到次表层,对海洋上层次级环流生成机制的研究可以丰富对上层海洋的理解和认识。文中利用线性稳定性理论讨论了经典海表Ekman流的不稳定性,提出Ekman流的不稳定性可生成一种新型的次级环流。这种次级环流的空间尺度与雷诺数、Ekman流的垂向衰减速率、水平湍黏性系数与垂向湍黏性系数比值等密切相关,尺度范围从数十米到数千米。数十米量级的次级环流其垂向结构以及次级环流流轴与主流场偏角都与Langmuir环流的特征极为相似,是Langmuir环流形成机制的一种新解释。千米量级的次级环流能够解释黄海浒苔的条带分布。此外,所得次级环流的流轴与主流之间的偏角与科氏力有显著关系,北半球次级环流流轴偏向主流左侧,南半球反之。