台湾暖流深层水变化特征的分析

潜居于闽、浙外海深、底层的台湾暖流深层水(又称东海上层水或东海次表层水),是东海陆架西部海域的主要水团之一。台湾暖流深层水的消长变化,对于东海陆架西部海域的水文状况,以及渔业生产的影响非常显著。关于台湾暖流深层水,国内、外海洋学者曾对其温、盐度特性和来源作过一些研究,但对其变化(季节变化和多年变化)特征研究尚少。探讨这一问题,将有助于进一步了解该水团的基本特征。     

南极普里兹湾及其邻近海域水团研究

普里兹湾及其邻近海域是中国南大洋调查研究的传统优势海域与重点区域。围绕夏季表层水、冬季水、陆架水、绕极深层水、南极底层水、普里兹湾底层水、冰架水等研究海区主要水团的特征和分布,总结了前人在南极普里兹湾及其邻近海域基于调查资料开展的水团研究中所取得的成果。研究表明,前人在对陆架水的示性指标界定上,将陆架水是否区分为高盐陆架水和低盐陆架水存在较大争议,在高盐陆架水和普里兹湾底层水的定义上存在重叠;目前尚没有证据表明绕极深层水向南可以伸展到普里兹湾的陆架区域,也没有发现在普里兹湾附近海域生成南极底层水的直接证据。     

中国东部陆架海锋面的时空变化及其对细颗粒沉积物输运和沉积的影响

本文利用中国东部陆架海不同季节的航次观测数据与HYCOM模式数据,分析了HYCOM模式输出的水体温盐数据在中国东部陆架海的适用性,并探讨了中国东部陆架海表底层温盐锋面的时空变化及其对细颗粒沉积物输运和沉积的影响。研究结果表明,中国东部陆架海表、底层温度锋(盐度锋)的分布趋势基本一致(不考虑冲绳海槽以东的海域),但底层锋面的强度和锋区范围明显大于表层。锋面的位置很好的体现了海区流系的基本格局。表、底层温度锋面基本处于几大水团的交界处,说明表、底层温度锋面的分布与研究区环流和水团配置情况密切相关。而表、底层盐度锋面的分布则与研究区入海径流、沿岸流以及暖流等的分布密切相关。此外,对比锋面与中国东部陆架各泥质沉积区的位置可以发现,研究区温盐锋面的空间分布和季节变化对于泥质沉积区的形成具有重要的控制作用。     

普里兹湾及邻近海域多航次水文特征比较分析

利用第15,16,21,25,26和27次南极考察在普里兹湾及邻近海域所获取的CTD观测数据,对该海域主要水团、典型层面水文要素平面分布等进行了对比分析。研究表明:1)普里兹湾及邻近海域水团主要包括南极表层水、普里兹湾陆架水、绕极深层水和南极底层水。夏季表层水温盐变化显著,没有固定的核心值;绕极深层暖水的分布范围和温盐特征相对比较稳定;南极底层水在各航次中均有出现。2)在陆架水中存在位温低于海面冰点的冰架水和温度低于现场温度的过冷水。冰架水主要分布在冰架前缘和70°30′E断面上,沿70°30′E断面最北可扩展至陆坡附近;过冷水主要分布在冰架前缘西部。3)高盐陆架水在普里兹湾存在较少,主要分布在埃默里冰架前缘和73°E断面67°30′~68°45′S范围内,其中S34.62的高盐陆架水均位于73°E断面附近,并沿73°E断面向北扩展至67°30′S附近,盐度最大值为34.64。4)夏季表层温盐分布时空变化特征显著。部分航次埃默里冰架前缘存在一个很强的纬向温度锋面,最高温度达到3.55°C。5)绕极深层水在第15航次涌升至100m以浅,涌升最明显的海域在63°00′~64°00′S附近,73°E断面涌升最强。     

对马海峡水团组成对日本海温盐分布影响的季节及年际变化

基于WOD13(World Ocean Database 2013)的温盐观测资料,分析了对马海峡断面和日本海内一断面上温盐分布的季节变化特征,并利用水团组成混合比的方法探讨了对马海峡断面处的水团组成对日本海内断面上温盐分布的影响的季节和年际变化。研究表明:对马海峡断面上水团组成呈现显著的季节变化。冬季,整个水层被高盐水占据;夏季,对马海峡表层出现高温低盐水,底层为高盐水,次表层为表层低盐水和底层高盐水的混合水体;春秋为过渡季节。日本海断面上,秋季温盐分布最为复杂,表层为高温低盐水,次表层为高盐水,其下为低温高密水。两个断面季节变化对比可以看出,夏季对马海峡断面处的水团组成会影响秋季日本海断面上的温盐分布。夏季对马海峡表层和次表层水是秋季日本海断面表层50m以浅出现低盐水的主要原因;对马海峡深层高盐水主要影响秋季日本海断面50～150m水层,混合比可达0.82;其下为日本海固有水。夏季对马海峡处水团组成的年际变化也会影响秋季日本海断面上温盐分布的年际变化。长江流量较大的年份,夏季对马海峡表层和次表层低盐水的核心盐度值偏低,秋季其在日本海断面上的混合比就高于其他年份;对马海峡底层高盐水在日本海断面上混合比的年际变化则决定于其影响水层上的流场结构和温盐分布。     

春末黄东海海域溶解氧分布特征与水团相互关系探讨

采用1987年5－6月中日合作黄东海海域综合调查溶解氧资料，参考有关文献，讨论调查海域溶解氧分布特征及与水团的对应关系。分析结果表明，各水团中溶解氧含量的差异与各水团温盐特性及生物地球化学过程不同有关。通过分析还发现溶解氧对鉴别次表层以深各水团，特别对东海次表层水及黑潮次表层以深各水团，是一个重要的指标。     

东海PN断面水团分布的季节变化

利用PN断面的高分辨率CTD温度、盐度和密度资料,采用曲线族拟合的水团分析方法分析发现,PN断面处的水团有明显的陆架水和黑潮水的交汇特征,且随着季节的变化PN断面处的水团特征也发生明显的变化.夏季,黑潮水核心离陆架的距离最远且深度较深,陆架水与黑潮的混合水浮置于黑潮水本体之上且向深海拓展的最远,隶属度在PN断面上200 m的分布几乎呈水平状;秋季,黑潮水主体离陆架的距离最近,并将陆架混合水向陆架压迫,使得隶属度等值线由夏季的平直状态向陆地弯曲;冬季,黑潮水团的核心占据了深海区域的整个表层和次表层,且位置相对于秋季更向深海移动,黑潮水与陆架水的交汇处也由秋季的陆架移向陆坡;春季,是唯一可以清楚地看到陆架混合水隶属度分布的季节,此时陆架混合水充满整个陆架海域,而黑潮水的核心进一步远离陆架.海面风场和净热通量场通过改变混合层的深度影响PN断面处黑潮水和陆架水之间的混合,而海面降水对于PN断面上的水团分布特征没有显著影响.     

基于CTD数据的东海黑潮锋特征研究

基于东海PN断面多年CTD实测资料,主要从PN断面上的温盐结构和声场结构两个方面进行研究,统计分析PN断面上东海黑潮边界锋的水文要素特征。文章利用Matlab软件对资料中所涉及的温盐数据绘制等值线图,描绘出PN断面上关于测站位置、温盐分布特点,利用Mackenzie公式计算声速分布及其变化,从而构成温、盐、声三种要素的断面分布图。此外还进一步分析了PN断面温盐断面结构,得到黑潮锋的分布与强度特征。并对黑潮锋的季节变化规律进行分析,得出夏秋季节黑潮在PN断面上的海洋锋强度相对于冬春季节要大、冬季最弱等结论。     

白令海2008年冬夏季节陆架水的差异

本文利用中国海洋大学极地变化重点实验室提供的2008年3月与7月白令海陆架水资料,对白令海200 m内水域温盐及水团进行了分析和对比,对白令海陆架区冬季水团形成机制做了初步的探讨。白令海冬季陆架水的温盐结构垂向均匀;夏季层化明显,存在垂直温盐跃层;白令海由夏季表层水和冬季水两种水团组成;白令海冬季残留水团在陆架区水深20 m处即出现,最低温度较大洋深处冬季水温偏低。     

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。     

Multiparameter cluster analysis of seasonal variation of water masses in the eastern Beibu Gulf

Using the hierarchical clustering method, we present comprehensive analyses of water masses and their seasonal variations based on substantial in situ observations in the eastern Beibu Gulf, a shallow sea with a depth mostly less than 100 m. Besides traditional physical parameters (salinity and temperature), chemical and biological parameters are also used for the water mass classification and analyses, which include dissolved oxygen, alkalinity, nitrite, reactive silicate, and chlorophyll a. Consequently, the eastern Beibu Gulf water is classified into five water masses in the study area, namely the diluted water, the mixed water, the surface water, the subsurface water, and the bottom water. The diluted water is located in the area along the Guangxi coast; the mixed water mainly occupies the northern study area; the surface water resides in the central and southern study area; the subsurface water exists just near the Gulf mouth; and the bottom water appears in the lower layer east of Bailongwei Island, which is different from the Beibu Gulf cold water mentioned in previous studies. The parameter properties and spatial distribution of most water masses in the eastern Beibu Gulf exhibit strong seasonal variability which is mainly modulated by circulations and solar radiation.     

Distribution of meiofaunal abundance in relation to environmental factors in Beibu Gulf, South China Sea

This study aims to explore the distribution of meiofaunal abundance in relation to environmental factors in the Beibu Gulf,a natural semi-enclosed part of the South China Sea,surrounded by China and Vietnam.Meiofauna and ten benthic environmental factors were determined at 27 sampling stations in the Beibu Gulf in four surveys during 2006-2007.The results show a clear geographical trend in meiofaunal abundance,water depth,salinity and clay content.The meiofaunal abundance and the clay content decreased,whereas the water depth and the salinity increased from the north to the south of the Gulf.The percentage of meiofaunal abundance in the 0-2 cm layer increased,whereas in the 2-5 cm and 5-10 cm layers it decreased from the north to the south of the Gulf.Correlation analysis show significant negative correlations between meiofaunal abundance and water depth,benthic temperature,salinity and pH,but significant positive correlations between meiofaunal abundance and dissolved oxygen,chlorophyll a and clay content.     

琼州海峡东部水进入北部湾对广西沿海环流的影响

本文通过对琼州海峡东部水域温盐资料和沿岸海洋站同步观测资料的对比发现：夏季,广西涠洲岛盐度变化规律和琼州海峡东部、中部变化规律一致,广西北海略受影响,而远离琼州海峡的龙门和白龙尾两站,则更多反映夏季陆地水文规律。同时,采用琼州海峡多年海流资料和涠洲岛定点站及近期测流站的海流观测资料对比看出,琼州海峡冬夏季余流方向仍然是自东向西。结合数值模拟计算结果,同样得出琼州海峡东部水自东向西进入北部湾的事实。这些温盐分布特征和余流观测结果进一步证实：粤西沿岸流是琼州海峡水向西输运的主要来源,形成粤西沿岸流这种现象的根源在于珠江冲淡水的西向流,它们通过琼州海峡进入北部湾,加强了北部湾北部气旋式环流的形成。夏季,在强的西南风作用下,产生较强北部湾西岸北向沿岸流,促使低盐冲淡水向外海输运,然后在东部涠洲岛附近形成更大范围内气旋式环流。琼州海峡东部水进入北部湾对广西沿海环流影响的研究,直接向琼州海峡冬夏季水体输运方向的传统结论提出了新的挑战。     

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。     

北部湾海域叶绿素a质量浓度时空分布研究

叶绿素a质量浓度是水体富营养化的重要指标,及时和有效地对水体叶绿素a质量浓度进行监测和评价,对环境保护十分必要。本文基于2011年至2016年的卫星遥感数据,分析了北部湾海表叶绿素a质量浓度的时空分布特征。研究结果表明:北部湾叶绿素a质量浓度有明显的月变化和季节性变化,北部湾叶绿素a月平均质量浓度在8月和1月分别达到峰值,北部湾冬季与夏季的叶绿素a季平均质量浓度高于春季和秋季,夏季北部湾海域表层的叶绿素a质量浓度开始迅速升高,秋季北部湾中南部叶绿素a质量浓度呈下降的趋势。在空间分布上,北部湾近岸海域叶绿素a质量浓度平均水平较高,叶绿素a质量浓度高值区集中在湾北部雷州半岛西部沿岸的浅水区海域,而低值区在湾中部以及湾南部的深水区海域。     

Characteristics of outer shelf water in the East China Sea

Water mass properties along cross-sections of the Kuroshio in the East China Sea (ECS) are investigated in detail. We used temperature, salinity and dissolved oxygen data from 2000 and 2002, together with historical temperature and salinity data from 1987 to 2004. Water properties were divided into two groups: high and low salinities or oxygen at temperatures warmer than 15 and 12 °C, respectively. We found the existence of outer shelf water W2, as defined by clear modes in frequency distributions of salinity and oxygen within various temperature segments. The outer shelf water was different from both Kuroshio Tropical Water (KTW) and coastal water. We mapped horizontal and vertical distributions of W2, along with W1 and KTW. The outer shelf water was distributed with density σ _t = 22.5–25.5 over a relatively broad area, from the outer continental shelf to the continental slope, particularly in autumn. Vertical distribution of the water suggests that W2 spread from the outer shelf to just the shelf side of the Kuroshio Current velocity maximum. Seasonal variations are examined with historical data along PN section over 17 years, and suggest that the appearance of W2 is distinct in summer and autumn. By comparing temperature–salinity (T–S) diagrams from Taiwan Strait and east of Taiwan, the outer shelf water (W2) originates from South China Sea Tropical Water (SCSTW), as suggested by Chen, J Geophys Res 110:C05012 (2005). The present study of the ECS clearly shows that SCSTW is transported along the east coast of Taiwan or through the Taiwan Strait into the ECS. It then spreads over a relatively wide area from the outer shelf to just the shelf side of the Kuroshio axis, and there is some horizontal mixing between SCSTW and KTW around the shelf break.     

北部湾东北部潮锋的观测与分析

近海潮锋的分布与温度、盐度乃至海洋生产力的分布都存在紧密联系。基于北部湾东北部的实测数据,对比分析2016—2017年北部湾东北部海域的温度、盐度、密度等分布,并利用ROMS(Regional Ocean Model System)正压与斜压模式,计算Simpson-Hunter (S-H)参数,阐述了潮锋出现位置及其与温度、盐度和密度的关系。结果表明:北部湾东北部潮锋发生的主要区域位于雷州半岛附近,潮混合区温盐密混合较为均匀。利用ROMS模式计算所得的最大垂直平均流速来计算S-H参数,认为潮锋出现位置位于S-H参数值为2处,与实测结果较为一致,且认为正压模式比斜压模式更能准确模拟潮混合区。另外,分析观测数据发现,温度、盐度、密度锋终年存在。近岸处密度锋主要受盐度锋控制,而潮混合产生的盐度锋又容易被径流掩盖。风力较大时三种锋都易向水深更深处推进,潮混合区终年垂向混合较好。     

Antarctic Intermediate Water influence on Mediterranean Sea Water outflow

This study of the mixing of Mediterranean Sea Water (MW) with the surrounding waters was made possible by the Semane 2002 cruise (Sortie des Eaux Meditérranéennes dans l'Atlantique Nord-Est) that took place in the Gulf of Cadiz in July 2002. Potential temperature, salinity, oxygen, nutrients and CFC data are used to describe the water masses present in the Gulf. In the southern part of the basin, a water mass characterised by low oxygen, high nutrient and low CFC concentrations occurs along the African continental slope. This water has been identified as the modified Antarctic Intermediate Water (AAIW). It has been previously observed south of this section, at the latitude of the Canary Islands, as a northward flow between the African shelf and the islands. The modified AAIW found in the Gulf of Cadiz is situated at a density of 27.5 kg m⁻³. Above, at 27.3 kg m⁻³, the lower limb of the North Atlantic Central Water is observed as a salinity minimum. The modified AAIW enters the Gulf of Cadiz along the south-western part of the continental shelf. It flows cyclonically and exits north-westward. In the northern part of the gulf, due to the presence of the Mediterranean Undercurrent (MU), the AAIW flows off the coast. An optimum multiparameter analysis was conducted to evaluate the influence of the AAIW on the MW northwest of the basin. We show that the AAIW is present in the lower core of the MU at a proportion of 12.9±8.2% and is absent in the upper core.     

南极普里兹湾及其邻近海域表层水镭同位素的分布及应用

中国第27次南极科学考察期间(2010年12月30日至2011年1月16日),对普里兹湾及其邻近海域表层海水进行了226Ra和228Ra的分析,结果表明:226Ra和228Ra比活度的变化范围分别为1.47—2.43Bq/m3和0.17—0.45Bq/m3,平均值分别为2.13Bq/m3和0.29Bq/m3,228Ra/226Ra)A.R.(228Ra与226Ra的活度比)的变化范围为0.08—0.20,平均值为0.14。根据盐度和226Ra的质量平衡方程,计算出研究海域表层水中冰融水、南极夏季表层水和普里兹湾中深层水的份额。研究海域表层水中温度、盐度、226Ra、228Ra、228Ra/226Ra)A.R.和冰融水份额的空间分布显示,在埃默里冰架前沿海域,西侧海域较东侧海域具有低温、高盐、高226Ra、低228Ra、低228Ra/226Ra)A.R.、低冰融水份额的特征,证实埃默里冰架下水体东进西出的运动规律。根据埃默里冰架前沿东、西侧水体228Ra/226Ra)A.R.的差异,估算出埃默里冰架下表层水体东进西出所经历的时间为1.85a。此外,在普里兹湾湾口中部海域(66.5—67.5°S,72°—74°E),观察到次表层水的上升通风作用,该区域较高的228Ra含量和228Ra/226Ra)A.R.证明这些表层水体并非来自湾外绕极深层水的上涌,而可能来自湾内埃默里冰架输出水体。     

东海PN断面夏季温盐及化学要素的分布特征

由东海PN断面夏季温鼻度及化学要素CTD资料分析表明，东海夏季的温跃层和盐跃层在次表层生成，其强度随着跃层自陆架坡折区至近岸和外海的上移逐渐减弱。陆架区近表层的温度和盐度呈垂直均匀分布，冲绳海槽次表层呈高温、高盐，近表层呈高温，近表层呈高温、低盐，底层呈低温、次高盐特征。溶解氧浓度自近岸到外海由低变高，表层至底层溶解氧浓度在陆架区由高变低，冲绳海槽区则先由低变高然后又由变低。总二氧化碳浓度自表层至底层和自陆架坡折区到近岸和外海由低变高。磷酸盐和硅酸盐浓度自近岸至外海由高变低，而自表层至底层由低变高。陆架区的近表层和陆架坡折区分别有一个高碱度区。温盐及化学要素的分布特征与夏季海区垂直环流的反气旋运动、长江冲淡水及黑潮水入侵和海面强热辐射有关。此外，化学要素分布还与夏季海区的温盐结构、表混合层与大气间二氧化碳气体交换及表混合层中碳和营养盐光合作用的利用有关。