南海北部海区水团分析

以模糊聚类为主要方法,在南海北部海区划出8个水团:沿岸冲淡水团(F)、近岸混合水团(M)、暖表层水团(WS)、表层水团(S)、表-次层混合水团(SU)、次层水团(U)、次-中层混合水团(UI)和中层水团(I).对各水团的形成、基本特征、变性特点以及消长变化和分布规律进行了综合分析.可将它们分为3种类型:径流冲淡型——F,浅海变性型——M、WS、S、SU和深海大洋型——U、UI和I.     

1998年夏、冬季南海水团分析

为了解南海水团的特征和分布 ,基于 1 998年夏季和冬季两个航次的实测资料 ,采用聚类分析、判别分析和模糊分析方法 ,对南海的水团进行了分析。结果表明 ,南海外海水可划分为 6个水团 ,即南海表层水团、南海次表层水团、南海次 中层混合水团、南海中层水团、南海深层水团和南海底盆水。越南附近夏季存在一个暖涡 ;1 998年夏季还可鉴别出黑潮表层水团和黑潮次表层水团 ,但在冬季观测期间无黑潮水越过 1 1 9.5°E经线进入南海 ;这些现象可能与厄尔尼诺现象有关联。夏季有苏禄海海水在 5 0— 75m层经由民都洛海峡侵入南海     

黄、东海域春季水团的划分、判别与分析

本文对黄、东海邻接海域5—6月份的水团进行了划分和分析。水团的划分是用经过改进的逐步聚类分析法。对划分的结果,再用Bayes多组判别方法进行判别分析检验。证实所划出的11个水团,具有统计学要求的差异显著性,回代判别成效高达90％以上,说明划分是有实际意义的。这11个水团是:沿岸冲淡水(D),黄海表层水(Y),黄海底层冷水(YC),黄—东海混合水(YE),东海表层水(E),东海次表层水(EU),黑潮表层水(KS),黑潮次表层水(KU),黑潮次—中层混合水(KM),黑潮中层水(KI)和黑潮深层水(KD)。 用地理学和统计学的方法,对各水团进行了综合分析。给出了各水团特征的统计指标,讨论了它们的形成机制与分布变化特点。可将它们归并为三个水系:冲淡水系;混合水系和黑潮水系。对各水系、水团之间的相互关系进行了讨论,指出它们具有逐级变性的明显的规律性。     

南黄海海水中悬浮体跃层及底部浑水层

南黄海海水中悬浮体含量垂向分布中常见有跃层现象,它们是在海浪和潮流综合作用下,由海底表层沉积物的再悬浮产生的。南黄海冷水团促进了浑水层和悬浮体跃层的发育。 浑水层能够改变光、声波在海水中传播的性质,增大海水的浮力,增强对海底的侵蚀力。     

应用Argo资料分析西北太平洋冬、夏季水团

应用Argo剖面浮标观测的温、盐度资料,分析了西北太平洋海域冬、夏季的温、盐度分布、水团结构及其分布。首先采用T-S点聚图法分析了该海域水团分布的基本情况,由点聚分析结果可知,该海域至少存在6种以上水团;再用模糊聚类软化法对水团作进一步划分,分别计算了该海域6至11类水团的F和△F值,结果表明,冬、夏季的△F值都以划分为8类时为最大,这与大洋水团的稳定性是一致的,因此,该海域冬、夏季水团以划分为8类最佳,它们分别是北太平洋热带表层水、北太平洋次表层水、北太平洋中层水、北太平洋副热带模态水、北太平洋深层水和赤道表层水,以及南太平洋次表层水和南太平洋中层水。     

应用Argo资料分析西北太平洋冬、夏季水团

应用Argo剖面浮标观测的温、盐度资料,分析了西北太平洋海域冬、夏季的温、盐度分布、水团结构及其分布。首先采用T-S点聚图法分析了该海域水团分布的基本情况,由点聚分析结果可知,该海域至少存在6种以上水团;再用模糊聚类软化法对水团作进一步划分,分别计算了该海域6至11类水团的F和△F值,结果表明,冬、夏季的△F值都以划分为8类时为最大,这与大洋水团的稳定性是一致的,因此,该海域冬、夏季水团以划分为8类最佳,它们分别是北太平洋热带表层水、北太平洋次表层水、北太平洋中层水、北太平洋副热带模态水、北太平洋深层水和赤道表层水,以及南太平洋次表层水和南太平洋中层水。     

厄尔尼诺对闽南—台湾浅滩变性水团的影响

笔者曾探讨闽南——台湾浅滩渔场上升流演变及其与渔业的关系。指出,非厄尔尼诺年,夏季在该渔场存在多处上升流,渔业丰收;反之,在厄尔尼诺年,夏季仅存在单一上升流,渔业歉收。厄尔尼诺现象既然会引起上升流结构如此变化,它与变性水团之间究竟存在什么样关系呢?我们根据1975～1976年闽南—台湾浅滩温盐调查资料,并参照一些有关历史资料,对上述问题进行初步分析研究。     

东海北部区域底层冷水团的形成及其季节变化

本文着重探讨东海北部底层冷水(北部冷水)的形成原因、基本特征和季节变化过程。指出北部冷水系冬季黄海沿岸水南下向东海输送低温水并与外海高盐水混合变性形成的。其位置随季节变化而有明显的移动规律,即先由西向东移,而后向北收缩。大体上可分为四个阶段:冷水舌离岸期,北部冷水半封闭期,北缩消亡期和更新期。文中分析了上述变化的原因,较详细地阐述了黄海沿岸水沿陆架下沉与黑潮次—中层混合水爬升的关系及其对北部冷水的影响。分析了北部冷水与黄海冷水团的关系。     

白令海陆架区夏季水文分布特征及年际变化

On the basis of the CTD data obtained within the Bering Sea shelf by the Second to Sixth Chinese National Arctic Research Expedition in the summers of 2003, 2008, 2010, 2012 and 2014, the classification and interannual variation of water masses on the central Bering Sea shelf and the northern Bering Sea shelf are analyzed. The results indicate that there are both connection and difference between two regions in hydrological features. On the central Bering Sea shelf, there are mainly four types of water masses distribute orderly from the slope to the coast of Alaska: Bering Slope Current Water(BSCW), MW(Mixed Water), Bering Shelf Water(BSW) and Alaska Coastal Water(ACW). In summer, BSW can be divided into Bering Shelf Surface Water(BSW_S) and Bering Shelf Cold Water(BSW_C). On the northern Bering Sea shelf near the Bering Strait,it contains Anadyr Water(AW), BSW and ACW from west to east. But the spatial-temporal features are also remarkable in each region. On the central shelf, the BSCW is saltiest and occupies the west of 177°W, which has the highest salinity in 2014. The BSW_C is the coldest water mass and warmest in 2014; the ACW is freshest and mainly occupies the east of 170°W, which has the highest temperature and salinity in 2012. On the northern Bering Sea shelf near the Bering Strait, the AW is saltiest with temperature decreasing sharply compared with BSCW on the central shelf. In the process of moving northward to the Bering Strait, the AW demonstrates a trend of eastward expansion. The ACW is freshest but saltier than the ACW on the central shelf,which is usually located above the BSW and is saltiest in 2014. The BSW distributes between the AW and the ACW and coldest in 2012, but the cold water of the BSW_C on the central shelf, whose temperature less than 0°C, does not exist on the northern shelf. Although there are so many changes, the respond to a climate change is synchronized in the both regions, which can be divided into the warm years(2003 and 2014) and cold years(2008, 2010 and 2012). The year of 2014 may be a new beginning of warm period.     

大洋性次表层和中层水团隶属函数的拟合与应用

本文针对大洋性水团的 T- S曲线族特征 ,提出了拟合其隶属函数的 2种方法——直线定位法和坐标旋转法。把这 2种方法应用于拟合巴士海峡两侧的次表层高盐水团和中层低盐水团的隶属函数并进行了讨论。文中给出了拟合的原理、公式和实例 ,表明它们在分析水团的分布特征、混合变性过程 ,特别是追踪其来源等方面是很有价值的     

热带中东太平洋海域10°N断面水团分析

本文基于实测温盐数据等资料,利用水团的浓度混合分析等方法,揭示了热带中东太平洋海域10°N断面的水团构成自上而下分别为东部赤道–热带水团、北太平洋中央水团、加利福尼亚流系水团、南太平洋中央水团、太平洋亚北极水团和太平洋深层水团。分析发现,受热带辐合带影响,9°～10°N海域常年持续的正风应力旋度诱发上升流出现,北太平洋中央水团、加利福尼亚流系水团、南太平洋中央水团和太平洋亚北极水团4个通风潜沉水团经向运动至该纬度带时被抽吸至次表层和中层,并散布在不同深度。以往研究仅指出上述4个水团在海表通风形成后将潜沉并向赤道方向运动,本研究进一步阐明了4个水团潜沉后向热带海域运动的动力机制及其在热带中东太平洋10°N断面的散布深度。研究成果揭示了热带中东太平洋水团与北太平洋副热带、亚极地和南太平洋副热带海区中上层水团间的循环过程,对认识北太平洋高–中–低纬度间物质和能量的交换和再分配具有重要科学价值。     

大洋性次-中层混合水团隶属函数的拟合及南海水团分析

讨论了铅直向叠置 3层水团 ,即次表层水团、次 中层混合水团和中层水团的分布与水团特征。改进了大洋性次表层水团和中层水团隶属函数的拟合方法 ,并进一步提出包络曲线法用以拟合次 中层混合水团的隶属函数 ,使铅直向叠置 3层水团隶属函数的拟合方法得以配套。应用新方法计算了 3层水团在南海全海域的分布 ,从整体上把握了次表层高盐水团、次 中层混合水团和中层低盐水团在南海中的分布及变化情况 ,讨论了它们的特征、差异和形成原因。     

Phytoplankton chlorophyll stocks in the Antarctic Ocean

Phytoplankton chlorophyll stocks in the Indian sector of the Antarctic Ocean were estimated on the basis of published data collected from nine cruises of the Icebreaker,Fuji in 1965–1976, during routine observations of the Japanese Antarctic Research Expedition (JARE). Surface chlorophylla concentration, measured at 631 stations in waters south of 35°S, ranged from 0.01 to 3.01 mg m^–3, At about half of the stations the values were less than 0.24 mg and at only 29 stations were high values more than 1.00 mg m^–3 recorded. The levels of surface chlorophylla stocks were estimated in three groups; (1) data obtained on the southward leg through the eastern Indian sector (middle-late December), (2) those on the northward leg through the western Indian sector (late February–early March) and (3) those on the northward leg through the eastern Atlantic sector (late February–early March). Furthermore, mean values and standard deviations were calculated for each of six different water masses from north to south,i. e., subtropical water between 35°S and the Subtropical Convergence (STC) zone, water within the STC zone, Subantarctic Upper Water, water within the Antarctic Convergence (AC) zone, Antarctic Surface Water between the AC zone and 63°S, and Antarctic Surface Water south of 63°S. Mean values of surface chlorophylla concentrations for each of the six water masses on the three legs ranged from 0.15 to 0.58 mg m^–3 and were comparable to those reported by other workers previously. Seasonal periodicity of phytoplankton chlorophyll stock is discussed. The surface chlorophyll stock in the oceanic water of the Antarctic Ocean does not seem to be so high as previously believed.     

夏季黄东海硝酸盐垂向扩散通量的分析

湍流扩散过程导致的硝酸盐垂向输运对海水表层的浮游植物生长和初级生产力的大小有着重要影响。本文基于2018年夏季黄、东海水文环境、硝酸盐浓度和湍动能耗散率的同步、原位数据,分析了海域温度、盐度和硝酸盐的空间分布特征,结果表明营养盐含量丰富的黄海冷水团、长江冲淡水、东海北部底层混合水与黑潮次表层水是影响研究海域硝酸盐分布的主要水团。利用垂向湍扩散硝酸盐通量公式,计算了三个选定断面上的硝酸盐垂向扩散通量,其高值区与湍流扩散系数的高值区的位置基本一致。针对存在明显硝酸盐跃层的站位,计算得到跨硝酸盐跃层的垂向通量F_ND的范围在-9.78—36.60mmol/（m²·d）之间,在黄海冷水团区,夏季温跃层限制了该区营养盐向近表层的湍流垂向扩散;东海北部底层混合水区,湍流垂向扩散向上层补充了大量硝酸盐,促进了跃层之上浮游植物的生长;黑潮次表层水影响海区,夏季中层水体混合较弱,跨跃层的垂向通量也普遍偏低。开展硝酸盐垂向扩散通量的计算与分析,对进一步明确营养盐的输运机制有着重要研究意义。     

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     

应用对应分析法划分夏季东海水团的初步研究

本文综合分析四个断面16个标准层的因子点聚,表明在整个海区有九个水团,即:黑潮表层水、黑潮次表层水、黑潮中层水、黑潮深层水、大陆沿岸水、台湾暖流水、黄海水、对马暖流水和东海混合水,前6个水团是该海区的主要水团。本文还详细讨论了每个水团的分布特征。     

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。     

Transport and transformation of surface water masses across the Mascarene Plateau during the Northeast Monsoon season

The Mascarene Plateau lies in the south-west Indian Ocean between the islands of Mauritius and the Seychelles Bank, and is characterised by a series of shallow banks separated by deep (>1 000 m), narrow channels. The plateau acts as an obstruction to the general ocean circulation in this region, separating the westward-flowing South Equatorial Current (SEC) into two branches downstream of the plateau. In this article, we present the results of a survey conducted along the entire Mascarene Plateau during the Northeast Monsoon, in October–November 2008. In addition, data from Argo floats were used to determine the origin of water masses entering this region. The plateau contains three gaps through which branches of the SEC are channelled. The northern, central and southern gaps receive 14.93 Sv, 14.41 Sv and 6.19 Sv, respectively. Although there are differences in water-mass properties to the west and east of the Mascarene Plateau due to mixing, the SEC acts as a sharp boundary between water masses of southern and northern Indian Ocean origin. Mixing occurs in the central gap between intermediate water masses (Red Sea Water [RSW] and Antarctic Intermediate Water [AAIW]) as well as in the upper waters (Subtropical Surface Water [STSW] and Indonesian Throughflow Water [ITW]). Through the northern gap, mixing occurs between Arabian Sea High-Salinity Water (ASHSW), ITW and Tropical Surface Water (TSW), while through the southern gap, mixing occurs between STSW and ITW. North Indian Deep Water (NIDW) is present in the region but the plateau appears to have no effect on it.     

美国滨海核电厂温排水混合区的设置及启示

系统调研美国温排水法规标准体系、混合区政策以及滨海核电厂混合区的设置,并与我国现状进行比较。可以看出,美国清洁水法和联邦法规给出温排水和水质标准的一般要求,各个州的水质标准给出水质准则、混合区政策以及对水生生物保护的要求。水质准则给出各种类型水体温度限值(包括温升限值和/或温度上限值);混合区政策给出混合区的位置、尺寸、形状以及混合区内水质要求;具体厂址应基于"一事一议"的方式确定混合区范围,并满足混合区最小化要求,大部分美国滨海核电厂混合区范围满足州的混合区政策要求;少数核电厂混合区范围超过了州混合区政策要求,这些电厂需进行厂址特性热影响研究,以证明当前的温排水限值能够确保受纳水体中结构稳定的土著贝类、鱼类和其他野生生物种群的生长和繁育。我国当前没有地区差异的水质准则,无温排水混合区政策、设置方法或导则。美国温排水混合区设置方法和实践有助于我国滨海核电厂温排水混合区的设置和优化,以减小对水生生物的影响。