南海北部海面水温场的分析

本文根据南海北部10～26年的月平均海面水温资料,对108°～123°E,18°～26°N范围内的常年海面水温场、水温场的年变化及时间序列结构、异常水温场的特征及其分析的可靠性进行了分析。阐述了水温场的时空结构的统计特征和现象,对其成因做了初步解释,并给出了若干统计结果,为南海北部海面水温实况分析及了解该海域的水文状况,提供了重要依据和参考。     

南海及其邻近海域海面水温实况分析

为了满足海洋渔业生产、油气开发、交通运输和科研等部门对南海海面水温实时情报分析的需要,国家海洋局广州海洋环境预报区台自1984年10月开始正式发布基于常规海温观测数据的“南海北部月平均海面水温实况分析”及其“距平分析”,并于1986年1月扩展为“南海及其邻近海域(0°-30°N,98°-130°E)海面水温实况分析”。文中阐述了本业务的实施方法,即实时数据的来源与获取;实况分析所使用的“计算机与人工结合”的分析制作方法与技术。     

南海北部海面风速概率分布特征

利用南海北部的浮标、石油平台观测的海面风资料,分析了0~200 km范围内,不同离岸距离站点的风速的概率分布特征。观测结果指出,各站平均风速一般最大值出现在冬季,最小值出现在夏季,具有明显的季节变化特征,并且平均风速随着离岸距离的增大也逐渐增大。对于离岸距离较近的区域（100 km以内）,海面风基本符合双参数的Weibull分布,但对于100 km以外的海面风速概率分布与Weibull分布存在明显差异,随着离岸距离的增大,平均风速和风速标准偏差也相应增大。风速平均值与风速标准偏差的比值较小时,Weibull分布的偏斜度基本为正值,当比值较大时偏斜度转为负值。随着离岸距离的增大,出现与Weibull分布不一致的情况越来越多,且与对应的Weibull分布相比,其偏斜度越小,风速概率分布越不能用Weibull分布进行较好拟合。     

南海北部海面高度季节变化的机制

利用POM模式对南海环流进行了数值模拟和数值试验 ,结果表明 :南海北部SSH的变化主要应归于南海局地的动力、热力强迫和黑潮的影响 ;黑潮对南海北部SSH平均态的影响要大于对SSH异常场的影响 ;对于南海北部深水区冬季局地风应力与浮力通量的作用相反量级相同 ,黑潮对南海北部SSH的控制作用在冬季显得最重要 ,约占 50 %～ 80 % ;春季 ,夏季和秋季 ,局地风应力、浮力通量和黑潮三者都使深水区SSH上升 ,局地风应力使深水海盆SSH上升的作用约占 4 0 %～ 6 0 % ,浮力通量的作用约占 2 0 % ,黑潮的影响约占 2 0 %～ 30 % .在夏季 ,尽管南海北部深水海盆SSH达到全年最高 ,但黑潮对南海北部深水海盆SSH的贡献最小 .在广东沿岸陆架海域 ,SSH季节变化的机制与深水海盆SSH季节变化的机制不同 :春、夏季 ,局地风应力使SSH上升的作用几乎与浮力通量使SSH下降的作用相当 ;秋、冬季 ,东北季风使SSH上升的作用大于浮力通量和黑潮使SSH下降的作用 ,陆架区SSH为正 ,且在海南岛附近达到最大值     

南海北部近海面大气梯度观测试验的初步分析

为进行海洋和大气间动量、热量和水汽的交换通量及交换参数的分析研究,本文对海面温、湿、风梯度观测资料进行了初步分析,估算了粗糙度参数Z_0、动力摩擦速度u_*、特征位温θ_*、特征绝对温度q_*和曳力系数C_D,并分析了温、湿、风廓线特征,得出初步结果。     

南海北部冬季水温垂直结构的重要特征

在论证广东外海冬季存在着一支逆风流动的海流——“南海暖流”时,我们曾经指出:南海北部在北回归线附近,冬季在100—200米层上出现了一个温度负梯度带,它与北太平洋西部相同纬度和层次上所出、现的次表层热锋——“副热带辐聚”,具有同样的热结构。并指出,正如次表层热锋与副热带逆流的关系一样,这种负梯度带的存在与南海暖流也是密不可分的。     

南海北部沿岸全新世海面变动与近代地壳运动

本文拟探讨南海北部沿岸最近6,000年来的海面变动与近代地壳运动.众所周知,全新世的海面变动,其中包括近6,000年来是否有高海面问题,曾引起广泛的争论.总的说来,大致有R.W.费尔布里奇和F.P.谢帕德两种有代表性的观点.前者认为大西洋期的海面比今天海面高出3-6米,并从那时起,海面具有多次的波动^[1];后者认为全新世既没有高海面,也非波动的^[2].     

南海北部海面溢油漂移可能路径的初步研究

由于近海石油的勘探、开采以及频繁的海上石油运输,海上溢油事故常有发生。事故中溢出的油料给沿岸海域造成了明显的污染。为了有效地处理溢油,就需要对溢油在海面上的运动作出预报。这种预报不仅能为制订应付溢油事故的措施提供理论依据,并可对在沿岸建立炼油厂、油码头等设施的选址提供依据,使污染影响尽可能减小。     

南海北部冬季海面温度实时分布特征的若干解译

应用气象卫星红外云图,可以对无云(或少云)覆盖的海区,实时了解大范围海水表面温度水平分布^[1].如果结合海上资料,则可以得到现场精度1℃的海水表面温度的水平分布,本文试图对日本“向日葵”气象同步卫星1981年1月12-18日的“麦卡托”红外云图照片,通过日本“Phosdac1200型数字彩色图象分析仪”,将黑自卫片进行假彩色等密度分割使其提高分辨力,结合有关文献资料,分析南海北部冬季海水表面温度实时水平分布的若干特征.这些云图照片是由我所气象实验室利用国产的甚高分辨力卫星云图按收装置接收和提供的,工作频率选在热红外通道(10.5-12.5微米).     

北部湾北部海面强对流天气分析

本文分析了1989年5月3日北部湾北部石油开发区的强对流天气的发生、发展、移向、移速、大风强度以及物理特征,指出产生这次强对流天气过程的物理因素和各要素特征。     

16 Ma以来南海北部海域古水温变化规律与机制

长期以来古海洋表层古水温研究的热点主要集中在第四纪,很少涉及到2.5 Ma之前。利用ODP 184航次1147和1148站位的获得的相关资料,并主要采用长链烯酮U37k)和底栖有孔虫氧同位素(δ18O)两种方法,计算海水氧同位素组成,然后,利用浮游有孔虫氧同位素法计算16 Ma以来的海水温度变化,探讨南海北部16 Ma以来的古海水温度变化机制。结果表明,南海北部水温总体趋势与全球气候发展相对应,在北半球冰盖形成时期,海水表层温度与代表高纬冰盖体积大小的底栖有孔虫δ18O几乎同步变化,反映出南海热带海区古气候变化的特殊性,为进一步研究低纬热带海区在全球古气候变化中的作用提供了新证据。     

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.     

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.     

海面水温与台风关系的分形分析

本文用分形方法分析了西北太平洋５３个坐标点１９４９－１９７５年多年逐月平均海面水温资料，结果表明西北太平洋逐月平均海面水温呈分形分布，而且其分维数Ｄ与台风总数有关，即Ｄ值高的月份台风总数也多。     

南海北部海面高度的季节内变异及其传播特征 *

利用25年(1993—2017)的卫星高度计资料, 采用复经验正交函数(complex empirical orthogonal function, CEOF)方法, 分析南海北部海区海面高度季节内变异的时空分布及传播特征。标准差分析表明, 南海北部海面高度的季节内变异(intra-seasonal variability of sea level anomalies, SLA-ISV)在沿陆坡外侧区较强, 且SLA-ISV表现出明显的季节性变化, 冬半年强于夏半年。CEOF前两个主要模态能较好地揭示研究海区SLA-ISV的时空分布及其传播特征, 并表明SLA-ISV的强度受到季节性变化和年际变化的调制。全年CEOF的第一模态揭示SLA-ISV从台湾岛西南至西沙群岛以东区域的冬半年西南向传播特征; 而全年CEOF的第二模态则表现了SLA-ISV分别在台湾岛西南和东沙群岛西南的西南向传播特征。南海北部中尺度涡季节变化统计分析表明, CEOF的分解结果与南海北部的涡旋活动一致。     

1990年夏季东海北部和黄海南部海面的异常高水温海况

夏季(8月)东海北部和黄海南部的较高表层水温,一般只有28℃左右。但1990年夏季,中国科学院海洋所、青岛海洋大学以及国家海洋局东海分局调查队均在这一海区观测到海面异常高水温海况。作为例证,这里首先给出东海北部用CTD测得的3个站的温、盐度垂直分布(图1)。 观测表明,7月底,在A站测得的表层水温已高达29.97℃(中科院海洋所观测)。8月中旬,与A站接近     

平移分形分析和预测月平均海面水温

本文给出平移分形的概念，即对某一区段内的数据点的ｒ坐标进行平移处理，使这些数据点位于双对数坐标上的一条直线上。应用平移分形分析了西北太平洋３０°Ｎ、１２５°Ｅ坐标点的月平均海面水温资料，并根据该点某年４－８月的月平均海面水温预测该点该年９－１２月的月平均海面水温。     

利用卫星遥感海面温度、高度联合反演南海北部三维温度场

利用历史观测得到的温度剖面数据,通过严格筛选和插值,建立了南海北部的气候态垂向温度剖面。随后,利用回归统计分析的方法构建了海面温度异常(SSTA)、海面高度异常(SSHA)联合扩展温度剖面的经验回归模型,并采用卫星遥感得到的SST和SSH数据扩展了南海北部的三维海洋温度场,其时间分辨率为天,空间分辨率为0.25°×0.25°。通过与观测数据的对比研究,扩展得到的温度场可以较为准确地反映南海北部温度剖面的结构特征,并且能有效地体现出一些中尺度变化过程。结果表明,本研究反演得到的三维温度扩展场是较为可靠的,它可以作为海洋数值模型的初始场,实现现场观测数据和卫星遥感数据的互补,有助于更好地分析南海北部温度场的三维结构及变化特征。