黄海、东海表、上层实测流分析

根据迄今为止所获得的142套锚碇浮标和58套卫星跟踪漂流浮标的大范围测流资料，综合分析了黄海、东海表、上层环流。研究结果更加清晰、形象、直观地展示了黑潮及其向对马暖流的分支，台湾暖流的分叉，和黄海暖流、长江冲淡水及涡旋发达海区的若干主要特征。     

黄海热结构的三层模式

本文建立了黄海热结构的一维三层模式.模式中包含海面热输入和风混合作用下形成的上均匀层,由潮流混合作用形成的下均匀层以及具有一定厚度的温跃层.我们分别得到了上、下层的卷挟速度.本模式较好地描述了黄海季节温跃层的成长和消衰过程,并比较成功地模拟出了黄海冷水团、苏北沿岸锋及其表层冷水等重要水文现象,对它们的形成机制和青岛外海水域的强温跃层现象作了较合理的解释,认为潮流混合对苏北沿岸锋及青岛外海水域强温跃层的形成起了关键性的作用.在风混合和潮混合作用下,一部分高营养盐的下层水被卷挟到上层,这对提高海区的生物生产力具有重要意义.     

一种用于海洋层化数据的插值方法改进

海洋环境调查数据的客观分析图像是调查结果的直观体现,也是进一步科学研究的基础。在环境要素空间分布复杂的近海海域及陆架坡区,我们发现利用现有插值方法得到的结果有时会出现之前没有被关注到的局部异常,如常用的Kriging方法或三角网线性插值方法插值得到的图像有时会出现或轻或重的"藕"状或"台阶"状的层化结构异常。本文提出一种针对原始数据采用坐标变换方法,并联合使用三角网线性插值法和Kriging法两种方法进行数据插值,从而有效地避免了类似"藕"状或"台阶"状的层化结构假象,解决了插值方法在海洋环境调查数据插值过程中遇到的一个实际问题,也是对现有插值方法的一种补充。     

海洋环境要素客观分析图绘制的若干问题

根据海洋环境资料空间分布的特点,使用Surfer中三角形线性插值法与样条平滑的组合能够比较准确地绘制单航次数据资料的客观分析图。对于累年多源资料,为了较好地解决海洋环境场的各向异性和资料空间分布不均匀性的问题,在Carter(1987)发展的客观分析统计模型的基础上,采用不同的搜索域进行客观分析,取得了良好效果。另外,Kriging方法用于海洋绘图时,在跃层和锋面处容易出现“鼓肚”现象,不能很好地反映浅海区潮混合导致的均匀层,应用时需加以注意。     

黄、东海陆架海域温度垂直结构类型划分与温跃层分析

基于黄、东海陆架海域1997—1999年4个季节调查的CTD资料,采用拟阶梯函数逼近法对温度垂直剖面拟合逼近,然后按拟合均方差和跃层强度对黄、东海陆架区的温度垂直结构进行类型划分,共划分为6个类型:三层结构型(T型)、主跃层上位型(U型)、主跃层下位型(L型)、多阶梯状结构型(M型)、异常结构型(A型)和垂直均匀型(H型)。分析结果表明:温度垂直结构类型在黄海区域为:春季呈L型;夏季呈U型;秋季呈T型;冬季呈H型。东海北部春季基本呈T型;夏季西部呈T型,东部呈U型;秋、冬季演变为H型;东海南部春、夏季主要呈L型;秋、冬季除近岸出现逆温类型外,大部分区域呈H型。利用风和潮的混合卷挟模式阐述了各种温度垂直结构的形成机制,最后给出了黄、东海陆架海域的主温跃层特征值的区域分布和季节变化。     

吕宋海峡两侧中尺度涡统计

利用1993-2000年间的T/P卫星高度计轨道资料的时间序列和MODAS同化产品中的卫星高度计最优插值资料对南海东北部海区中尺度涡旋进行动态追踪。按照给定的标准从2种资料中提取了涡旋信息并对其特征量进行统计分析。结果表明,南海东北部海区中尺度涡旋十分活跃,平均每年6个,其中暖涡4个,尺度一般为200~250 km,平均地转流速为44 cm/s;冷涡每年平均2个,尺度一般为150~200 km,平均地转流速为-37 cm/s。吕宋海峡两侧涡旋的比较分析表明,南海东北部海区仍属于西北太平洋副热带海区的涡旋带,冷、暖涡旋处于不断的形成—西移—消散过程中。南海东北部中尺度冷涡大多是南海内部产生的,而暖涡与吕宋海峡外侧暖涡有一定的联系又具有相对的独立性。分析认为西北太平洋的西行暖涡在到达吕宋海峡时,受到黑潮东翼东向下倾的等密度面的抑制和岛链的阻碍,涡旋停滞于吕宋海峡外侧并逐渐消弱,被阻挡于吕宋海峡东侧涡旋释放的能量,形成一支横穿吕宋海峡(同时横穿过黑潮)的高速急流,把能量传递给吕宋海峡西侧的涡旋,使其得到强化,这是吕宋海峡两侧涡旋联系的一种重要机制。     

东海黑潮锋面涡旋在陆架水与黑潮水交换中的作用

根据NOAA卫星红外影像和水文、化学、生物的观测资料,分析了黑潮锋面涡旋中的黑潮水向陆架一侧倒卷,陆架混合水被卷入黑潮,以及深层富营养盐水被泵吸到上层海洋的基本形态。分析表明黑潮锋面涡旋在陆架水与黑潮水的交换中起十分重要的作用。本文对3个锋面涡中的水交换量进行计算得到:卷入到黑潮中的陆架混合水平均为0.44×105m3/s,而进入陆架的倒卷黑潮暖水仅为0.04×106m3/s.对于整个东海陆架边缘,锋面涡作用可使1.8×106m3/s的陆架混合水卷入黑潮。在锋面涡存在情况下,被泵吸到真光层并向陆架方向输运的NO₃-N,其单宽输运量为974μmol/(m·s),而无锋面涡存在时仅为79μmol/(m·s).锋面涡造成的陆架方向的NO₃-N输运量为1.7×105t/a.     

台湾浅滩初夏的暖水块和周围的冷水圈

本文根据1986年6月4日的卫星图像,分析了台湾浅滩及附近海域初夏表面水温分布状况,指出初夏在台湾浅滩上存在着暖水块,而其周围为冷水圈。文中计算了研究海区的潮混合状态,认为潮混合对形成这种特殊水文现象起主导作用。     

EMD方法和Hilbert谱分析法的应用与探讨

利用EMD方法对海浪观测资料进行处理 ,通过在数据两端的“平衡位置”处分别附加平行直线段的方法进行端点抑制 ,分解出 1 0个内在模函数和 1个剩余趋势项 ,再对各内在模函数进行Hilbert变换 ,得到波浪的Hilbert谱。对所得结果的分析表明 ,各模态在Hilbert谱中的分布趋势和Fourier谱中谱线的变化趋势是一致的 ,第一模态的中心频率与Fourier谱的谱峰频率相对应 ;EMD方法是对非线性、非平稳过程数据进行距平化的好方法 ,距平化的过程和消除趋势项的处理是统一的。