春季东海黑潮锋面涡旋的观测与分析

本文根据１９９２年春季东海黑潮锋面涡的专题调查资料，分析了黑潮锋面涡的基本形态以及它在陆架－黑潮水相互交换中的作用。其主要结果是：（１）在３０°Ｎ以南黑潮锋面涡呈折叠波状，其倒卷暖水舌的厚度约５０ｍ，冷中心呈带状；（２）在锋面涡的卷挟下，陆架混合水被卷入黑潮中；（３）锋面涡经过的水域生物生产力明显增高。文中还比较了１９８８、１９８９和１９９２年三次春季观测到的屋久岛西侧海域的锋面涡旋形态，认为这里的锋面涡约以３０ｃｍ／ｓ；速度随黑潮东移，锋面涡舌已发展成暖丝结构。当暖丝西行抵陆架边缘后，它可能直接北上归入对马暖流，也可能在九州西侧海区演变成暖环。

夏季对马暖流区黑潮水与陆架水的相互作用──兼论对马暖流的起源

根据１９９４年８月２８日至９月７日韩国“Ｏｎｎｕｒｉ”号海洋调查船获得的ＣＴＤ资料及在调查期间投放的１１个卫星跟踪漂流浮标资料，分析研究了东海东北部黑潮水的分离及其与陆架水的相互作用，进而探讨了夏季的对马暖流的形成过程。

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．

东海海洋锋的波动及演变特征

本文利用近十年来获得的ＮＯＡＡ卫星红外影像，较为系统地分析了东海海洋锋（黑潮锋、对马暖流锋和浙江沿岸锋）的波动谱特征以及形态的演变。同时还利用浮标测流结果分析了锋面波动中的流态。分析结果表明：东海黑潮锋通常存在４～５个折叠波形，其波长平均约２００ｋｍ，波动随黑潮流向东北方向传播，速度约１６ｃｍ／ｓ。浙江沿岸锋的波动多呈锯齿形，其波长较短，波数多。在浙江沿岸锋波动发展过程中，其波长从开始的２０～４０ｋｍ发展成３０～６０ｋｍ，它们约以１８ｃｍ／ｓ的速度向东北方向传播。东海海洋锋波动演变形态复杂，其中黑潮锋的波动可能演变成锋面涡旋、暖丝和暖环。

黄海物理海洋学的主要特征

本文概述了黄海物理海洋学主要特征,其中包括温、盐结构,环流和潮汐、潮流。在第二部分中重点说明黄海某些突出的海洋现象。诸如:黄海冷水团及环流,黄海暖流,海洋锋及底层流,最后一部分讨论海区的营养盐输送机制。

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。

东海黑潮锋面涡、暖丝和暖环

本文根据1989年4月10～21日在东海东北部的海洋调查资料以及1989年4月10日和16日的卫星红外影象分析了黑潮锋面涡、暖丝和暖环的特征.结果表明,出现在这里的锋面涡约以30cm/s 的速度随黑潮主干移动,在锋面涡的冷中心区陆架混合水插入同时,下层的高营养水上升,从而造成高生产力区.黑潮暖丝携带约4×10~6m^3/s 的输运量以50 cm/s 的速度逆黑潮西行,然后暖丝可能沿陆架坡转向北,或可能顺时针旋转形成暖环.

关于海洋中的正压流和斜压流问题的讨论

关于海洋中的正压流和斜坛流的概念，目前存在着３种不同的提法．本文首先分别简述它们在定义上的差别，然后对３种定义在理解海流性质问题上的长、短处加以评述。一些理论物理海洋学家依据地转关系式，把与海面倾斜相连系的流视为正压流部分，而与密度不均匀性有关的视为斜压流部分。笔者认为这种定义在物理概念上是清楚，在实际应用中是方便，因此在讨论海流性质时最好采用这种观点。

南黄海及东海北部夏季若干水文特征和环流的分析

利用“中韩黄海水循环动力学合作研究”1 997年 7月航次和“黄海综合环境调查”1 998年 8月航次观测所得的CTD资料 ,对南黄海及东海北部夏季的水文特征和特大洪水年长江冲淡水扩展特征进行探讨。同时还根据夏季所施放的卫星跟踪漂流浮标的轨迹、底层人工水母的漂移路径及等密面深度的分布对夏季环流作了阐述 ,提出夏季南黄海环流并非单一的气旋式系统 ,其内部还存在着气旋、反气旋的多个较小的环流 ;东海北部交替出现气旋、反气旋涡旋。

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。

秋季南黄海水文特征及海水的混合与交换

根据1996年10月中韩合作调查获得的CTD资料，分析探讨了南黄海秋季跃层的分布特征及垂直混合状况，同时对黄海冷水团的垂向混合进行了初步探讨．还利用改进后的逐步聚类分析法划分了表、底层水团，确定了各水团的温度、盐度、溶解氧和PH值4要素的平均特征值，并根据各水团的特性和温度、盐度的平面分布特征，重点探讨了黄海水与沿岸水及东海水的混合和交换．

利用漂流浮标资料对黑潮及其邻近海域表层流场及其季节分布特征的分析研究

利用1987年以来WOCE项目及我国自行投放或进入黑潮及其邻近海域（15°-36°N,114°-135°E）的共计323个卫星跟踪海表面漂流浮标资料,得到全年平均及季节平均的浮标轨迹及（1/4）°×（1/4）°格点平均的表层流矢量结果。分析认为：对于全年平均的表层流场,黑潮表层流路主要表现了对大洋西边界地形的适应,并呈现出6个较大的弯曲,其中在反气旋型弯曲处都发生分支或入侵现象、气旋型弯曲处这种现象却不明显。对于季节平均的表层流场,黑潮表层不同流段分别表现出各自显著的季节差异：吕宋海峡附近海域,表层水向南海的入侵只发生在秋、冬两季,而春、夏两季却不发生;在台湾以东海域,黑潮表层流路与黑潮右侧反气旋涡的存在与否密切相关,春季没有涡旋存在时,黑潮表层流路常出现气旋式大弯曲,其他三个季节反气旋涡存在时,黑潮表层流路相对平直;在台湾东北海域,黑潮表层水向东海南部陆架区的入侵以秋、冬季最强,春季次之,而夏季几乎不发生;在赤尾屿以北的东海黑潮中段,黑潮流动比较稳定,其表层平均流径走向由偏北到偏东依次约为冬（北偏东30°）、春（北偏东33°）、秋（北偏东38°）、夏（北偏东45°）;流路宽度由宽至窄依次约为秋（90 km）、春（80 km）、冬（70 km）、夏（60 km）,而流速由大至小依次为夏、春、秋、冬,且各季节都表现出北段流速大于南段的现象;在九州西南海域,春、秋两季黑潮表层水发生明显的向北入侵,入侵的黑潮水与东海外陆架水共同成为对马暖流的一部分来源,而夏季这种现象不明显,九州西南海域黑潮表层流路北界的位置以秋季最为偏北（但最北不超过31°N）、流路也最宽;在琉球群岛外缘海域,南半部基本没有北上的表层流存在,只有在冲绳群岛-奄美群岛以东海区,秋、夏、春三季表层反气旋涡旋都比较活跃,在涡旋的西侧有顺着冲绳群岛-奄美群岛的东北向流,其中秋季最为明显。这些结果可以为黑潮及其邻近海域的深入研究提供较为客观、直接的参考。

黑潮水入侵东海陆架及陆架环流的若干现象

利用WOCE-SVP和中国近海环流观察项目的卫星跟踪表层测流浮标资料,详细分析了黑潮及其入侵东海陆架和东海陆架上层环流的分布状况。结果表明:黑潮从台湾东部进入东海后,明显入侵陆架,并在复杂地形的作用下使其流路呈现多种变化。分析结果还显示,对马暖流不仅仅是黑潮的延续,而是多支流合成的结果。通过资料分析发现:秋季东海黑潮西侧100m等深线处可能存在一支与黑潮反向的逆流,关于它存在的季节变化和动力机制有待进一步的深入研究。

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。

黄、东海温盐跃层的分布特征及其季节变化

利用“中韩水循环动力学合作研究”和“中国近海海洋环境综合调查”( 1 996年 4月 -1 999年 1月 )期间各季节 1 2 8°E以西的校正后的 CTD现场水文调查资料 ,对黄、东海温、盐跃层在 4个不同时期 (成长、强盛、消衰和无跃期 )的各特征值的分布特性及其季节变化作了探讨和分析。结果表明 :( 1 )黄海底层显著冷水团的存在 ,使黄海以温跃层占绝对主导地位 ;东海的沿岸海区因受长江径流的影响则以盐跃层为主导。 ( 2 )温跃层的强度主要取决于与其相联的上、下层水团的强弱。冷水团的存在是产生强跃层的根本原因。( 3)夏季东海区双温跃层从浙江近海到济州岛以南水域连成片 ,其分布范围恰好与冬季入侵陆架的黑潮水相一致。 ( 4 )长江冲淡水舌状盐跃层强度等值线在各季节的伸展情况反映了长江冲淡水在各季节的扩散情况 ,一年当中 ,其轴向先从南往北转 ,再从北往南转。 ( 5 )

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200～250km，平均地转流速为44cm／s；冷涡每年平均2个，尺度一般为150～200km，平均地转流速为-37cm／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、暧涡旋处于不断的形成一西移一消散过程中。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。

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.

夏季长江冲淡水转向机制分析

利用 1 95 9,1 975 - 1 982年及 1 998年夏季各月黄、东海盐度分布和相应风场资料 ,分析讨论了长江冲淡水夏季的扩展路径。指出 :除海底坡降外 ,由 S向的苏北沿岸流和 N,NE向的浙东沿岸流及台湾暖流构成的“力偶”,是使冲淡水向左扭转的重要外力之一。

苏北沿岸水的去向与淡水来源估算

本文基于2006—2007年春、夏、秋、冬季CTD观测的盐度资料分析了苏北沿岸水盐度的季节变化特征,并利用冬、夏季盐度场变化估算了苏北沿岸水的淡水来源。结果表明:冬季苏北沿岸水在东北季风的驱动下顺岸南下,在离开苏北浅滩后转向东南进入东海;夏季低盐的苏北沿岸水分多支向北、向东流出沿岸区,后者汇入南黄海夏季冷水团环流中。估算结果表明苏北沿岸水的淡水来源主要是苏北沿岸的入海径流水,约占总量的65%,次之是降水/蒸发量通量和长江冲淡水沿江苏沿岸的北向扩展。

入侵南海的黑潮流套及其脱落涡旋

将2003年、2004年和2005年秋、冬季在吕宋海峡投放的卫星跟踪漂流浮标(Argos)资料用于分析黑潮通过吕宋海峡时的流型。结果表明,秋、冬季黑潮表层流存在3种类型:北向型、西向型和流套-涡旋型,后两种入侵南海。统计分析指出吕宋海峡表层流进入流套-涡旋型路径的概率为0.23,黑潮流套的纬向尺度最大达210km,仅发生在恒春海脊西侧的台湾岛西南海域。黑潮流套仅是黑潮流分离的一部分,而非黑潮整体蛇形入侵南海,这与墨西哥湾的蛇形流不一样。在流套内西向流速大于东向流速,这可能是流套西向发展的原因之一,黑潮流套常可演变成脱落涡旋,也可能就地消亡。脱落涡旋以约10cm/s速度西移。