2000年夏季南海环流的改进逆方法计算

基于2000年8月航次在南海调查资料,采用改进逆方法,并结合TOPEX/ERS分析的SSH分布,获得以下的主要结果:(1)南海中部和西南部环流系统主要受反气旋环流所支配.主要有越南东南反气旋涡W1,其水平尺度约为300km,垂向深度可达1000m以深,流速很强,其最大流速为79cm/s左右,还有暖涡W2以及吕宋岛西南反气旋涡环流系统W3.其次,在反气旋涡W1与W2之间还存在气旋式涡C1.其水平尺度比暖涡W1小得多,流速也较强.两涡W1与C1之间存在一支南向流,它们组成一个准偶极子.(2)在暖涡W1的西侧存在西边界流,即北向射流,其流速很强,约在12°N流向转向东北.(3)南海北部环流系统主要受气旋环流所支配.在断面N2附近及以北存在一个气旋式环流系统.其次,在海南岛东南存在一个尺度不大的反气旋环流系统.(4)南海东南部环流系统主要受气旋环流所支配.主要有在巴拉望岛以西存在尺度较大的气旋环流系统,以及暖涡W1东南存在一个气旋环流系统.其次,在加里曼丹岛西北还存在范围不大的反气旋环流.(5)比较1998年夏季航次与2000年夏季航次时计算结果,虽然它们在定量上有些变化与差别,但在定性上它们的环流结构有十分相似之处.这表明,南海环流具有明显的季节特性.(6)比较2000年夏季南海水文结构,流函数分布以及TOPEX/ERS的SSH分布。

2002年春季吕宋海峡海流:观测与改进逆模式计算

基于2002年春季航次在吕宋海峡海域锚碇测流站(20°49′57″N,120°48′12″E)200,500与800m处锚碇测流以及CTD观测,采用改进逆方法对调查海域进行海流计算.(1)主要观测的结果:1)在200m处,观测期间海流平均速度为(47.4cm/s,346°).在500m处,海流观测期间平均速度为(20.3cm/s,350°).这些都表明黑潮在吕宋海峡锚碇测流站200和500m处向西北方向入侵南海.2)在800m处,海流观测期间平均速度为(1.2cm/s,35°),它的方向为东北向.比较每层实测流结果,表明800m层海流状况与200和500m层流况不同.3)在观测期间,200,500和800m处,日平均流速在4月皆比3月时要强.4)在调查海区西部的中间区域存在一个高密、冷水中心(HDCW),其中心位置位于断面A的水文站3附近.5)在调查海区东南区域存在一个低密、暖水(LDWW)中心,其中心位置位于断面B的水文站8附近.(2)主要计算结果:1)通过断面B的偏北方向与偏南方向的流量分别为32.48×106m3/s(包括反气旋涡的流量)与3.34×106m3/s.因此通过断面B的净北向流量为29.14×106m3/s.2)通过断面A的东向与西向的流量分别为16.71×106m3/s与8.57×106m3/s(包括气旋涡的流量).因此,通过断面A的净东向流量为8.14×106m3/s.3)通过断面M北向的净流量为24.68×106m3/s.4)

2000年东海黑潮和琉球群岛以东海流的变异 Ⅰ.东海黑潮及其附近中尺度涡的变异

基于日本“长风丸”调查船在2000年5个航次水文资料及同时期QuikSCAT风场资料，采用改进逆方法计算了东海黑潮的流速与流量等，获得了这5个航次期间的主要结果：（1）在东海海区风速1～2月比其他月份时大，风海流也最强．只在7月表层风海流为北向，加强了黑潮流速．（2）表层最低盐度值夏季时最小，1～2月时最大．这再次表明，夏季时长江冲淡水向东北方向扩散，冬季时基本上向南，其他季节在上述两者之间．（3）PN断面流速结构及其变化：黑潮流核在1～2，10和11月时有两个，在4和7月皆只有1个．黑潮主流核在1月位于计算点9，在4，7，10与11月都位于计算点8，即向陆架方向移动．（4）黑潮在TK断面出现多流核结构特性．11月主流核出现在TK断面中部，存在于水深大干1200m区域，其余月份主流核皆出现在TK断面北部，存在于深度400m以浅水层．（5）通过PN断面的净东北向流量在11月最大，为28．1×10^6 m^3／s，7月时其次，10月时最小，为24．6×10^6 m^3／s．通过PN断面的净东北向流量年平均值为26．4×10^6 m^3／s．（6）1～2，4，7与10月在PN断面以东都出现暖的、反气旋式涡，10月份时，反气旋式涡最强．只在11月时出现弱的、气旋式涡．黑潮以东反气旋涡加强时，黑潮流量似乎减小（例如10月）；相反，当黑潮以东反气旋涡减弱（例如7月）或者代之出现气旋涡时（例如11月），黑潮流量似乎增大．10和11月在PN断面附近流态的比较，揭示了环流变化较大，这进一步表明，黑潮和其附近中尺度涡的相互作用是重要的．（7）通过TK断面的净东向流量，11月最大，7月其次，10与1～2月最小．通过TK断面净东向流量年平均值为21．9×10^6 m^3／s．（8）通过A断面的北向流量在1～2与4月较大，分别为3．5×10^6与3．1×10^6 m^3／s，7月最小．通过A断面的年平均北向流量约为2．7×10^6 m^3／s，这表明，在2000年1～2与4月通过对马暖流的流量最大，7月时最小．

2000年东海黑潮和琉球群岛以东海流的变异 Ⅱ.冲绳岛东南海域海流及其附近中尺度涡的变异

基于日本“长风丸”调查船在2000年5个航次水文资料及同时期QuikSCAT风场资料，采用改进逆方法计算了冲绳岛东南海域海流的流速与流量等，获得了以下主要结果．（1）在琉球群岛以东海区1～2，4，7，10与11月分别为东北风，东北风，东南风，偏东风，东北风．风速在4与7月较小，1～2，10与11月较大．表层风海流只有7月时偏北向，其余月偏西方向．（2）琉球海流是琉球群岛以东一支东北向的西边界流．琉球海流结构：最大流速在5个航次中1～2，4，7，10与11月分别为40cm／s以上，15，20，20与55cm／s．琉球海流的核心一般位于次表层．琉球海流在5个航次中垂向方向可达1200m以深，在琉球海流以深存在弱的、西南向海流．（3）琉球海流的流量在1～2与11月时最大，分别为20×10^6与14．5×10m^3／s，而在4月时流量最小，只有3．1×10^6m^3／s．这表明琉球海流的流量在2000年季节变化很大．（4）在5个调查航次中，琉球海流以东调查海域都存在尺度不同的、各种冷的气旋式和暖的反气旋式涡．1～2月时，计算区域中部与东部，分别存在反气旋暖涡W1，W2和气旋式冷涡C1，C2；在4月时存在一对较强的、水平尺度都较大的、暖的反气旋涡和冷的气旋式涡，在它们中间出现南向流，它们可能组成一个偶极子等．这些表明，在5个航次中，琉球群岛以东调查海域存在各种强度不等的中尺度涡，其变化都很大．（5）琉球海流的流量受其附近各种涡的影响很大，特别是涡的强度增大时，可能减少琉球海流的流量．（6）在5个调查航次中，琉球群岛以东调查海域都存在南向流，其中11月时最大，其流量大于15×10^6m^3／s，其次在1～2月，其流量大于10×10^6m^3／s，在4月最小，流量约为3×10^6m^3／s．上述南向流的季节变化趋向与琉球海流的季节变化趋向基本一致．

2002年4～5月琉球群岛两侧海流的研究

基于日本气象厅“长风丸”调查船在2002年4～5月航次期间的CTD资料,结合卫星风场资料,采用改进逆方法计算了琉球群岛两侧海域各断面的流速和流量分布,并分析卫星跟踪浮标资料和同期的卫星高度计资料,得出下面一些主要结论:(1)黑潮流速在PN断面上只有一个流核.通过断面PN的净东北向流量约为34.7×106m3/s,此流量包括台湾暖流、东海黑潮和黑潮以东的反气旋涡的流量.(2)黑潮流速在断面TK上有两个流核,通过断面TK净东向的流量为25.6×106m3/s,黑潮通过海峡后流向断面ASUKA.(3)冲绳岛东南海区琉球海流的流量约为8.8×106m3/s,并流向断面AM.(4)奄美大岛以东的北向海流的流量为12.7×106m3/s,并流向断面ASUKA.在断面ASUKA东南部出现一个中尺度反气旋涡,直径约240 km,其流量约为28.5×106m3/s.(5)四国以南黑潮第一层水体基本来源于通过吐噶喇海峡的黑潮,第二、三层水体来自吐噶喇海峡和奄美大岛以东海域的流量大致相当,而第四层的流量则主要来自于奄美大岛以东海域.(6)浮标资料显示,奄美大岛以东的海流部分来自于断面AM以东海区,并通过断面ASUKA.

1998年夏季南海环流

基于１９９８年夏季的温盐深（ＣＴＤ）和气象观测资料，采用改进逆方法计算了南海海流的流速和流量，并结合声学 Ｄｏｐｐｌｅｒ测流（ＡＤＣＰ）资料分析了南海环流特征．结果如下：（１）南海东北部环流最重要的特征是黑潮有一个分支入侵南海，但流量不大．该分支作反气旋式弯曲通过巴士海峡流向台湾以南海域，而没有入侵南海内部；（２）南海北部海区主要受气旋式环流系统所支配，并伴随有两个冷涡；（３）南海中部、西南部海区主要受反气旋式环流系统所支配，主要包括３个反气旋环流系统和１个较强的气旋式涡；（４）南海东南部海区主要存在一个范围较大的自西南至东北伸展的气旋式环流系统；（５）南海环流存在多涡现象，且较大尺度涡里含有几个小涡；（６）南海海流和涡旋存在西向强化现象．