东海冬季穿刺锋面的特征和机理分析

穿刺锋面是东海陆源物质跨陆架输运的重要方式.文章用长时间遥感资料和数值模拟结果相结合的方法,分析了浙闽沿岸穿刺锋面最可能出现的时间和区域,并探讨其演变过程和机理.1998~2022年(25年)的卫星遥感叶绿素数据统计分析表明,在浙闽沿岸,穿刺锋面最可能出现时间为冬季,区域在27°N附近,其中1月、2月和3月在27°N附近穿刺锋面的出现频率分别约为47%、65%和64%.拉格朗日溯源示踪实验表明,冬季27°N附近穿刺水体来源于3个不同区域:穿刺核心水体源自浙闽沿岸,穿刺锋面北侧边缘水体源自台湾岛北部,而穿刺锋面南侧边缘水体源自台湾海峡中部.机理分析表明,穿刺核心低盐水体的演变过程主要由以下3个阶段相继组成.首先,在强东北风驱动的浙闽沿岸流的作用下,近岸冲淡水平行于岸线向西南运动,并在台湾海峡西部堆积;其次,在东北风松弛阶段,东北向的台湾海峡流增强,堆积在台湾海峡西部的近岸冲淡水整体向东北移动;最后,当东北向移动的近岸冲淡水与黑潮西侧分支相接时,近岸冲淡水被迅速向东拉伸,最终形成显著的穿刺锋面.由于天气尺度东北风和黑潮入侵台湾东北陆架是冬季该区域的主要动力因素,因此我们认为,冬季27°N附近出现天气尺度的穿刺锋面也是该区域普遍存在的重要海洋现象,其在东海陆源物质跨陆架输运中起着重要的作用.

夏季浙闽沿岸穿刺锋面生消演变过程及其动力机制的探讨

利用地球静止轨道海洋水色卫星叶绿素a数据,捕捉到浙闽沿岸穿刺锋面一次生消演变的全过程,描述了其时空逐日演变特征,探讨了风场和环流在其演变过程中的作用.根据穿刺锋面入侵程度和空间位置的变化,将穿刺锋面生消演变过程分为发育、成熟和消散三个阶段.发育阶段,入侵水体面积迅速增大且整体向东快速扩展,穿刺锋面在西南部与浙闽近岸锋面的连结较好;成熟阶段,入侵水体面积基本不变,整体继续向东扩展,与陆坡处黑潮接触,同时穿刺锋面西南部与近岸锋面逐渐分离;消散阶段,入侵水体面积迅速减小,穿刺锋面在南部先消散,整体变化迅速,无法看出显著的定向移动,且在30°N以南海域,穿刺锋面与近岸锋面完全分离.机制分析表明,台风作用下长江冲淡水南下并堆积在浙闽沿岸是穿刺锋面产生的一个重要前提,穿刺锋面发育阶段东扩主要由风生漂流所致,在成熟阶段东扩是风场和台湾暖流外侧分支共同作用导致,台湾地区暖流内侧分支起着分隔穿刺锋面与近岸锋面的作用;同时,通过数值示踪模拟实验证实了风场和台湾暖流在上述穿刺锋面运移过程中的作用.在消散阶段,穿刺锋面无定向移动,黑潮锋面涡旋可能对穿刺锋面消散起到重要作用.