青岛冷水团的生成与演变研究

本文基于现场观测资料并结合FVCOM三维海洋模式的模拟结果,研究了2010年青岛冷水团生消过程和演变机制。结果表明,山东半岛东南海域的中层冷水是青岛冷水团的雏形,于4月中旬演变为青岛冷水团,位于青岛东南外海40m以下的盐度锋面中;刻画了青岛冷水团的消亡过程:5月青岛冷水团的北部底层水并入南黄海底层冷水中,构成南黄海的西部冷中心;而南部水团面积大幅减小,温盐特征大幅上升;6月上旬,青岛冷水团完全被南黄海底层冷水吞并,青岛冷水团完全消亡;揭示了青岛-石岛近海反气旋涡、黄海冷水团锋面密度环流对青岛冷水团的作用,前者是青岛冷水团存在的动力机制,后者加剧了底层海域的水平热量交换,促使了青岛冷水团的消亡。     

黄海冷水团演变过程及其与邻近水团关系的分析

黄海冷水团是出现在黄海的一种独特的水文现象.文中利用覆盖整个黄海的GDEM三维水温资料,结合近期一些大型调查所获得的有关观测研究结果,首先较系统地分析了黄海冷水团的形成和演变过程,并对冷水团3个冷中心的季节演变提出了一些与前不同的认识.同时,通过对黄海冷水团形成、发展和消亡与该海域温跃层演变关系的分析,进一步揭示了黄海冷水团演变的机理.然后,探讨了黄海冷水团演变过程中与青岛和仁川东南海域冷水团以及东海北部底层冷水的关系.分析表明,在黄海冷水团发展的鼎盛时期,青岛冷水团和仁川东南海域冷水团以及东海北部底层冷水皆包络其中.     

青岛冷水团的消亡机理研究

本文基于多年月平均水温资料,分析了青岛冷水团的长消过程,并利用气候态月平均大气数据和数值模拟结果,探讨了青岛冷水团的消亡机理。结果表明,青岛冷水团3月出现,4月成型,5月最盛,6月减弱,7月消失;南黄海6-7月间偏南风的增强和温跃层以下反气旋涡的减弱是青岛冷水团消亡的动力机制,而海面净热通量的下传和水平热量的输入则是青岛冷水团消亡的热力机制。     

南黄海西部的陆架锋及冷水团锋区环流结构的初步研究

本文依据1984年7月的实测水文资料和卫星图片,指出了南黄海西部存在着因潮混合形成的浅水陆架锋,分析了陆架锋区的水文结构,指出在冷水团锋面区域海洋上层存在着一个因下层冷水上升而形成的低温、高盐、高氧带,沿陆架锋及冷水团边界区域,是黄海的主要上升流区。本文还指出,夏季黄海沿岸流主要是一支沿黄海冷水团锋面南下的强流(jet)。在冷水团衰退时期,随着冷水团的退缩,这一沿锋面的流动将向外海推移。     

东海北部区域底层冷水团的形成及其季节变化

本文着重探讨东海北部底层冷水(北部冷水)的形成原因、基本特征和季节变化过程。指出北部冷水系冬季黄海沿岸水南下向东海输送低温水并与外海高盐水混合变性形成的。其位置随季节变化而有明显的移动规律,即先由西向东移,而后向北收缩。大体上可分为四个阶段:冷水舌离岸期,北部冷水半封闭期,北缩消亡期和更新期。文中分析了上述变化的原因,较详细地阐述了黄海沿岸水沿陆架下沉与黑潮次—中层混合水爬升的关系及其对北部冷水的影响。分析了北部冷水与黄海冷水团的关系。     

海洋岛海域在受黄海冷水团影响时期的水温特征

黄海冷水团作为夏季存在并有规律地逐月影响黄海海域的特殊水团,对于它的整体水文特征、形成原因、运动方式以及影响其强度的环境因素,曾有过许多研究和报道[1-4].但是,关于冷水团势力影响海洋岛海域,在海洋岛海域形成的特殊水温特征却未见报道.本文将根据我们几年的水温观测结果结合有关冷水团的资料对黄海冷水团影响海洋岛海域所形成特殊水温特征及其形成原因做以下报道和分析.     

青岛冷水团强度的变化特征

青岛冷水团盘踞于山东半岛东南部近海的深底层。它是南黄海西部海域中的一个突出而重要的水文现象。青岛冷水团的存在和变动不仅使南黄海西部的环流结构和水文状况趋于复杂，而且还影响山东近海渔场春汛渔期的早晚和鱼群的集散程度(郑东等，1983；张元奎等，1989)。 目前，对青岛冷水团的温、盐特性及其成因早已有研究(郑东等，1983；张启龙等，1996；Zhang et al.，2002)，但有关青岛冷水团的长期变化特征尚未见报道。作者在已有研究结果基础上，利用1959~1995年间的水温资料，对青岛冷水团强度的变化特征进行分析，以期加深对青岛冷水团的认识以及为该海域海洋水产资源的合理开发利用提供科学依据。     

南黄海西部36°N断面生态环境特征及其季节变化

重点研究了南黄海西部36°N断面水文、生源要素的四季变化特征,阐明了该断面诸参数四季变化的主控因素,并以此反映和指示了与其相关海域的生态环境特征.结果表明:黄海冷水团及黄海暖流具有季节性演替变化规律;秋季跃层以下水体是一部分夏季冷水团残留水和黄海暖流水的混合水;断面西侧在四季均存在小范围的低盐冷水现象(即青岛冷水团),...     

黄海冷水域水化学要素的垂直分布特性

黄海夏季深层冷水(简称黄海冷水), 又称为黄海冷水团, 已为海洋物理学家进行过较多的研究。该水域化学研究开展较晚，近年来顾宏堪首先报道了黄海夏季溶解氧垂直分布最大值与黄海冷水密切相关。黄海冷水与其它水团一样，理、化、生物等特性是相互关联的统一体。遗憾的是，迄今尚未见到有关于此的多学科综合性的研究报道。 本文根据1959年海洋调查资料，对黄海冷水域主断面水文化学要素的垂直分布特性进行了研究，并讨论了该冷水形成及诸参数变化的原因。     

南黄海春季水团分析

根据１９９２年５月在南黄海取得的ＣＴＤ资料和两个断面的温，盐度和溶解氧资料，和“对应在分析法”研究该海域的水团配置和特性，并对其中的某些问题进行探讨。结果表明：春季，南黄海海域存在８个水团，即黄海水、贰黄海冷水团，青岛冷水团，黄海暖流水以及长江冲淡水，苏北沿岸水，成山角冷水和朝鲜西岸沿岸水；     

黄、东海地理环境与环流系统分析——长江口及济州岛邻近海域综合调查研究报告(第二章)

简要介绍了黄海和东海的地理环境概况,着重分析调查海域的环流系统。有如下一些初步看法与结论。 台湾暖流的前缘混合水,可从长江冲淡水底层穿越而影响到苏北沿岸,直到32°N以北的浅水区域。对马暖流西侧的水体是东海混合水,而其东侧为黑潮分支。黄海暖流的流向在不同季节具有规律的摆动。黄海底层冷水团属于季节性水团,其强盛及消衰与温跃层的形成及消亡紧密相关。黄海底层冷水团与中部底层冷水并非每年彼此独立,它们的共同特征甚至比其差异更明显。夏季东海冷水不能借助爬升侵入黄海底层冷水团内部。在济州岛南部区域,中层的逆温、逆盐现象,是由黄海密度环流的扩散效应与东海冷水沿黄海底层冷水团边界的爬升这两个原因而形成的。     

黄海冷水团对海洋变动的响应

本文利用历史资料,分析了黄海夏季底层冷水团水温的冷暖变化与海洋变动之间的关系.结果发现,黑潮大弯曲的第二年为黄海冷水团的暖年、埃尔尼诺事件出现的当年为黄海冷水团的冷年,最后讨论了冷暖年黄海冷水团环流特征.     

南黄海物理-生物地球化学过程的时空异质性及内在关联和机制

研究多重物理过程控制下陆架边缘海生物地球化学过程的时空异质性及其生态响应,对于深入认识海洋生态系统具有重要的意义。基于相关历史观测资料和卫星遥感海表温度,本文综合分析了南黄海物理-生物地球化学过程的时空变化和空间异质性特征,探讨了该海域内部典型地理单元之间的内在关联和机制。结果显示,冷季沿岸流南向输送和暖季锋面上升流垂向输运的季节性交替是影响石岛外海与海州湾外侧海域生物地球化学和初级生产的重要物理过程。夏季苏北沿岸水的东北向扩展可形成浒苔离岸/跨区域输送的动力驱动。暖季水体层化显著影响着南黄海中部冷水团海域的生物地球化学过程,春至秋季冷水团海域底层水体中的营养盐逐渐累积,形成了营养盐的重要贮库;层化季节黄海冷水团边界锋区上升流系统的存在使得南黄海叶绿素a和初级生产力高值区位置同海表低温涌升流区总体相一致。冷季南黄海西部南下的冷水与中部北向入侵的暖水共同导致了“S”型锋面的形成;暖季黄海冷水团边界锋区的上升流系统是连接层化海域和近岸区的纽带,可实现对冷水团内部营养盐的提取,从而将冷水团内部和边界区的生物地球化学过程形成有机连接,并在成山角-石岛外海、海州湾外侧、苏北浅滩东部形成三个典型的物理-生物地球化学相互作用区。本研究细化和整合了南黄海区域海洋学研究,揭示了该海域物理-生物地球化学过程的空间异质性特征和不同地理单元之间的关联性及机制,获得了对南黄海水文-生物地球化学-生态过程的综合、系统认知。     

夏季南黄海深层冷水团内部的水文结构

在整个黄海水域，夏季存在着范围广阔的深层冷水块。习惯上根据地域分布的不同，把地处北黄海的冷水块叫“北黄海冷水团”，地处南黄海的叫“南黄海冷水团”这两冷水块连成一体通称“黄海冷水团”。赫崇本是我国最早分析黄海冷水团的基本属性和消长变化的学者之一；而后，管秉贤分析了黄海冷水团的水温变化和环流结构，并进一步确认黄海冷水团是冬季保留下来的。近几年来我国学者对黄海冷水团的成因和水文、环流结构又有不少新的研究。例如，袁业立提的热生模式较好地讨论了北黄海冷水团中心区域的热结构和环流结构；Guo Binghuo(郭炳火)根据南黄海冷水团分裂成两个低温中心，指出：围绕南黄海冷水团存在着大小两个气旋式冷水团环流。万国铭等1)依据经典的水团分析技术指出：南黄海冷水团仅分布于123°E以西的狭小区域，而123°E以东的广阔水域则为黄海暖流底层水所占据。赵保仁提出潮混合对黄海冷水团的边界起着重要的控制作用。以上几种观点，对进一步分析黄海的水团和环流结构都有着启发意义。 本文的主要目的，是依据1984年7月中美联合调查所获得的水文资料(站位见图1)和部分历史资料来阐明南黄海冷水团内部的复杂结构。分析结果表明，夏季南黄海深层冷水团内部，仍然存在着春季保留下来的具有高温高盐性质的黄海暖流水系的扩张现象。这一扩张现象似可理解为与黄海暖流同源但已被切断联系的黄海暖流残迹在黄海冷水团内部继续前进的反映。因此，夏季黄海冷水团可进一步划分为具有高温高盐性质的“黄海暖流水”和具有低温低盐性质的“黄海本地冷水”两个次级水团。在这两种水团之间，存在着明显的锋面和显著的混合现象，在锋面处还可以观测到由双扩散产生的两水团之间的相互侵入现象。     

南黄海溶解氧的平面分布及其季节变化

根据中韩“黄海水循环及物质通量合作研究”项目1996～1997年现场调查获得的资料,首次对南黄海整个海域溶解氧的平面分布特征及其季节变化规律进行了探讨.对一些主要海洋过程如黄海暖流、台湾暖流、沿岸流、长江冲淡水、黄海冷水团及浮游植物的光合作用等对南黄海溶解氧含量分布的影响进行了讨论.     

青岛-石岛近海反气旋中尺度涡旋存在证据及数值模拟

系统整理的历史实测海流和温盐资料显示出青岛-石岛近海水域全年都存在着中尺度反气旋式涡旋运动.利用二维数值模式,首次模拟出该涡旋的存在,并对这一涡旋的形成机制进行了探讨,数值模拟结果和实测吻合良好.数值计算表明:在冬季盛行风的作用下,山东半岛南岸出现减水,迫使北上的黄海暖流中的一部分向西北方向延伸,在到达山东半岛近海后向右转向,形成东北向沿岸流,这样,与绕过山东半岛大约沿40～50m等深线南下的黄海沿岸流作用,在青岛-石岛近海形成一个中尺度反气旋涡旋.夏季由于偏南风的作用,致使山东半岛南部近海浅水区域海水都向东北方向流动,与沿黄海冷水团锋面南下的黄海沿岸流相作用,由于流速切变也形成了上述涡旋.     

青岛─石岛近海反气旋中尺度涡旋存在证据及数值模拟

系统整理的历史实测海流和温盐资料显示出青岛─石岛近海水域全年都存在着中尺度反气旋式涡旋运动．利用二维数值模式,首次模拟出该涡旋的存在,并对这一涡旋的形成机制进行了探讨,数值模拟结果和实测吻合良好．数值计算表明：在冬季盛行风的作用下,山东半岛南岸出现减水,迫使北上的黄海暖流中的一部分向西北方向延伸,在到达山东半岛近海后向右转向,形成东北向沿岸流,这样,与绕过山东半岛大约沿40～50m等深线南下的黄海沿岸流作用,在青岛─石岛近海形成一个中尺度反气旋涡旋．夏季由于偏南风的作用,致使山东半岛南部近海浅水区域海水都向东北方向流动,与沿黄海冷水团锋面南下的黄海沿岸流相作用,由于流速切变也形成了上述涡旋．     

1996年春季南黄海水文特征和水团分析

利用中韩“黄海水循环动力学及物质输运”合作研究项目第一航次1996初春所获得的CTD资料描述了南黄海初春温、盐和密度的水平和垂直分布特征,分析了水团结构,并揭示了春季在34°～36°N,121°45'～124°E的南黄海西部水域的中层冷水现象。分析结果表明初春黄海暖流上表层开始向济州岛方向退缩,黄海底层冷水团首先在青岛外海形成。     

利用卫星图像对黄海表层水系的分析

根据1984年2月 - 1987年11月期间卫星遥感磁带资料，利用美国全球SST模式反演海表温图像，对黄海区表温及水系（包括流系、冷水带和海洋锋）的分布特征及其季节变动进行分析，分析结果为：黄海区存在暖水系与沿岸水系，冬季构成西部环流与东部环流。黄海夏季表层东西两侧存在两条南北向的冷水带，在冷水带中出现几个低温中心，其中以辽南低温中心持续时间最长（从4月至12月），黄海区海洋锋有冬季型与夏季型之分。     

南黄海春季水温分布特征的分析

利用美国海军的空间分辩率为10′×10′月平均的GDEM三维水温资料,研究了南黄海春季水温的分布特征及其演变过程。分析结果较清晰地显示了春季南黄海的水温分布如何从冬季的垂直均匀型过渡到夏季的层化结构。分析还表明:春季南黄海水温的水平和垂直结构皆比冬季更为复杂,并出现若干个较特殊的水文现象,例如,在34°40′~36°20′N的南黄海西侧出现了“青岛冷水团”,而在35°30′~37°20′N的南黄海东侧,初次发现存在着一个类似性质的冷水团,称其为“仁川外海冷水团”。此外,在冷水团的邻近海域还存在着中层冷水。