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。     

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.     

地形对东海黑潮锋面弯曲影响研究

作者运用简化的η坐标 POM模式数值研究了地形对东海黑潮锋面弯曲的产生与成长的影响。平底时 ,小扰动迅速发展导致锋面出现大弯曲。考虑到地形因素和黑潮流核远离陆架的情况 ,因其锋区正处在陡的陆坡之上 ,斜压不稳定被减小 ,其锋面不会出现如观测所示的弯曲。结果表明 ,在该实验条件下 ,地形对锋面起到稳定作用     

黑潮延伸体海域典型涡旋的次中尺度特征分析

本文基于卫星遥感资料和高分辨率ROMS(Regional Ocean Modeling System)数值模拟结果, 对黑潮延伸体海域典型中尺度涡旋的次中尺度特征进行了探讨。卫星观测和模拟结果显示, 黑潮延伸体涡旋海域伴随着活跃的次中尺度现象。涡旋演变与多尺度能量分析结果表明, 涡旋海域次中尺度动能的强弱与涡旋海域地转流动能有着密切联系, 锋生可能是涡旋边缘次中尺度动能增强的重要机制。次中尺度现象在中尺度涡旋海域具有沿地转流方向的复杂涡丝状结构特征, 意味着涡旋边缘较强的水平浮力梯度和地转流侧向剪切为次中尺度过程形成与发展提供了有利条件。此外, 垂向结构分析表明, 次中尺度过程能引起较大的垂向速度, 最大可达100m·day^-1, 该垂向速度可以影响至混合层下200m深度处, 对海洋内部的垂向物质能量交换、海—气相互作用等有着重要的影响。     

流核位置和流量变化对东海黑潮锋面弯曲影响的研究

本文运用简化的η坐标POM模式研究了东海黑潮锋面弯曲的产生与成长机制。主要考察了在给定的地形下,流核位置和流量变化对锋面演变的影响。当黑潮流核远离陆架时,因其锋区正好在陡的陆坡之上,斜压不稳定贡献减小,此时不论黑潮的流量强弱,其锋面都不会出现如观测所示的弯曲;当黑潮流核接近陆架时,因其锋区爬上陆架,斜压不稳定加强,小扰动能够充分发展并导致锋面弯曲,它的三维结构和观测的结果基本一致。平均波长约为250km,位相速度约为17km／d。扰动成长的主要机制是斜压不稳定,锋面弯曲的主要能源是平均有效位能。     

吕宋海峡黑潮脱落涡旋的特征分析

涡旋脱落在西太平洋和南海的海水属性交换中起到重要作用。为研究吕宋海峡附近海域由黑潮脱落并进入南海的涡旋特征,本文采用1993—2014年法国空间局(AVISO)多卫星融合海面高度距平(SLA)和绝对动力地形(ADT)全球网格化延时数据,美国国家海洋数据中心(NODC)的WOA13年平均温盐剖面气候数据,以及1993—2010年SODA2.2.4月平均海洋同化数据集,并分析了黑潮脱落涡旋与大尺度环流的关系。结果表明:(1)暖涡脱落数量远多于冷涡数量,且脱落的冷涡绝大部分在黑潮西侧边缘生成,而脱落的暖涡则大部分在黑潮控制区生成。(2)冷涡、暖涡脱落时的平均半径、平均振幅相近,但是冷涡的平均生命、平均迁移距离约为暖涡的一半。(3)冷涡不是每年都有脱落,主要在冬季脱落;暖涡则每年均有脱落,主要发生在秋季。(4)脱落涡旋数量与脱落时的黑潮路径类型相关。(5)脱落涡旋的平均西行速度为5.8cm/s,与斜压第一模态长Rossby波波速及大尺度环流的西向平流流速之和相近。     

模糊多元分析方法及其在对马暖流源区水团和锋面涡旋分析中的应用

本文选用1989年4月中日黑潮合作调查的海洋水文、海洋化学和海洋生物等多种指标的观测资料,应用模糊多元分析方法,划分了对马暖流源区(28°～32°N,125°～130°E)的水团,分析了对马暖流源区水的来源,并对本研究海区所观测到的类似于墨西哥湾流在流经乔治亚陆架时所产生的锋面涡旋进行了初步分析.此外,文中还把模糊多元计算的结果与实测资料作了对照,计算的结果与观测结果吻合较好.     

中尺度涡旋影响吕宋海峡黑潮变异的动力机制

使用1.5层约化重力准地转模式,研究了西边界流在西边界缺口处当处于迟滞过程的临界状态时,其路径转变受中尺度涡旋影响的动力机制,初步探讨了中尺度涡旋影响西边界流在缺口处路径变化的几种形式.结果表明,气旋和反气旋中尺度涡旋都可能使西边界流产生由入侵流态到跨隙流态的转变,而只有反气旋式中尺度涡才有可能诱发西边界流由跨隙流态向入侵流态的转变.当西边界流远离其临界状态时,其路径不容易受中尺度涡旋的影响,此时跨隙的西边界流会阻挡中尺度涡旋在缺口处的向西传播,并迫使涡旋在吕宋海峡东侧向北移动.以上结果用来解释了吕宋海峡黑潮变异的某些结构特征.     

黑潮延续体区域多源观测资料的海洋涡旋的统计对比分析

本文首次利用海面温度、海面高度异常和表面漂流浮标数据等多元观测资料定量比较了获取的涡旋特征要素。结果表明：虽然不同数据源得出的涡旋统计特征具有一定的差异,但具有相似的分布特征。在此基础上,还发现该研究区域存在异常涡旋（逆时针旋转的暖涡和顺时针旋转的冷涡）。     

东海黑潮温盐与中国东部气温和降水的相互关系

采用东海黑湖主流段长时间序列的实测温盐资料,研究了东海黑潮上层温度、上层盐度的变化及其与中国东部降水和地面气温的关系。结果表明,在过去50年内,东海黑潮上层海温呈上升趋势,而上层盐度略呈下降趋势。东海黑潮上层海温和我国东部地面气温的关系在冬季十分密切,呈现出大面积显著的正相关,这与冬季南下冷空气的整体降温作用有关。夏季,长江中下游江水的增多致使大量长江冲淡水入海,导致黑潮上层水盐度下降,此时东海黑潮上层盐度与我国大陆东部降水呈负相关。     

Variability of the Kuroshio in the East China Sea in 1992

INTRODUCTIONMostofpreviousstudiesshowthatthedynamicmethodswereoftenusedtocomputethevelocityandVToftheKuroshiointheEastChinaSea(Guan,1988;Nishizawaetal.,1982;SunandKaneko,1993).Duringrecentyearsdifferentkindsofinversemethodshavebeentriedby*ThisprojectwassupportedbytheNationalNaturalScienceFoundationofChinaundercontractNo.49776287.1.Secondinstituteofoceanography,StateOceanicAdministration,Hangzhou310012,ChinaYuanetul(1988,1991,1992a,1992b,1993,1994,1995).Theircalculatedresultsshowt…     

Variability of the Kuroshio in the East China Sea in 1995

INTRODUCTIONTherearemanyresearchworksabbottheKUrOShioVTanditSSeaSOnalvacationintheEastChinaho(GUan,1988;Nishizawaetal.,1982;TangandTaShiro,1993;SunandKaneko,1993;Yuanetal.,1990;Yuanetal.,1993;Yuanetal.,1994;Yuanetal.,1995;LiuandYuan,1997a,b).~previou...     

1992年东海黑潮的变异

基于1992年4个航次的水文调查资料,运用改进逆方法计算了东海黑潮的流速、流量和热通量．计算结果表明：（1）PN断面黑潮在春季和秋季都有两个流核,冬季和夏季则只有一个流核．主核心皆位于坡折处．Vmax值春季最大,冬季和夏季次之,而秋季最小．黑潮以东及以下都存在逆流．（2）TK断面黑潮在冬季为两核,春、夏季为3核．海峡南端及海峡深处存在西向逆流．（3）通过A断面的对马暖流Vmax值在秋季最大,冬季最小．黄海暖流位于其西侧,相对较弱．（4）通过PN断面净北向流量夏季最大,秋季最小,而冬、春季介于上述二者之间,1992年四季平均值为28．0×106m3/s;TK断面的净东向流量也是在夏季最大;A断面净北向流量则在秋季最大．（5）PN断面4个航次的平均热通量为2．03×1015W．TK断面3个航次的平均热通量为2．00×1015W．（6）在计算海区,冬、春和秋季都是由海洋向大气放热;夏季则从大气吸热．冬季海面上热交换率最大,而夏季热交换率最小．关键词##4东海;;黑潮;;季节变化     

初论东海黑潮锋的区域性差异

本文基于历史资料(1934～1988)和近期中、日黑潮合作调查结果分析指出,东海黑潮锋在其三维结构和季节变化等方面皆存在较明显的区域性差异.初步研究表明,地形效应是导致上述差异的主导因素.同时,季风和海面冷却在产生东海黑潮锋的区域性差异中亦起着重要的作用.     

Characteristics of variations of water properties and density structure around the Kuroshio in the East China Sea

Quarterly data of CTD at the PN line in the East China Sea during 1988–94 were analyzed to examine the variations of water properties and density structure in relation to the Kuroshio. The Kuroshio flows over the continental slope at the PN line. Water properties in the surface layer less than 100 db change greatly and show a clear seasonal cycle, while those in the subsurface layer are much less variable. The small isobaric variations in the subsurface layer are almost due to the vertical movement of isopycnals, on which the water properties vary little. The subsurface variations of salinity, temperature and isopycnal depth are classified into four groups occurring in the four regions, divided vertically by the middle of the main pycnocline and horizontally by the offshore edge of the Kuroshio, named Groups 1 (upper Kuroshio), 2 (upper offshore region), 3 (lower Kuroshio), and 4 (lower offshore region). The difference in averaged isopycnal depth between Groups 1 and 2 (3 and 4) is highly correlated with the vertical shear of the Kuroshio velocity in the upper (lower) pycnocline. The isopycnal depth of Groups 1 and 3 has little annual cycle (with large intraseasonal variations in Group 3), while that of Groups 2 and 4 shows a clear seasonal variation with the minimum in fall. As a result, the Kuroshio velocity is smallest in fall almost every year, although the amplitude of seasonal variation and the season of maximum velocity are different from year to year. Interannual variations of isopycnal depth are characterized by a large amplitude of Group 2 and an opposite phase between Groups 3 and 4, so that the variations of difference in isopycnal depth between Groups 1 and 2 and Groups 3 and 4, i.e., the upper and lower shear of the Kuroshio velocity, are comparably significant.     

Role of Kuroshio frontal eddy in exchange between shelf water and Kuroshio water in East China Sea

Basic patterns of the reversal of the Kuroshio water toward the shelf, intrusion of the shelf mixed waterinto the Kuroshio and uplifting of the near-bottom nutrient-rich water into the upper layer by the pumping of the frontal eddy are analyzed on the basis of satellite infrared images and hydrologic, chemical and biological observations. Results show that the Kuroshio frontal eddies play a very important role in the exchange between the shelf water and the Kuroshio water. The estimation of the average volume transports for three frontal eddy events indicates that the shelf mixed water entrained by an eddy into Kuroshio is 0.44×10~6 m3/s and the reversal Kuroshio water onto the shelf region only 0.04×10~6 m3/s. Along the whole shelf edge, the volume transport of the shelf mixed water entrained by the eddies into the Kuroshio is 1.8×10~6 m3/s. The nutrient (NO3-N) flux pumped to the euphotic zone and input to the continental shelf through a column with 1 m wide is 974 μmol/(s·m) when there is frontal eddy and only 79 μmol/(s·m) in the case of no frontal eddy. Yearly nutrient (NO3-N) flux input to the shelf area caused by the frontal eddy is 1.7×10~5 t/a.     

Variability of the Kuroshio in the East China Sea in 1993 and 1994

INTRODUCTIONTherearemanyworksabouttheKuroshioVTintheEastChinaSeaanditsseasonalvariabil*ThisprojectwassupportedbytheNationalNaturalScienceFoundationofChinaundercontractNo.49776287.1.SecondinstituteofOceanography,StateOceanicAdministration,Hangzhou310012,Chinaity(Guan,1988;Nishizawaetal.,1982;SunandKaneko,1993;Yuanetal.,1990,1993,1994,1995).Thecomputationmethodusedtobethedynamicmethod(Guan,1988;Nishizawaetal.,1982;SunandKaneko,1993),butrecentlytheinverseandthemodifiedinversemetho…