青岛冷水团的消亡机理研究

青岛冷水团的消亡机理研究

张启龙;刘志亮;齐继峰;杨德周;郑冬梅

【摘要】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.%In this work,the growing and vanishing processes of the Qingdao Cold Water Mass (QCWM)were studiedbased on monthly mean climatological sea temperature data in the South Yellow Sea.And then,the extinctionmechanism for QCWM was also examined using the meteorological data and the numerical simulation results in thisstudy area.The results showed that the QCWM appears in March,has stable pattern in April,is biggest in its areain May,becomes small in its area in June and vanishes in July.During June to July,the strengthening of southerlywinds and weakening of the anticyclonic eddy below the thermocline are the dynamic mechanism for the QCWMextinction,while the downward transfer of sea surface solar radiation and horizontal heat input are the thermodynamicmechanism of the QCWM extinction.

【期刊名称】《海洋学报（中文版）》

【年(卷),期】2016(038)005

【总页数】7页(P27-33)

【关键词】南黄海;青岛冷水团;长消过程;消亡机理

【作者】张启龙;刘志亮;齐继峰;杨德周;郑冬梅

【作者单位】中国科学院海洋研究所中国科学院海洋环流与波动重点实验室,山东青岛266071;中国科学院海洋研究所中国科学院海洋环流与波动重点实验室,山东青岛266071;中国科学院海洋研究所中国科学院海洋环流与波动重点实验室,山东青岛266071;中国科学院海洋研究所中国科学院海洋环流与波动重点实验室,山东青岛266071;辽宁省海洋环境预报与防灾减灾中心,辽宁沈阳110001

【正文语种】中文

【中图分类】P731.16

青岛冷水团盘踞于山东半岛东南部近海的深底层，是南黄海西部海域中的一个突出而重要的海洋水文现象［1—2］。它的存在和变动不仅使得南黄海西部的环流结构和水文状况趋于复杂，而且还对山东近海渔场春汛渔期的早晚和鱼群的集散程度产生重要影响［3—6］。因此，青岛冷水团深受我国海洋学界的重视和关注，并对其温盐特性、形成机制和变化特征进行了较为广泛而深入的调查研究，取得了一些有意义的研究成果［3，5，7—11］。已有研究表明，青岛冷水团具有独特的热盐结构和长消规律，是一个独立的水团，它在3月出现，4月成型，5月最盛，6月减弱，7月消失［8］；该水团来源于黄海沿岸水（渤南沿岸水），是在山东半岛南侧的反气旋涡和太阳辐射加热共同作用下形成的［7］；青岛冷水团的强度具有显著的年际和年代际变化特征，而其年际变化主要是由前冬（2月）山东半岛北部沿海地区的气温变化引起的［9］。这些结果进一步加深了对青岛冷水团的认识和了解。

但应指出的是，以往的研究成果大都是基于单个航次的调查资料分析得到的（简称

为天气学分析，下同），而利用气候态月平均资料来研究水团特征和变化机理的工作却极少（简称为气候学分析，下同）。众所周知，浅海水团的配置和特征在很大程度上取决于气象等外界因素的变化，一旦这些外界因素出现突变，那么水团的配置和特征也将随之发生巨大变化。由此可见，天气学分析结果虽有特色，但也有其局限性，因为这些结果并不能完全反映出水团的气候学特征。例如，于非等［10］基于美国海军的G D E M（Generalized Digital Environ mental M odel）多年

月平均水温资料指出，青岛冷水团主要存在于3-5月间，5月以后它便逐渐融入黄海冷水团当中，成为黄海冷水团的西侧冷中心［11］，这与Zhang等［8］的天

气学分析结果存在着较大差异。另一方面，虽然人们已对青岛冷水团的长消过程和形成机制有了比较深入的了解［8］，但对其消亡机理却知之甚少，迄今尚未见到相关报道。为此，本文利用1950-2013年间在南黄海中西部海域获得的水温资料、大气数据和数值模拟结果，对青岛冷水团的长消过程和消亡机理进行研究，以期为南黄海西部海域海洋水产资源的合理开发利用提供科学依据。

本文运用1950-2013年间W O D13（W orld O-cean Database 2013）和中国科学院海洋研究所的海洋科学数据库（OSD-IO C AS）中的水温资料，分析青岛

冷水团的气候态季节变化特征。其中，W O D13是由美国国家海洋资料中心（N O D C）研发的2013版的世界海洋数据库，该数据库中的水温资料主要包括C T D、海洋站（OSD）、漂流浮标（D RB，PFL）和锚定浮标（M RB）等观测数据，而OSD-IO C AS则主要为南森站和C T D观测资料。与W O D13不同的是，OSD-IOC AS拥有更多的中国近海观测资料。

为了探讨青岛冷水团的消亡机理，本文还利用美国国家海洋和大气管理局（N O A A）研发的国际综合海洋-大气资料集（IC O A DS）中的月平均风场和海面净热通量数据，其分辨率皆为1°×1°。此外，由于缺乏大范围的同步海流观测资料，因此本文使用了由美国罗格斯大学和加州大学共同开发的R O M S（Regional Ocean