南海北部陆架陆坡区海流观测研究

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与 站 位 A 不 同 的 是 , 分 量 的 能 量 明 显 大 于北 分 东
( ) 能 器声 波束 相关 性 值 小 于 6 ; 3 相 邻 的 回声 2化 4()
振 幅 值小 于 3 。 步骤 二 , 据 正 态 分 布 的 规 律 , 0 根 超 过均 方相 对误 差 3倍 的 测 量值 认 定 为奇 异 数 据 , 予
( .国 家 海 洋 局 第 一 海 洋 研 究 所 , 1 山东 青 岛 2 6 6 ;.中海 油 能 源 发 展 北 京 分 公 司 , 京 1 0 1 ) 6012 北 0 0 6
摘 要 : 对 2 0 — 20 针 0 6 0 9年 期 间, 海 北部 陆架 陆坡 区 3个 站 A P海 流 连 续 观 测 资 料 , 用 功 南 DC 采 率谱 分 析 、 潮流 调 和 分 析 方 法 , 点分 析 了陆 架 陆 坡 区 1 0m, 0 和 12 0m 水 深 海域 海 流 重 0 2 0m 0
1期
何 琦 等 : 海 北 部 陆 架 陆 坡 区 海 流 观 测 研 究 南
2 资 wk.baidu.com 和 方 法
海 流数 据质 量控 制 : 步骤 一 , 通过 分 析原始 资 料 中声 学信 号 特征 , 别错误 数 据并 加 以剔 除 , 除 的 辨 剔
原则 三条 ( 自 R 公 司技 术 说 明 书 和美 国迈 阿 密 引 DI 大学 经验 原 则 ) ( ) 号 百 分 比 良好 率 小 于 9 ; :1 信 5
第 3 4卷
第 1期




Vo. 1 34. No.1
21 0 2年 1 月
ACTA oCEANOLOGI CA NI SI CA
J n a y2 1 a u r 0 2
南 海 北 部 陆 架 陆坡 区海 流 观 测 研 究
何 琦 , 泽 勋 王 永 刚 魏 ,
层 ( 0 以下 ) 10 0m 。针对 2 0m 左右 水 深 的海 流 , 0 本 文以三层 结构 划 分 , 即受 风 应 力 的 E m n效 应影 响 ka 明显 的称作 表层 ; 靠近 海底 , 速流 向特征 相似 , 流 有底
北 分 量和 东分 量具 有 相 似 的 垂 向 特 征 , 各 层 北 分 但 量 能量 大 于东 分量 , 示 日周 期 分 量 在 南 北 向相 对 显 显 著 。站 位 B 日周 期 分 量 始终 比较 显 著 , 半 日周 而 期 分量 在 1 以 内 的 表层 和 10 m 以下 显 著 , 0m 8 中 层 不 明显 。北 分量 垂 向结 构 基本 与 东分 量相 同 。但
量, 即纬 向流速 分量 要 大于经 向 。站 位 C观 测 2 0m 以浅 的表层 , 间超 过 1a 本 文 取 其 连 续 一 整 年 资 时 ,
料 进行 功率 谱 分 析 。表 层 垂 向能 量 分 布 一致 , 日 全
潮 族 占最 主要 的能量 , 次 为半 日潮 , 时存 在周 期 其 同 为 3 5h能量 峰值 , 应 当地 的惯性 周 期 。与站 位 A 对 相似 , 站位 C北 分量能 量 大于 东分 量 。
层环 流 的结 果表 明 , 季 明 显 受到 南 海 暖流 的影 响 , 在 东 北 向 的逆 风 海 流 , 秋 季 的 环 流表 现 冬 存 夏 为西南向, 流速 较 强 , 夏季 也 存 在 逆风 情况 , 成 上述 情 形 的 原 因可 能 是 该 地 南 海 暖 流 的 流 轴 具 造 有 季 节 性 变化—— 冬 季偏 南 , 季偏 北 。 夏 关键词 : 南海 陆 架陆坡 区; 海流 ; 向结 构 ; 节 变化 垂 季
以剔 除 。 因质 量控 制 缺失 的数 据 , 用线 性 插 值 的 采
方法 替代 , 以便 于 下 一 步分 析 处 理 。气 象数 据 根 据 风廓 线经 验公 式 换 算 为海平 面 1 高 度 的 1 n 0m 0mi
平 均 风速 。
从 功率 谱 分析 可见 , 各站 垂 向变化 特 征相 似 , 表
本 文 采 用调 和分 析 方 法 , 实测 海 流 资 料 分 解 将
为 三 部分 : 期 分 量 、 周 期 分 量 、 余 小量 。具 体 周 非 剩
做法 是 首先 把海 流 分 解 为北 向分 量 和东 向分 量 , 以 北 向分 量为 例 :
u t )一 — ( )+ U ( , (, U Z o — t )+ △ ( , , £ ) () 1
中 图 分 类 号 : 7 2 7P 3. 1 P 2 . ; 7 1 2 文 献 标 志码 : A 文章 编 号 :2 34 9 (0 2 0 —0 71 0 5 —1 3 2 1 ) 10 1 —2
1 引 言
南 海 环 流 研究 已经 有 5 o余 年 。D l 和 wy ae —
流 向 和 输 运 的 基 本 特 征 。 国 内 综 合 性 研 究 始 于 15 — 16 9 8 9 0年 全 国海 洋 综 合 调 查 研 究 , 秉 贤 、 管 陈 上及①初 步发 现 了南 海 北 部 陆 架 上 的“ 海 暖 流 ” 南 。 16 — 16 9 1 9 3年 南海 水产 研究 所L 、 9 4 9 9年 中 3 1 6 —1 6 ]
层 和底 层 日周期 分量 显 著 , 中层普 遍 不明 显 。另外 , 愈 接近 底层 , 日潮 愈显 著 。 半
3 2 调 和分 析 .
本 文 采用 基 于 F T 的功率谱 分 析方 法 , 置信 F 在 度检 验 的基 础上计 算 频域 内 能量 分 布 , 获得 观测 点 垂 向 1周 期 和 半 日周 期 分 量 的 变 化 特 征 。使 用 t 3 — t e . ( tp / www. o. b .a 得 到 各 层 的 Kl i 1 2 h t :/ d esu cc) , 0 M。 2 主 要 分 潮潮 流 调 和 常 数 , 圆要 素 和 , ,s 等 椭
环 流 , 测 计算 结 果 证 实 了西 向 强流 的存 在 , 垂 向结 构 具 有 显 著 的季 节 变化 , 2 0m 水 深处 观 且 在 0 没有 明 显 的南 海 暖流 , 只是 1 ~ 3 以上 层 次 存 在 逆风 海 流 。海 南 岛 以东 海 域 连 续 1 0 0m 5个 月表
Wa gYo g a g等D 南海海 流分 层定 义 : n ngn 引, 表层 ( ~ 0
7 , 0m) 次表层 (0 0 , 7  ̄30m) 中层 (0  ̄ 100 m) 底 3 0 0 ,
负 值 表示 潮 流 椭 圆顺 时 针 旋 转L 3 引。潮 流性 质 K一
( K+ Ⅳ o )W 。 Ⅳ . ./
(0 0 0 6 ; 家 高 技 术 研 究 发 展计 划 ( 6 4660)国 8 3计 划 ) 点 课题 — — 南 海 海 洋 动 力 环 境 数 据 集 成 与 应 用 技 术 系 统 开 发 ( 0 8 重 2 0 AA0 A4 4 。 9 0 )
作 者 简 介 : 琦 ( 9 2 ) 男 , 东 省 青 岛 市 人 , 士 研 究 生 , 要 从 事 海 洋 观 测 研 究 。E malh qe i yh o cr.n 何 18一 , 山 硕 主 - i e i l a o .o c : ma @ n *通 信 作 者 : 泽 勋 , — i: ez @f . r. a 魏 Ema w i l x i og c o ① 管 秉 贤 , 上 及 .中 国 近海 的海 流 系统 E ] 陈 M .全 国海 洋 综合 调 查报 告 第 五 册 第 六 章 , 家 科 委 海 洋 组 海 洋 综 合 调 查 办 公 室 编 . 9 4 1 8 . 国 1 6 :— 5 ② 中 国 科 学 院 南 海 海 洋 研 究 所 .广 东 沿 海 及 北 部 湾 的表 层 海 流 状 况 — — 1 6 94至 17 9 1年漂 流 瓶 资 料 总 结 .
r k[ 的 经典 南 海 环 流 研 究 , 现 了冬 夏 两 季 表 层 i i t 。 呈
湾 调 查②、 9 1 1 7 1 7 — 9 3年 国家 海 洋 局 南 海 分 局 南 海
北 部 调查 等 海 洋 综 合 调 查 以及 南 海 暖 流 的专 题 调
查 , ] 获得 了 与全 国海 洋综合 调 查类 似 的结果 , 定 肯 了“ 海 暖 流 ” 南 的存 在 。1 7 —1 8 9 5 9 4年 国 家 海 洋 局
海分 支 ;2 南 海 暖 流 的 流 轴 位 置 , 季 偏 南 , 季 () 冬 夏
偏北 。 基 于 观 测 和 数 值 模 拟 结 果 , a g等 l 提 出 太 Fn _ 6
基 金 项 目 : 家 重 点 基 础 研究 发 展计 划 ( 7 ) 目“ 海 海 气 相 互 作 用 与 海 洋 环 流 和 涡 旋 演 变 规 律 ” 2 1 C 4 30 ) 国家 自然 科 学 基 金 项 目 国 93项 南 (0I B 050 ; “ 国 近 海 及 邻 近 海 区 海 洋 与 地 球 潮 汐 相 互 作 用 研 究 ” 4 6 60 ) 国 家 自然 科 学 青 年 基 金 项 目“ 尼 海 潮 波 和 潮 混 合 的 分 析 和 数 值 研 究 ” 中 (0 7 0 9 ; 印
短半 轴 、 圆率 k 最 大流 速方 向 、 圆的迟 角 。 椭 、 椭 椭 圆短轴 正 值表 示 潮 流 椭 圆逆 时 针 旋 转 , 圆短 轴 椭
为表 述方便 , 针对 超 过 10 0 m 水 深 的 海 流 描 0 述 中, 本文 引用魏 泽 勋等 、 n o g i 纠 WagD n x o等 a 。 和
定 常余 流 。结 合海 面 风 同时 期 观 测 结 果 , 论 定 常 讨
余 流垂 向和季 节 变化 特 征 , 析 季 节气 候 对 表 层 流 分 场 的影 响 。总结不 同 时 间 和水 深 条 件 下 的 表 层 、 中
层 和底 层平 均 定常 余 流的特 点 。结 合南 海北 部 陆架
国科 学 院南海 海 洋研 究所 在南 海北 部大 陆架 和北 部
收稿 日期 : 0 00 — 8 修 订 日期 : 0 1 0 — 8 2 1—51 ; 2 1 - 41 。
南 海 分局 【 ‘ 海 北 部 陆 架 临 近水 域 十 年水 文 断 面 5南
调查 ” 研究 结 果显 示 : 1 南 海 暖 流 的来 源是 黑 潮 南 ()
陆 坡 区主 要环 流 流 系特 点 , 论 当地 环 流 的真 实 流 讨
况 一 。 。 。
式 中 ,u ( )为 观 测期 问 非周 期 分量 即 余 流 , t o U( , 2 代 表周 期分 量 即 潮 流 , S£ ) △ (, )代 表 除 去 潮 流 和
余 流 以外 的剩 余 小 量 。潮 流 椭 圆 要 素 : 半 轴 W 、 长
的垂 向结 构 , 讨 了环 流 的季 节 变 化 和 空 间分 布 特 征 , 别 讨 论 了南 海 暖流 和 北 陆 坡 流 的 时 空 探 特
变 化特 征 。结 果表 明 , 架 陆坡 区潮 流 类 型 属 于 不 规 则 日潮 , 水 站 点 中层 表 现 为 正 规 全 日潮 陆 深 类 型 , 向为“ 层 结构 ” 甚 至更 加 复 杂 。O , M。 S 等 分 潮 总体 上 为 顺 时针 旋 转 , 深 水 站 垂 三 , K , ,2 在 点 , 本 表 现 为西 北 一 东 南走 向 的往 复 流形 态 。从 能量 角 度 看 , 层 和 底 层 海 流 中 , 流 所 占份 基 表 潮 额较 大 , 分别 占 3 ~4 和 4 ~ 5 , 0 O O O 中层 较 小 , 为 2 。对 东 沙 群 岛西 南 陆 架 陆坡 区 约 0
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