北黄海温盐分布季节变化特征分析_鲍献文

北黄海温盐分布季节变化特征分析

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鲍献文,李 娜,姚志刚,吴德星

(中国海洋大学海洋环境学院,山东青岛266100)

摘 要: 利用2006~2007年夏冬春秋4个季节北黄海的大面调查资料,分析了4个季节北黄海温度和盐度大面以及典型断面分布特征,得出以下结论:2007年冷水团势力范围强于2006年,北黄海冷水团的形成受地形影响。黄海暖流冬春季较强,冬季最强,夏季最弱,秋季开始形成。鲁北沿岸流冬季最强,春季减弱,夏秋季消失,但夏季鲁北沿岸存在冬季鲁北沿岸流水的残余体,即鲁北沿岸水。辽南沿岸水4个季节都以低盐为特征,除夏季低盐中心位于庄河口外,其它3个季节低盐中心均位于调查区域的东北角。渤海与北黄海之间的水交换4个季节都存在。春季,断面盐跃层形成滞后于温跃层;秋季,断面盐跃层消失滞后于温跃层。关键词: 北黄海;温盐;黄海冷水团;黄海暖流

中图法分类号: P71 文献标识码: A 文章编号: 1672-5174(2009)04-553-10

1 研究概况

1.1位置与地形

黄海是1个半封闭的陆架浅海。其海底地形的显著特点是,在南黄海中央,为一水深50~80m 的黄海槽,该槽西侧的苏北沿岸为古黄河三角洲,是较广阔的平坦浅水地形,而山东半岛和朝鲜半岛西岸,地形坡度较大。一般以我国山东半岛成山头与朝鲜的长山串连线(宽193km )为界,将黄海分成南北两部分,连线以北为北黄海。它处于山东半岛与辽东半岛之间,北邻辽宁,西南傍山东,东邻朝鲜,西边经渤海海峡与渤海沟通。其面积为7.13@104km 2,与渤海面积相当,平均水深38m 。研究北黄海的温盐分布对于揭示北黄海的生态要素分布、海气相互作用以及渤海和外海之间的水交换具有及其重要的价值。1.2前人开展的工作

北黄海最著名水文特征是黄海冷水团的分布和演变。对黄海冷水团的研究开展较早,早在1930年代,日本学者[1]根据北黄海的温盐分布及季节变化,研究了夏季底层冷水及其与鱼类的关系。赫崇本等[2]根据1930~1940年间的温盐度平均资料得出,黄海冷水团是在冬季黄海本地形成的这一著名观点。此外,管秉

贤[3-4]、袁业立[5]、孙湘平[6]、张元奎[7-8]

、邱道立[9]、赵保仁[10]

、翁学传等人[11]

对其进行研究,探讨了黄海冷水团的环流结构和季节变化特征。进入1990年代以后,人们对黄海冷水团的研究转向运用数值模型,探讨

其形成机制。苏纪兰[12]、缪经榜[13-14]

、李惠卿[15]、任

慧军等[16]运用数值模型,研究了黄海冷水团的环流结构并进一步探讨其机制。近几年,江蓓洁等[17]

基于

1976~1999年的海洋调查资料,研究了北黄海冷水团多年的温盐变化特征,指出黄海冷水团在这24a 间温度稍呈上升趋势,盐度升降趋势则不明显。于非等[18]利用覆盖整个黄海的GDEM 三维水温资料,较系统的分析了黄海冷水团的形成和演变过程。

对北黄海温盐变化特征也有许多文章描述。丁宗信等[19]

利用1983年11月在黄、东海调查的水文观测资料,分析了该海区温、盐度垂直分布类型的地理分布,详细地讨论了秋季温、盐度逆转现象的形成原因。

沈佩玉等[20]

根据35b N 以北,124b E 以西的断面资料,发现黄海盐度的季节变化有很强的谐波特征。孙卫阳等[21]

研究了渤黄海盐度的三维分布及其变化的物理

过程。王宗山[22-23]

探讨了黄渤海底层温、盐度与其垂直平均值的统计关系,提出了黄、渤海底层盐度预报方法。赵保仁[24-25]

鲍献文[26]

林霄沛[27]

贾瑞丽[28]

对黄海温跃层基本特征、水体热结构及其主要月份温度分布进行描述和研究,而陈敏[29]

鲍献文[30]

和苏洁、林建国等[31]则对包括北黄海在内的环流进行数值模拟。对冬季毗邻山东半岛北岸的水域高盐特征,吴德星等

[32]

从机制方面给予了解释。

综上所述,前人在该区域所做的工作多是关于北

黄海冷水团的形成及其季节变化以及运用数值模型探讨北黄海冷水团的形成机制,而关于北黄海温盐变化的研究也多集中于在有限的区域内应用有限的资料探讨其季节变化特征。而采用密集站位的大面调查方法

X 基金项目:国家908专项(908-01-ST 02;908-02-02-03)资助

收稿日期:2009-06-02;修订日期:2009-07-15

作者简介:鲍献文(1965-),男,教授,博导,主要从事中国近海环流、泥沙输运的数值模拟工作。E -mai l:xw bao@

第39卷 第4期 2009年7月

中国海洋大学学报

PERIODICAL OF OCEAN UNIVERSITY OF CHINA

39(4):553~562July,2009

对北黄海4季温盐变化特征的研究几乎没有。本文通过2006~2007年4个季节北黄海大面调查资料,对北黄海4季温盐的分布形态进行了详细的研究,希望对北黄海4季温盐分布和黄海冷水团的性质有进一步认识。

1.3使用的资料

本文使用的资料是由中国海洋大学/东方红2号0调查船对渤海海峡及北黄海的4个季节4个航次的调查结果。4个航次的时间如表1所示。使用Sea Bird 911Plus CTD 获取温盐资料。观测断面和站位如图1所示。调查站位中最小水深为13m,最大水深为74m,海区的地形如图2所示。

表1 2006~2007年北黄海调查4个航次时间

T able 1 Investigation t ime of the four cruises from 2006to 2007

夏季Summer 冬季W inter

春季Spr ing 秋季Autumn 时间T ime

2006-07-20~2006-08-06

2006-12-30~2007-01-17

2007-04-22~2007-05-05

2007-10-13~2007-10-

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图1 调查海区站位图F ig.1 Stations in t he sur vey ar ea

(实线标示断面为本文重点研究断面The sections marked by solid line are researched emphatically in this

article)

图2 调查海区地形图

F ig.2 T opography in the survey area

2 北黄海温盐大面分布特征

2.1夏季温盐的水平分布

如图3所示,表层辽南沿岸区域受沿岸河流注入的影响,为低温低盐水。低温低盐中心在庄河口附近。辽南沿岸的入海径流从西到东依次为庄河、英那河、湖里河、大洋河。以东还有鸭绿江,入海口位于124.2b E 附近,虽在调查海区之外,但由于其径流量大,对辽南沿岸区域也有较大影响。鲁北沿岸蓬莱到成山头之间存在高盐水,核心盐度为31.4。这部分水的盐度不同于夏季渤海莱州湾水的盐度,而和冬季鲁北沿岸流盐度相当,经分析这部分水是冬季鲁北沿岸水的残留体。以123b E 为界,整个北黄海中部分为2部分,以西为低温低盐水,温度低于22e ,盐度低于30.8。以东为高温高盐水,温度在24~25e 、盐度在31.2~31.8之间变化。23e 等温线、31等盐线基本构成这一高温、高

盐水体的边缘线。

图3 夏季表层温度(a)、盐度(b)分布图

F ig.3 T emperature(a)and salinity(b)plane di stribution in the surface in summer

554中 国 海 洋 大 学 学 报2009年