东中国海及毗邻海域海面风场季节及年际变化特征分析.doc

 Ξ 东中国海拉格朗日环流数值模拟 Ⅱ. 环流模拟 周旭波1 ,2 , 孙文心2 ( 1 . 青岛大学 , 山东 青岛 266071 ; 2 . 中国海洋大学 ,山东 青岛 266003) 摘 要 : 依据自适应数值模型 ,模拟了东中国海冬 、夏季三维斜压 L agrange 环流 。模拟发现 : 台湾暖流的上层水来自台湾 海峡入流和台湾东北黑潮的表层水 ;50m 以下的深底层水主要由台湾东北黑潮的次表层水入侵陆架生成 。冬季对马暖流外 海一侧主要由黑潮水构成 ,而其近陆一侧由台湾暖流和陆架混合水构成 ,西朝鲜沿岸流在济州海峡汇入对马暖流 ; 夏季它还 包含转向后的长江冲淡水 。冬季黄海暖流并非对马暖流的直接分支 ,黄海暖流水是对马暖流水和陆架水混合而成 ,这与传统 观点相悖 ,而与中韩黄海水循环动力学合作调查结果一致 。黄海暖流东西两侧分别为 2 支向南流动的沿岸流 。夏季黄海环 流构成基本封闭的逆时针环流 。冬季渤海环流主要有一逆时针大环流 ,但辽东湾的环流是顺时针向的 。渤海环流冬强夏弱 , 水流在渤海海峡北进南出 。 关键词 : 环流 ; 数值模拟 ; 东中国海 中图法分类号 : P731 . 2 文献标识码 : A 文章编号 : 167225174 (2006) 012007206 采用自适应环流模型1 ,对东中国海环流进行了 三维数值计算 ,结果如下 : 1 冬季总环流模拟结果 图 1～4 分别给出了冬季深度平均及各个层次的总 环流图 。从图中可清晰地看出 ,东中国海的环流由黑潮 及其分支和延伸部分与沿岸流 2 个流系构成 ,大致上形 成 1 个大的气旋式“流涡”。图中也十分清楚地显示出 , 黑潮是总环流的主体 ,故先对这一流系进行探讨 。 图 2 冬季表层环流 Fig. 2 Surface circulatio n in winter 1 . 1 黑潮主干流及其流域中的逆流和涡旋 黑潮主干经台湾东侧的水道进入东海 , 在触及东 海陆坡后 ,其主流很快转成偏东方向 ,当其到达 124°E ～124°40′E 之间时逐渐偏向东北方向 。主干基本沿着 陡峭的东海大陆坡蜿蜒蛇行 ,最后转向大隅2吐噶喇海 峡流出东海 。东海黑潮的流动深受海底地形的影响和 控制 ,只是当流动接近吐噶喇海峡时 ,才偏离等深线 , 图 1 冬季深度平均环流 Fig. 1 Dep t h2averaged circulatio n in winter 大部分水体在 30°N ,129°E 附近转向东南而流出东海 。 黑潮 流 速 一 般 在 5 0 cm / s以 上 , 最 大 流 速 约 9 0 cm / s 。 基金项目 :国家自然科学基金项目 ;国家重点基础研究规划项目 (20002CB412402) ;高等学校博士学科点专项科研基金 (2020423008) 资助 收稿日期 :2005208212 ;修订日期 :2005209216 作者简介 :周旭波 ( 19642) ,男 ,博士 ,副教授 。E2mail :cbeizht @p ublic . qd. sd. cn Ξ 北为正) 的输出 。图中显示出此处黑潮的影响深度接 近海底 , PN 断面处黑潮流核在断面右侧附近 。 图 3 冬季 50m 层环流 Circulatio n at t he 50m layer in winter 冬季 PN 断面切向流的输出 (等值线上流速单位 :cm/ s) Fig. 5 Export of tangent flow alo ng sectio n PN in winter ( U nit : cm/ s) 图 5 Fig. 3 冬季 PN 断面法向流的输出 (等值线上流速单位 :cm/ s) Fig. 6 Export of normal flow alo ng sectio n PN in winter ( U nit : cm/ s) 图 6 图 4 冬季 100m 层环流 Circulatio n at t he 100m layer in winter Fig. 4 1 . 2 台湾暖流 台湾暖流系指沿闽 、浙近海至长江口以南海域自 西南流向东北的这支海流 ,具有高温 、高盐性质 , 流向 终年偏北 。关于台湾暖流的起源有着不同的看法 , 普 遍认为它主要是由台湾海峡水和黑潮入侵水组成 。本 文的计算结果支持这一观点 。从图 2～3 可见 ,从表层 到 50 m 深左右 ,台湾海峡入流和来自台湾东北黑潮的 表层水是台湾暖流的来源 ,在这个深度 ,来自台湾海峡 的水不仅形成台湾暖流 ,而且有一部分在台湾东北面 , 约 26°1