东海黑潮多尺度时空变化特征研究进展.docVIP

PAGE PAGE 1 东海黑潮多尺度时空变化特征研究进展 　　摘要：东海黑潮是影响我国近海环流系统变异的主要原因，并对流经海域的生态环境及天气气候等产生重要的影响。本文对有关东海黑潮多时空变化特征的研究进行了综述。主要研究成果有：揭示了台湾东北冷涡的形成机制及其变化特征；对东海黑潮主段的温盐特征、流场结构及流量变化有了清晰的认识，并进一步揭示了黑潮锋面的时空特征及其影响；揭示了吐噶喇海峡处黑潮流轴南北向摆动的变化特征及其机制。 　　关键词：东海黑潮；台湾东北；黑潮主段；吐噶喇海峡 　　黑潮是西北太平洋中一支为世界瞩目的西边界暖洋流，具有流速强、流量大、高温高盐等特点。它起源于北赤道流的北向分支，向北沿吕宋岛以东海域流动，经吕宋海峡后，沿台湾岛东岸北上，由台湾以东苏澳-与那国岛水道进入东海，后沿东海陆架外缘向东北方向流动，至庵美大岛以西附近黑潮脱离大陆坡转向东经吐噶喇海峡离开东海，后沿日本南岸和东岸继续向东北方向流动，在140°E，35°N附近黑潮离岸东流，成为黑潮延伸体。 　　作为黑潮流系的重要组成部分，流经东海海域的部分通常被称为东海黑潮。东海黑潮与东海陆架水相互作用，进行能量、动量及物质的交换，是影响我国近海环流系统变异的主要原因，同时黑潮携带大量的热量，其强大的热输送效应必然会对流经海域的生态环境及天气气候等产生重要的影响。因此，对东海黑潮的调查和研究，历来是国内外海洋学界共同关注的重要课题。东海黑潮有两个区域是十分重要的，分别是是台湾岛东北海域的入侵陆架分支点和吐噶喇海峡附近的对马暖流分支点。这两分支点之间是一相当稳定的流段，通常称之为为东海黑潮主段。下面分台湾东北、东海黑潮主段及吐噶喇海峡附近三个区域，介绍东海黑潮时空变化的主要研究进展。 　　1台湾东北 　　当黑潮由苏澳-与那国岛水道进入东海后，其北向流动受东海陆架阻挡，在台湾东北部分为两支：主流沿东海陆架坡折向东北方向流动；另一支则转向西北入侵陆架。研究表明西北入侵分支具有季节性变化特征，目前的结论表明该入侵主要发生在秋冬季节。如孙湘平[1]通过对GEK表层流数据的分析指出，台湾东北的黑潮流轴在秋冬季节偏向陆架，而在春夏季节向外海移动。棉花峡谷附近的海流观测表明，冬季风加强后一个月左右，该海域发生向陆架的入侵，同时伴随黑潮海流的向岸移动。QiuandImasato[2]利用卫星红外图像，同样观测到冬季黑潮向台湾东北陆架海域的入侵。ChuangandLiang[3]则指出伴随冬季风的结束，黑潮对陆架的入侵于四月份左右消失。马超[4]利用Argos浮标资料和卫星高度计资料，反演了黑潮及其邻近区域的表层流场，并指出在台湾岛东北，除夏季外黑潮西侧均有分支入侵到东海陆架。胡筱敏等[5]通过对漂流浮标资料的分析表明，在台湾东北海域，黑潮表层水向东海南部陆架区的入侵以秋、冬季最强，春季次之，而夏季几乎不发生。 　　黑潮入侵分支的西侧海域经常存在一个气旋式冷涡。卢鸿復[6]指出黑潮分支西侧的气旋式冷涡下层冷涡流场全年存在，只是冬夏季的大小和位置有所差异。周慧等[7]利用Argo漂流浮标对台湾东北海域涡旋的垂向结构进行了研究，指出该冷涡深度可达2000m，水平尺度约200km。对台湾东北气旋式冷涡的存在及其形成机制的分析研究表明，它是由黑潮次表层水在台湾东北遇东海陆架阻挡导致涌升的结果。Liuetal[8]利用温度、硝酸盐及溶解氧等数据资料研究了台湾东北陆架坡折处的涌升流，指出此区域的黑潮次表层水涌升是全年现象。 　　随着观测技术的不断提高，利用高时空分辨率的数据资料，该海域流场的一些高频变化特征也逐步被揭示。Wuetal[9]用一个数值模式对台湾东北冷涡的时空变化进行研究，并指出在季节内尺度上该冷涡流场存在30天左右的变化周期，且局地风的强迫对其影响并不明显，主要由于黑潮流轴摆动造成。通过对高频雷达测流资料的分析，Takahashietal[10]指出在台湾东北黑潮主轴存在准两周（11-14天）的摆动；Morimotoetal[11]揭示了当台风过境时，黑潮主轴的异常向岸偏移，且黑潮主轴恢复到其原始位置需耗费一周多的时间，表明黑潮主轴的摆动并非只局限于表层。Ichikawa[12]指出在几个月的时间尺度上，黑潮流速与其位置的南北摆动有很好的对应关系，并进一步揭示了该变化是受台湾以东涡旋的影响。另外，林霄沛[13]对验潮站资料、数值模拟结果、断面调查资料和浮标资料的分析显示，由于平流和豁口尺度相对较大，季节内Rossby长波信号可以由台湾以东进入东海，对东海黑潮上游的流量和流轴影响较大，使得东海黑潮上游的流量变化规律主要是季节内变化，季节性变化规律不明显。。郑小童等[14]发现庆良间水道以南东海黑潮上游流量受北太平洋副热带海区季节内Rossby长波影响具有大约100天的