中國近海的區域海洋學(3)(1 / 3)

春、夏之交在黃、東海某些海域,還有逆溫分布。在濟州島附近及浙江近海一帶,也有“冷中間層”或“暖中間層”出現(圖12—6)

在南海的海盆深、底層水範圍內,水溫隨深度的增加而略有回升,例如,自3000m至4000m,水溫約上升0.06~0.07℃,這主要是因絕熱增溫所致。

三、鹽度的分布

關於大洋鹽度分布與水量平衡的關係,早已為人們所熟知(參見第三章),黃、東海水平衡問題也已有研究,至於大陸徑流、河口衝淡水對海洋鹽度分布的影響,更是不言而喻的事實(§12.3及圖12—7)。

渤海的鹽度,在四個海區中最低,年平均僅30.0,海區東部至渤海海峽略高,平均可達31.0,而近岸區域則隻有26.0上下。鹽度分布的變化,與沿岸水係的消長關係密切。例如,冬季沿岸水係衰退之際,等鹽度線便大致與海岸相平行;而夏季入海徑流增大之時,河口附近大片海域的表層鹽度常常低於24.0;在遼東灣頂,可低於20.0;黃河衝淡水影響則可及渤海中部。

黃海表層鹽度的分布,既與沿岸流係的盛衰有關,也受黃海暖流及其餘脈的強弱進退所左右。冬季,隨著黃海暖流的增強,高鹽水舌可一直伸入黃海北部,鹽度可達32.0,濟州島附近最高,可達34.0以上。此季節,也正是魯北沿岸流、西朝鮮沿岸流、蘇北沿岸流以及“黃海冷水南侵”強盛之際,因而近岸鹽度多在31.0以下,鴨綠江口外可低於29.0。至夏季,黃海表層鹽度普遍降低,中部大部分海域降至31.0以下,鴨綠江口外,可降至28.0以下。長江衝淡水不僅影響黃海西南部,低鹽水舌甚至可影響到濟州島附近。

東海表層鹽度分布的明顯特征是,西北部的低鹽與東部至南部的高鹽形成強烈對比,它們之間往往出現梯度相當大的鹽度鋒;至於鋒區的位置和強度的大小,則取決於長江衝淡水的多寡以及黑潮高鹽水的強弱。冬季,長江衝淡水勢力較弱,近岸鹽度在31.0以下,黑潮水域則高達34.7以上。鋒麵在浙閩沿岸與台灣暖流之間最明顯,寬度小而強度大,鋒麵走向基本與岸線平行。夏季,衝淡水勢力極盛,長江口附近鹽度降至4.0~10.0,水舌向東及東北方向伸展甚遠,鋒麵位置也隨水舌相應東移。

南海表層鹽度的分布,近岸和外海的區域差異很明顯。近岸海域大多受低鹽沿岸水的影響,鹽度較低,季節變化較大。例如珠江口附近鹽度等值線的分布,就與珠江衝淡水的擴展方向休戚相關:夏季低鹽水舌由偏南向逐漸轉東,秋、冬季則由偏東向漸次轉南和西南,洪水年份鹽度低至7.0以下。外海深水區表層鹽度的分布,則為季風環流所左右:冬季,來自太平洋的高鹽水舌,經巴士海峽一直向西南伸展;南海中部因東側補償流北上,低鹽水舌則向東北伸展;夏季,西南季風漂流可使南部的低鹽水舌向東北擴展,而把海區北部的高鹽水擠向北方。然而,與東海相比,南海廣闊的中、南部海域,鹽度分布總的說來還是相當均勻的,約為32.0~33.6。當然,湄公河等徑流衝淡水的擴展,也會使中、西部相應海域的鹽度降低。另外,在粵東、海南島東北和越南沿岸等上升流區,因下層高鹽水升達海麵,則使局部海域表層出現高鹽區。

鹽度在鉛直方向的分布,淺水海域和深海各有特點。淺水海域鹽度的鉛直向分布,類似於水溫,也有明顯的季節變化,即冬季同性成層,夏季在上、下均勻層之間有躍層。河口附近因衝淡水鹽度很低,密度小,厚度一般不大。長江衝淡水強盛之時,衝淡水舌可伸展相當遠,但厚度一般僅10m左右;衝淡水舌之下則有外海高鹽水楔入。深水海域鹽度的鉛直向分布,層次較多也較複雜。如圖12—5,最高鹽度值出現在次表層內,近35.0;到中層水,鹽度則出現一個極小值,低於34.3;中層之下,鹽度複又緩慢上升。南海也有類似的分布特點,但是與東海相比,其中層鹽度極小值升高,而次表層鹽度極大值降低,並且隨著離呂宋海峽向西向南距離的增加,這種變化也愈趨明顯。

四、密度的分布

由於受水溫和鹽度的綜合作用,中國近海表層的密度,冬季明顯大於夏季。冬季又以渤海中部、北黃海中部、南黃海東部至東海中、北部海域最高,密度超量可大於25.0。東海南部及南海北部因水溫較高,密度超量降到24.0上下;南海中、南部水溫更高,則進一步降到22.0左右。相對於各海區中部的高密水,沿岸水則密度較低,如萊州灣21.5,長江口至杭州灣一帶更低,在15.0以下。

冬季在舟山外海,於50~100m等深線之間,形成一個高密度水域,核心部分密度超量可達25.5以上,其形成與台灣暖流水北上後降溫有直接關係。由於暖流水的鹽度明顯高於西側和北麵的沿岸水,也略高於其東側的東海混合水,所以北上降溫之後,便形成了高密度中心區。

夏季,各海區密度普遍降低,渤海中部的密度超量降至19.0~20.0,海灣和河口附近降得更低,最低在東海長江口附近,可低於10.0。

密度的鉛直向分布,與海水層結是相應的,一般是隨深度的增加而增大,但也不排除在特殊海域或特定季節內,會出現特殊的分布。在秋、冬季海麵降溫增鹽劇烈之時,會導致海水層結不穩定,發生對流混合,最終使對流層內密度分布均勻,淺水海域則從表至底完全均勻。春、夏季節,相應於溫、鹽躍層,也會形成密度躍層,在渤、黃海和東海北部,季節性的密度躍層,與季節性的水溫、鹽度躍層,往往是“生消與共”的。

海洋中等密度麵的分布,並非總能與等勢麵重合,尤其在黑潮等強流海域,因與地轉偏向力相適應,等密度麵的傾斜更為突出(圖12—8)。

五、水溫和鹽度隨時間的變化

渤海、黃海和東海的絕大部分都位於溫帶,四季交替明顯,表層水溫和鹽度隨時間的變化,以年周期為主。當然,在不同的海區也各有差異,在其他層次,變化的情況則更複雜。

由於太陽輻射年周期變化的影響,表層水溫的年周期非常明顯。圖12—9a為南黃海中部水溫年變化過程曲線,它可描述渤海和黃海大部分海域水溫變化的主要特點,例如,表層變化近似為正弦曲線形式,但不完全對稱。圖12—9b,c分別為東海北部及南海北部的水溫過程曲線,雖仍能看出有年周期,但曲線已很不正規,尤其東海北部,擾動更多。對比a,b,c三圖,明顯看出隨著海區所處緯度的降低,水溫漸次升高,其中尤以年最低溫度值的升高更突出;也正因為如此,表層水溫年較差便隨緯度的降低而降低。據統計,渤海年較差一般為23~28℃,有些海域還大於28℃;黃海為16~25℃,東海為14~25℃,南海則大都在10℃以下。南海中、南部海域,不僅表層水溫高,而且年過程曲線也不再為一峰一穀,水溫1年有2次峰值,分別出現在4~5月和10~11月。作為渤、黃、東海表層水溫最高值出現時間的7~8月份,在這裏,卻為兩峰之間的相對低溫期,這一特點由圖12—10a看得很清楚。單峰型的北部和雙峰型的中、南部海域,大致以17°N為界,後者在7~8月水溫反而比4~5月有所降低,這既與太陽輻射的年變化有關,更與輻合帶這段時間正處於南海中、南部海域的上空導致陰雨連綿有關。

表層之下各層次的水溫年變化,比表層複雜得多(圖12—9a、b、c)。過程曲線多峰多穀,與太陽輻射的年變化特征相差甚遠,原因是受內波影響及冷、暖水入侵的幹擾。最高溫度出現的時間,逐層推遲,一般是出現在秋、冬季對流混合剛達該層之時。

中國近海表層鹽度的年變化,區域差異較大,可大致分為三種類型:河口淺海型,外海型及混合型。第一種類型,因受河川徑流影響最顯著,年較差甚大,如長江口、珠江口及其附近海域。第二種類型主要受外海水控製,年較差小而鹽度值較高,如黃海中部、東海黑潮區和南海中部等。第三種類型既受到外海水的製約,又受到近岸水的幹擾,如圖12—9e,秋、冬季表層鹽度高達34.0以上,是對馬暖流水影響的結果,夏季表層鹽度卻降到31.5左右,顯然受東海陸架混合水擴展及混合的影響。表層之下鹽度的年變化呈現出更為複雜的形態,這是躍層、內波、對流混合、高鹽與低鹽水團的消長變化等等各種因素製約與綜合作用的結果。

表層水溫日變化,從熱量收入來看,應主要取決於太陽輻射的日周期變化,如圖12—11所示,最高溫度出現在午後2時,最低在淩晨4~6時。但是,雲和風以及淺海區潮流的日變化,也常起重要的作用,據統計,在同樣的風力下,有雲和無雲,日較差有時可差1倍。不同海區不同季節以及不同水層,日變化的特點以及日較差的量值,也有明顯的差別,如圖12—12a及表12—2。如果說,在圖12—11和圖12—12a中,從表層水溫日變化尚能明顯看出太陽輻射周期的影響,那麼,表層之下這種影響則幾乎蕩然無存。如圖12—12a中,在15m及其下各層,幾乎看不出日周期的蛛絲馬跡,倒是由於躍層、內波振蕩,不僅使其周期變得複雜,而且變幅也大大超過表層,甚至可為表層的5倍。底層水溫的日變化,在黃海冷水團盤踞範圍之內,一般不大,但在冷水團邊緣,因冷、暖水互相角逐時有進退,故變化亦趨複雜)。

表12-2渤、黃、東海近海區水溫日變幅

(△θ/℃)平均值(節錄自文獻)

表層鹽度的日變化也比溫度複雜。近岸因受潮汐影響,常有明顯潮周期,即漲潮時增鹽而落潮時降鹽。外海表層鹽度日變化一般比較小,但規律性也較差。就季節性而言,夏季日較差最大,約0.3~0.4,春季次之,秋季和冬季最小,在0.2以下。從海區來看,東海西部沿岸日較差最大,可達4.0以上,其次為南海北部沿岸,再次為渤海,然後順次為東海外海、南海外海,而台灣以東海域日較差最小,僅0.1左右。