由圖12—20可以看出,各海域盛冰期(豎影線區)的長短及起止時間,也有明顯差別。遼東灣最長,從1月中旬延續到2月底、3月初。北黃海次之,約1個月,由1月中旬至2月中旬。渤海灣和萊州灣一般不足1個月,1月下旬開始,2月中旬即結束,而且,冰厚度常常達不到15cm的標準,有時便把標準降為冰厚5cm,以使其也有“盛冰期”。
進入終冰期後,固定冰不斷變為流冰,大片冰層逐漸破碎變小、融化,直至完全消失。由圖12—20顯然可見,終冰期是冰期3個階段中最短的1個時段,僅20~30天,其中又以遼東灣最短。在遼東灣內,東岸終冰日比西岸又大約推遲2~8天。推遲的原因是,遼東灣西部和北部的大量流冰,在風和流的作用下漂移到東岸附近海域。
以上是常年冰情分布和變化的情況,而事實上冰情的年際變化是不容忽視的。中國將渤海及北黃海的冰情分為5個等級,即冰情輕年、偏輕年、常年、偏重年和重年。在圖12—21中以斷線和點線,繪出了常年2月中旬沿岸固定冰和流冰外緣的範圍,至於各海域常年流冰外緣隨時間的變化,則可由圖12—20中的曲線直觀地看出,遼東灣2月中下旬向南伸展可達120km之多,黃海北部和渤海灣、萊州灣上-中旬最遠,但不到40km。
中國海域也出現過多次嚴重冰情,本世紀以來,1936年、1947年和1969年是最重的3次。其特點是結冰範圍廣、厚度大、冰期長、冰情重。在其盛冰期內,渤海海麵有70%被冰覆蓋,遼東灣的冰期長達60天,冰厚可達90cm以上。最嚴重的1969年,盛冰期比常年推遲1個月,渤海灣的冰期長達4個月。冰封嚴重時,除渤海海峽外,整個渤海幾乎全被堅冰覆蓋(圖12—21),冰封狀態維持40~50天之久。渤海灣的堆積冰堅硬而密集,最高達4m,最多達4層,海輪被擠壓變形或進水,海上建築物被推倒,造成了很大的損失。
輕冰年則結冰範圍小、冰層薄、冰期短,特別是盛冰期短,某些海區沒有盛冰期,甚至整個冬季完全不結冰。例如1972年,遼東灣盛冰期比常年短20~30天,除其北部外,其它海域無盛冰期。萊州灣龍口和黃海北部小長山附近,冬季均未結冰。
70年代以來,中國的冰情一般都較輕,即使相對而言偏重的1976—1977年,其流冰外緣線也僅在遼東灣和渤海灣比常年向外擴展一些而已(圖12—21)。80和90年代,除1985年外,更趨轉輕。例如1990—1991年渤海冰情特點是,初冰日創記錄地晚,葫蘆島比曆史記錄推遲28天;冰期之短,使渤海各台站曆史記錄全部刷新,秦皇島、鮁魚圈分別縮短8天和9天,平均冰厚小於15cm。遼東灣流冰外緣線,多數時間不到55km(但是在2月20日~23日,卻又返凍,流冰外緣曾推達100km,也造成了危害)。1994—1995年及1995—1996年的兩個冬季,冰期更短,萊州灣都隻有1天。
水團和海洋鋒
中國近海水團,由於受區域性環境因素的影響,因而與大洋水團有顯著的差別。即使深水海域的中、下層比較“穩定”的水團,也打上了本海域的明顯的烙印,表層和次表層的水團,則有明顯的季節變化。淺水海域的水團,不僅季節變化更顯著,而且少數水團已不能全年存在,成了季節性的變性水團。
渤海和黃海的水團
渤海和黃海完全位於大陸架之上,深度較小,對季節交替所施加的作用響應較快,因而水團的季節變化相當顯著。
冬季,在兩海區對流混合均可直達海底,因而渤海、黃海的表層與底層水團,分布基本上是一致的。“渤-黃海混合水團”盤踞於渤海中央海區,水溫約0~2℃,鹽度為31.0~32.0。沿岸水團主要在黃河、海河衝淡水影響的渤海灣和萊州灣,鹽度低於30.0,水溫低於0℃。
黃海中的水團除了上述的渤-黃海混合水團外,還有沿岸水團、黃海(混合)水團以及黃-東海混合水團。黃海的沿岸水團是由河川淡水入海與近岸海水混合後形成的,大都位於20~30m等深線以淺的沿岸海域。因其地理位置的差異,習慣上又常分為遼南沿岸水、渤南沿岸水、朝鮮西岸沿岸水和蘇北沿岸水。它們的鹽度大多數低於31.0,鴨綠江口外和蘇北近岸,鹽度通常更低,它們的水溫則有明顯差別,例如,在北黃海者為0℃上下,而位於南黃海者,可達3~5℃。
黃海(混合)水團是盤踞於南、北黃海中央海域的主要水團,故又稱為“黃海中央水”。但其西南部可以伸入東海西北部海域,如圖12—22a。該水團的鹽度
為32.0~33.0℃,水溫為3~9℃,水團在鉛直方向的溫鹽特征相當均勻。黃-東海混合水團也有人稱為南黃海高鹽水團,其溫、鹽特征分別為10~14.℃和33.0℃~34.0,在南黃海它可向北伸展到南黃海中央海域。該水團主要是由對馬暖流-黃海暖流攜運的高溫高鹽水體,北上進入黃海後進一步變性而形成的;東海西北部的表層水與黃海中央水的南部的混合,則是黃-東海混合水團的西南部分形成的主要原因。
夏半年,渤、黃海域表層水團分布現象很明顯。南、北黃海表層的大部分,由黃海(混合)水團盤踞,其北部是由冬季的“黃海(混合)水團”的上層部分曆經變性而來。變性的結果使該水團的溫度上升到24~27℃,而鹽度低達31.0左右。在黃海的深水區域,20m以深直到海底,海水的鹽度比冬季略有降低,為32.0℃~33.5;而水溫,底層最冷處可在6℃以下,與上層的高溫形成強烈的對比,所以被稱為“黃海冷水團”,也有人稱為“黃底層冷水”,即與黃海表層水團相對應。
黃海冷水團在南、北黃海各有冷中心。北黃海的冷中心,多年平均位置在38°14N′,122°12E′附近。最低水溫值多年平均為5.81℃,多年平均鹽度為32.20。南黃海有東、西兩個冷中心,其多年變化略大於北黃海,西部冷中心的變化又比東部更明顯。黃海冷水團的邊界在水平方向上也有年際變化,黃海冷水團的頂界與季節性躍層的深度休戚相關,既有短周期的擾動,也有月際和年際的變動,但相對而言,年平均變動較小,尤其是在海區的中央部分。
東海和南海的水團
一、東海的水團
東海的水團可分為三大水係,即沿岸水係、黑潮水係及混合水係,每一水係中包括數個水團。
沿岸水係中,以長江衝淡水團最重要。夏季,該水團向東伸展的範圍相當大,可達126°E,河口附近鹽度低於15.0,水舌外緣的鹽度上升到30.0左右;由於高溫低鹽密度小,隻“漂浮”於近海麵約10m左右,故其厚度不大。冬季,其勢力劇減,隻占據河口外不大的範圍,伸展方向也轉而偏南,與浙閩沿岸水可相連,但比後者的溫度、鹽度低。
混合水係中,主要是黃-東海混合水團、東海表層水團、東海黑潮變性水團和東海次表層水團。冬季,盤踞於南黃海中部的黃-東海混合水團,一直向南延伸,在東海西北部海域也占據相當大的範圍。由於冬季對流混合強烈,東海表層水團與次表層水團可融為一體,統稱為東海混合水(其北部有人稱為陸架混合灣暖流水、黑潮表層水、對馬暖流水向西向北擴展中因強烈冷卻而變性顯著,水溫、鹽度接近於黑潮次表層水,但又不是直接來自後者,故可以將其單獨劃分出來,稱為東海黑潮變性水團。
夏季,由於長江衝淡水的極度擴展(圖12—7a),以及海麵太陽輻射增強與降水增多,黃-東海混合水大部分變性,隻在東海北部尚餘一部分。原屬該水團北部的上層水,因增溫降鹽變性顯著而歸並入黃海表層水團;下部則與黃海冷水團“認同”。其南部上層大部分範圍,均已被長江入海水稀釋,歸入長江衝淡水的勢力範圍;小部分在衝淡水外沿因變性而劃入東海表層水,從而使夏季東海表層水團的範圍更廣闊。東海次表層水團是夏季位於東海陸架區底層的冷水,其形成除因上層增溫降鹽形成躍層屏障,使其難以增溫之外,東海黑潮次表層水的爬升入侵,也是維持其低溫高鹽的重要原因。近年來的研究發現,東海次表層水團潛伏於長江衝淡水之下甚至可伸達長江口以北。
東海黑潮水係,是由黑潮攜運而來的水體為主而形成的水團的集合。在鉛直方向上通常分為四層,即表層水團、次表層水團、中層水團和深層水團。盤踞於東海黑潮主幹至逆流區的東海黑潮表層水團,即使在隆冬季節,其水溫也高達20℃以上,鹽度一般為34.6~34.8,且有測得35.0的報道,該水團的厚度,可達150~200m。夏半年,東海黑潮區在近海麵50~80m的水層內,水溫可升到23℃以上,表層最高水溫曾達30℃;鹽度則降到34.4~34.7,在其下界處形成了很強的季節性躍層。該水團的典型特征,是在渤、黃、東海區內所有的表層水團中,其溫度、鹽度、水色、透明度均高居第一位。東海黑潮次表層水團,位於表層水團之下,溫度約15~22℃,鹽度高達34.8~35.0,是鹽度極大值層的所在。該水團的厚度約150~200m,由於向陸架方向的爬升,其深度和厚度相應地有所變化,因而對東海陸架區夏季底層的溫、鹽分布以及環流結構,也有不容忽視的影響。
東海黑潮中層水團和深層水團季節變化已無足輕重,更多的是受製於黑潮自身的動力學和熱力學因素的影響。東海黑潮中層水團與北太平洋中層水一樣,都以低鹽為突出特征,平均鹽度隻有34.3左右。該水團沿陸坡也有爬升現象,但因所處深度大,爬升不會達到200m以淺。東海黑潮深層水團充溢於衝繩海槽底部,水溫低於7℃,鹽度比中層水團略有回升,但溶解氧含量則為東海各水團中的最低值,大都低於90μmol/dm3,由此可見,它是由東海中“年齡”最大(離開海麵的時間最長)的海水所形成的水團
近年來有人主張劃分出東海黑潮次-中層水團,即對應於大洋副熱帶溫躍層水。它是由典型的次表層水團(以鹽度極大值層為核心)和典型的中層水團(以鹽度極小值層為核心)通過混合變性而形成的,厚度約100m,溫、鹽範圍大致是11~15℃及34.4~34.7。該水團沿大陸坡也有爬升現象,故對東海陸坡及陸架區底層的溫鹽和環流狀況有很大的影響。
二、南海的水團
南海表層的水團,也可以分為三個水係,即沿岸水係、混合水係及外海水係。沿岸水係包括珠江、紅河、湄公河、湄南河等大江河入海的衝淡水團,也包括廣東沿岸水、北部灣沿岸水、越南沿岸水等水團,它們的共同特點是低鹽(<32.0),衝淡水鹽度更低,可小於30.0。這些水團擴展方向和盤踞的範圍,都有明顯的季節變化,如圖12—24。在廣東沿岸,特別是粵東北近岸,該水係中水團的水溫年變化也很明顯(§12.2.2)。冬季江河徑流有所減小,衝淡水團相應減弱,但因東北季風盛行,強勁的沿岸流由台灣海峽侵入,故該海域的沿岸水團依然比較強盛。