中國近海的區域海洋學(4)(3 / 3)

對馬暖流曾被認為是東海黑潮在九州西南海域分離出來而向北流去的一個“分支”,但是,後來的許多調查研究表明,對馬暖流並不是簡單的黑潮分支,而是由東海黑潮水、東海陸架混合水等“多源”彙集而形成的。對馬暖流的流速,平均為0.25~0.30m/s,最大約0.5m/s,有明顯季節變化,夏、秋季強而冬、春季弱。

台灣暖流也一度被認為是東海黑潮的一個“分支”,即在台灣東北從東海黑潮主幹分離出來而向北流去。綜合近年來的調查資料與研究結果可知,台灣暖流總的趨勢冬夏基本一致,除冬季因偏北季風強盛表層流向可能有偏離外,都是沿浙江近海而北上。與對馬暖流相比,相似的是,台灣暖流也不宜簡單地斷言為東海黑潮主幹的分支,因為夏季台灣暖流的上層水,主要來源於台灣海峽而不是東海黑潮主幹;不同之處在於,台灣暖流水與東海黑潮主幹之間的關係要密切得多。因為許多研究表明:台灣暖流下層水,無論冬、夏基本上都來自台灣東北部的東海黑潮次表層水;即使台灣暖流上層水,冬季也主要來自黑潮表層水。從水團分析的觀點看,對馬暖流水的變性也比台灣暖流水顯著得多。台灣暖流除了表層水的來源冬、夏有區別外,流幅、流速等也有季節變化,一般是夏季流幅寬,流速可大於0.15m/s,而冬季勢力弱,流速小於0.15m/s,且流幅窄。

東海的沿岸流,東有九州沿岸流,但以西岸從長江口至台灣海峽的沿岸流最重要。冬季在偏北風驅動下,長江衝淡水轉而向南,與浙閩沿岸流銜接,綿延可達台灣海峽西南部,並可進入南海,影響粵東北沿岸。夏季季風轉為偏南風,長江、錢塘江入海徑流量大增,衝淡水彙合沿岸流向東偏北而去;台灣海峽西岸的沿岸流,也由西南調轉東北。這樣,就形成了與冬季不同的環流形式。

三、南海的環流

類似於印度洋北部的季風環流,南海是太平洋中季風環流最發達的海域,其總的特點是:西南季風期間盛行東北向漂流,東北季風期間則為西南向漂流。

夏季偏南季風盛行之時,南起爪哇海和南海南部,中經越南外海,北至台灣省南部海域皆為東北向漂流。該季節南海的強流區在越南沿岸,流速可超過0.5m/s。南海東部呂宋島西岸,有來自蘇祿海的流沿岸北上。在南海北部,廣東沿岸水和珠江衝淡水,在西南季風的影響下,也向東北方向流動。至於南海中、南部的海流,除受東北向漂流的影響外,也存在區域性的環流,如圖12-28a。在北部灣,則形成了一個順鍾向的環流。

冬季季風轉向,流向也隨之轉換。在海區的東北部,黑潮水的一部分通過巴士海峽進入南海。東海西岸南下的沿岸水的一部分,也通過台灣海峽進入南海。在東北季風的作用下,廣東沿岸流亦轉為西南向。於是在南海西部,縱貫南北幾乎全為西南向的漂流,主流靠近越南和馬來半島沿岸,越南沿岸這一漂流的強化比夏季更顯著,流速可達1m/s以上。在北部灣,環流也相應地變為逆鍾向。南海東部的海流比西部弱,流向不穩定,通常以向北或西北居多。南海中、南部的環流與夏季也有明顯的不同。

在南海北部海區,還有一支“南海暖流”,終年由西南流向東北。即使冬季東北季風強盛之時,表層以下的東北流仍很強,流速可達1m/s左右。然而進一步的研究也發現,南海暖流的時-空變異是相當顯著的。

黑潮的南海分支,一般認為在台灣東南分出,繼而通過巴士海峽進入南海和台灣海峽。進入台灣海峽的高溫高鹽水,又被稱為黑潮的台灣海峽分支,它沿台灣海峽東部北上,大致是9~11月流速較大且流向穩定,而4~5月較弱。當然,上述說法還需進一步調查研究來證實。

上升流和冷、暖渦旋

一、近海上升流的分布

與水平環流相比,鉛直向的環流不論速度還是位移的距離,都小得多,但是其影響卻是很大的。這不僅因為,它和水平環流同是構成海洋三維空間環流係統的必要部分,二者相輔相成,缺一不可。更重要的是,由於上升流對局部海域的水文狀況會產生巨大的影響,又是漁場海洋學所關注的問題,因而越來越為人們所重視。

中國海的上升流,多出現於東海和南海,如浙江沿岸、舟山群島、台灣海峽、廣東沿岸、海南島東部、西沙群島和越南沿岸等處。早在60年代,中國就對浙江沿岸和海南島東部的上升流進行過研究。70~80年代,對浙江沿岸的上升流,又多次進行專門調查和深入的研究,在台灣海峽,多處發現有上升流,如澎湖群島附近,台灣省東北部及其它沿岸海域等,對此,海峽兩岸的中國學者都進行了分析與研究。尤其對海峽西部、福建沿岸至台灣淺灘附近海域的上升流,進行了相當規模的調查研究,發現在海潭島附近上升流相當強盛。

對汕頭外海、海南島東北、越南沿岸、西沙群島附近海域的上升流,也進行了研究。粵東北沿岸及海南島附近的上升流是相當穩定和強盛的,60年代和80年代的調查都能證實這一點。圖12—29給出了中國沿岸上升流成因類型的劃分。

上升流把下層富含營養鹽類的海水帶到上層,甚至直達表層,使上層海水中因生物攝食而消耗殆盡的營養鹽類得以源源不斷地補充,因此世界海洋中許多上升流發達的海域,往往形成著名的漁場,中國的舟山漁場即屬此列。當然,上升流的強弱變異,也會導致漁業資源和漁獲量的變化,所以進一步研究中國海上升流的分布和變化機製,是有重要意義的。

二、冷、暖渦旋

許多書刊和文章,都提及中國海域內的渦旋,但所指尺度、類型和性質不盡相同。大致可分為三類:環流性渦旋、中尺度渦旋和小尺度渦旋。

所謂環流性渦旋,是指在中國海大尺度環流總結構中出現的中小尺度的渦旋。這裏所說的“中小尺度”,是僅就渦旋的空間尺度而言的,亦即相對於海區總環流尺度,它是屬於中小尺度的。然而,從時間尺度上看,它又不是一般意義的“中小尺度”。因為這類渦旋,有的是總環流結構中的中小環節,多年存在並相對穩定,如濟州島西南海域的氣旋式渦和呂宋島西北海域的冷渦等;有的季節變化明顯,但變化的基本情況,諸如地理位置、生消時間等又是很規律的,南北黃海在黃海暖流兩側與沿岸流形成的渦旋、台灣東北部以及西沙群島附近海域的冷渦等,當屬此類。

歸入近海中尺度渦旋的,是指時間和空間均為中等尺度,而且可類比於大洋中尺度渦者。以往,由於觀測手段的限製,難於發現和研究這類渦旋。60年代以來,大洋中尺度渦的發現和研究,推動了中國海中尺度渦的研究,不少作者報道過東海南部及東北陸架上的冷、暖中尺度渦旋,南海也有發現,但研究尚不如東海深入。

東海黑潮主幹流軸比較穩定,不像日本以南的黑潮或哈特拉斯角下遊的灣流那樣蛇行(大彎曲),所以類似於灣流兩側的那種強西邊界流中尺度渦較少;然而近年來借助於衛星遙感,也獲取了相當多信息,發現黑潮兩側屢有小尺度的鋒麵渦旋。有的作者還進一步研究了黑潮暖渦和暖絲對形成對馬暖流水的作用。

潮汐、潮流和海浪

潮汐和潮流

在渤海中,隻有秦皇島和黃河口附近為正規全日潮,其外圍環狀區域為不正規全日潮,此外的大部分海區均為不正規半日潮。潮差大多為2~3m,渤海海峽區平均為2m左右。沿岸平均潮差以秦皇島附近最小,不到2m。最大在遼東灣頂,營口達5.4m,其次在渤海灣頂,塘沽達5.1m。M2半日潮波在渤海形成兩個無潮點,分別位於秦皇島和黃河口附近海區,K1全日潮波的無潮點位於渤海海峽。

渤海的潮流也以半日潮流為主,流速一般為0.5~1.0m/s,最強的潮流出現於老鐵山水道附近,可達1.5~2.0m/s,遼東灣次之,為1.0m/s左右,萊州灣則僅有0.5m/s左右。

在黃海,除成山頭以東、海州灣和濟州島附近為不正規半日潮外,大部分海區均為正規半日潮。潮差一般是海區中部小而近岸大,東岸一般又比西岸大。朝鮮半島的西側,潮差一般為4~8m,最大在仁川附近,可達11m,是世界有名的大潮差區。中國大陸沿岸潮差一般為2~4m,成山頭附近最小,還不到2m。然而西岸也有潮差較大之處,例如弶港至小洋口一帶,平均可達3.9m以上,最大可能潮差在小洋口近海為6.7m,長沙港北可達8.4m。M2半日潮波在黃海的無潮點有兩個,分別位於山東半島以南和成山頭附近海區。K1全日潮波的無潮點在南黃海中部。

黃海的潮流大都為正規半日潮流,僅在渤海海峽及煙台近海為不正規全日潮流。流速一般是東部大於西部,朝鮮半島西岸的一些水道,曾觀測到4.8m/s的強流。黃海西部的強流區出現在老鐵山水道、成山頭附近,達1.5m/s左右,呂泗、小洋口及鬥龍港以南水域,則可達2.5m/s以上。

東海主要為正規半日潮,而九州至琉球西側一帶以及舟山群島附近為不正規半日潮;在台灣海峽亦主要為正規半日潮,但南部有不正規半日潮。與黃海相反,東海的潮差是西側大而東側小。東側除個別港灣可達5m以上外,大都僅2m,然而西側卻大多在(4~5)m以上。杭州灣的海寧可達9m,每年農曆8月18日前後,可形成壯觀的湧潮。東海沒有K1全日潮波的無潮點,M2半日潮波在台灣北端出現等振幅線的低值中心。

東海的潮流西部大多為正規半日潮流,東部則主要為不正規半日潮流,台灣海峽和對馬海峽亦分別為正規和不正規半日潮流。潮流流速近岸大而遠岸小,浙閩沿岸可達1.5m/s,長江口、杭州灣、舟山群島附近為中國沿岸潮流最強區,可高達3.0~3.5m/s以上,如岱山海域的龜山水道,潮流速度即高達4m/s。九州西岸的某些海峽、水道中的流速,也可達3.0m/s左右。