（物理海洋学专业论文）渤海盐度年际变化与黄海暖流、黄海冷水团年际变化的关系.pdf

渤海盐度年际变化与黄海暖流、 黄海冷水团年际变化的关系 摘要 渤海和黄海是我国北方的陆架浅海，有其独特的自然环境和动力学特征。其 中，渤海和黄海的温盐场和环流场的年际变化是值得研究的课题之一。本文基于 基于美国普林斯顿海洋模型( p o m ) ，对渤海和黄海的温度、盐度及环流的年际变 化进行了分析，研究了渤海盐度年际变化与黄海冷水团、黄海暖流年际变化之间 的关系。 本文利用p 铡模式模拟了渤海和黄海的温度、盐度和流场，发现模式模拟得 到的以下情况与实际情况大致相符：渤海中部断面夏季温度和盐度很好的体现了 渤中浅滩凹槽处的两个低温高赫中心，3 5 。、断面处的夏季温度和盐度分布很好 的体现了夏季黄海海槽处存在的冷水团：3 5 。、断面处的冬季温度和盐度模拟 出了黄海暖流的大致位置。 分析温度观测资料后发现，冬季黄海暖流强度与渤海盐度具有较好的正相关 关系，渤海盐度较高时，黄海暖流较强。模式结果与之相符：利用模式模拟结果 得到渤、黄海2 5 m 层的多年平均温度分布，根据高温水舌的走向定出黄海暖流主 轴的大致位置，发现其流轴大致沿着黄海海槽西侧5 0 7 0 m 等深线附近。在模式 模拟的这3 2 年期问，黄海暖流主轴均发生了明显的摆动。通过观察2 5 m 层的5 等温线到达最高纬度的变化来分析黄海暖水舌前锋到达位置的南北变动，发现 其年际变化明显，相关分析发现其与渤海盐度具有较好的正相关关系；当滞后时 间为一个月时二者的相关最为紧密，相关系数为0 4 4 8 5 。也就是说，渤海盐度 较高时，黄海暖水舌前锋位置会偏北一些；反之，渤海盐度较低时，暖水舌位置 稍偏南。通过观察3 5 。n 断面上的多年平均冬季温度分布和各年冬季温度分布， 发现黄海暖流流轴在此断面上发生了明显的东西摆动。分析后发现，黄海暖流流 轴在3 5 。n 断面上的东西向摆动具有很明显的年变化，相关分析后发现其与同期 的以及超前其一个月的渤海盐度均具有较好的反相关关系，相关系数分别为 一o 5 0 2 7 和一0 4 9 4 4 。也就是说，当渤海盐度较高时，黄海暖流流轴在此断面上 的位置偏西一些；反之，如果渤海盐度较低，则流轴位置就稍偏东。综上两方面 所述，渤海盐度较高时，黄海暖水舌前锋位置靠北、黄海暖流流轴位置偏西，黄 海暖流强度较强；反之，渤海豁度较低时，黄海暖流强度较弱一些。初步分析其 原因，一方面，当冬季j 杖场较强时，渤海蒸发较强导致盐度偏高；另一方面，冬 季强北风会使得黄海两岸的i 柯向沿岸流增强，大量的水体向南堆积，作为补偿流 的黄海暖流自然就会j j 西强j 乏北i 二的强度。 分析观测资料后发现，夏季黄海冷水团范围变化与超前其一年的渤海_ 卦度具 有较好的负相关关系，当渤海豁度较高时，第二年夏季黄海冷水团范围会较小。 模式结果与之相符：夏季我们利用等温线范围来定出黄海冷水团的范围。通过观 察发现，1 0 m 、1 5 m 、2 0 m 、2 5 m 、3 0 m 层的黄海冷水现象明显，且黄海冷水团范围 变化均具有较明显的年变化特征。将其分别与渤海盐度进行相关分析后发现其与 渤海盐度均具有较好的负相关关系；进一步分析发现，当滞后时间为几月甚至一 年时，二者仍具有较好的相关关系。也就是说，某年夏季渤海盐度较高时，黄海 冷水团的范围会小一些：专某年的渤海盐度较高时，次年8 月份的黄海冷水团范 围也会偏小：反之，渤海盐度较低，黄海冷水团的范围会大一些。初步分析其原 冈。当渤海盐度较高时，冬季黄海暖流强度较强，为黄海甚至渤海带来丰富的暖 水，遗留至夏季当然就会使得来源于冬季黄海底层水的黄海暖水团的温度偏低、 范围较小。 关键词：渤海；黄海暖流；黄海冷水团；年际变化 t h ec o rr eia tio no fin t era n n u aiv aria tio no f t h ey eiio ws e ac oidw a t e rm a s sa n dt h ey elio w s e aw a r mc u r r e n ta n din t e r a n n u alv a ria t ；o no f t h es aiinit yo ft h eb o h ais e a a b s t r a c t t h eb o h a is e aa n dt h ey e l l o ws e aa r et h es e m i e n c l o s e ds h a l l o ws e a s ， w h i c hh a v et h es p e c i a le n v i r o n m e n ta n dd y n a m i cc h a r a c t e r i s t i c s t h e i n t e r a n n u a lv a r i a t i o no ft h et e m p e r a t u r ea n ds a li n i t ya n dt h e c o r r e s p o n d i n gc u r r e n tf i e l do ft h eb o h a is e aa n dt h ey e l l o ws e aa r et h e i m p o r t a n tt o p i c si nt h ep h y s i c a lo c e a n o g r a p h yi nt h i sa r e a b a s e do nt h e p r i n c e t o no c e a nm o d e l ，t h ep a p e ra n a l y s e st h ei n t e r a n n u a lv a r i a ti o no f t h et e m p e r a t u r ea n ds a li n i t ya n dt h ec o r r e s p o n d i n gc u r r e n tf i e l do ft h e b o h a is e aa n dt h ey e l l o ws e a ，a n di n v e s t i g a t e sc o r r e l a t i o no fi n t e r a n n u a l v a r i a t i o no ft h ey e l l o ws e ac o l dw a t e rm a s sa n dt h ey e l l o ws e aw a r mc u r r e n t a n di n t e r a n n u a lv a r i a t i o no ft h es a l i n i t yo fb o h a is e a b a s e do nt h eh i g hr e s o l u t i o np o mm o d e l ，t h i sp a p e rh a ss i m u l a t e dt h e t e m p e r a t u r e ，s a li n i t ya n dt h ec u r r e n tf i e l do ft h eb o h a is e a a n dt h ey e l1 0 w s e as u c c e s s f u l l y t h em o d e lr e s u l t sw h i c hp a r t i a l l ys u p p o r tt h ef o r m e r r e s u l t sa r es h o w nb e l o w ：t h et e m p e r a t u r es t r u c t u r ea n dt h es a l i n it y s t r u c t u r ea l o n gt h ec e n t r a ls e c t i o no ft h eb o h a is e ar e f l e c t st h et w o c e n t e r so f1 0 wt e m p e r a t u r ea n dh i g hs a l i n i t yi nt h es h a l l o wo ft h ec e n t r i c b o h a is e ai ns u 咖e r ：t h et e m p e r a t u r es t r u c t u r ea n dt h es a l i n i t ys t r u c t u r e a l o n g3 5 0 ns e c t i o nh a sm a n i f e s t e dt h ey e l l o ws e ac 0 1 dw a t e rm a s si ns u m m e r ： t h et e m p e r a t u r es t r u c t u r ea n dt h es a l i n i t ys t r u c t u r ea l o n g3 5 0 ns e c t i o n h a sm a n i f e s t e dt h ey e l l o ws e aw a r mc u r r e n ta x i si nw i n t e r a n a l y s i so ft e m p e r a t u r eo b s e r v a t i o n ss h o w st h a tt h ei n t e n i t yo ft h e y e l l o ws e a w a r mw a t e ri nw i n t e ri sw e l la g r e e dw i t ht h es a l i n i t yo ft h e b o h a is e a ，w h e nt h es a l i n i t yo ft h eb o h a is e ai sh i g h e r ，t h ey e l l o ws e a w a r mc u r r e n tw illi n t r u d ed e e p l yt ot h en o r t h e r ny e l l o ws e a m o d e lr e s u lt a g r e ew i t ht h ea b o v ep o i n t s ：m o d e lr e s u l t sr e v e a lt h ed is t r i b u t i o no ft h e a v e r a g et e m p e r a t u r eo f2 5 m1 a y e ri nb o h a is e aa n dy e l l o ws e a t h i sp a p e r t a k e st h ey e l l o ws e aw a r mw a t e rt o n g u ea sa ni n d i c a t o rt os t u d yt h ey e l 1 0 w s e aw a r mc u r r e n ta x i s ，a n df i n d sa x i sf l o w sa l o n gt h e5 0 7 0 mi s o b a t hi n y e l l o ws e a t h em o d e lr e s u l t sh a v eb e e nu s e da b o u t3 2y e a r s ，t h ey e ll o w s e aw a r mc u r r e n ta x i sh a ss h i f t i n go b v i o u s l y t h i sp a p e rt a k e st h e v a r i a b i l i t yo ft h e5 i s o t h e r ma t2 5 ml a y e ra sa ni n d i c a t o rt os t u d yt h e y e l l o ws e aw a r mw a t e rt o n g u ei nt h es o u t h n o r t hs h i f t i n g ，r e s u l t ss h o w i n t e r a n n u a lv a r i a t i o no b v i o u s l y ，w h i c hi sw e l la g r e e dw i t ht h es a li n i t y o ft h eb o h a is e aa n dt h es a li n i t yo ft h eb o h a is e ao n em o n t ha h e a do fi t b yu s i n gt h em e t h o d so ft h ec o r r e l a t i o na n a l y s i s i no t h e rw o r d s ，w h e n t h es a l i n i t yo ft h eb o h a is e ai sh i g h e r ，t h ey e l l o ws e aw h r mc u r r e n tw il1 i n t r u d ed e e p l yt ot h en o r t h e r ny e l l o ws e a t hisp a p e rt a k e sa v e r a g e t e m p e r a t u r es t r u c t u r ei nt h ew i n t e ra n dt e m p e r a tl j r es tr l j c t u r eint h e w i n t e ra l o n g3 5 0 ns e c t i o nt os t u d yt h ey e l l o ws e aw a r mc u r r e n ta x i si n t h ee a s t w e s ts h i f t i n g ，r e s u l t ss h o wi n t e r a n n u a lv a r i a t i o no b v i o u s l y ， w h i c hi sw e l la g r e e dw i t ht h es a l i n i t yo ft h eb o h a is e aa n dt h es a l i n i t y o ft h eb o h a is e ao n em o n t ha h e a do fi tb yu s i n gt h em e t h o d so ft h e c o r r e l a t i o na n a l y s i s i no t h e rw o r d s ，w h e nt h es a li n i t yo ft h eb o h a is e a i sh i g h e r ，t h i sa x i sm o v e sw e s t w a r da l o n g3 5 0 ns e c t i o n t os u mu p ，w h e n t h es a l i n i t yo ft h eb o h a is e ai sh i g h e r ，t h ey e l l o ws e aw a r mc u r r e n tw i l l i n t r u d ed e e p l yt ot h en o r t h e r ny e l 1 0 ws e a ，a n dy e l 1 0 ws e aw a r mc u r r e n t a x i sm o v e sw e s t w a r d ，a n dt h ey e l l o ws e a w a r mc u r r e n ti ss t r o n g i n s t e a d ， w h e nt h es a l i n it yo ft h eb o h a is e ai sl o w e r ，t h ey e l l o ws e aw a r mc u r r e n t i sw e a k p r e l i m i n a r ya n a l y s i so fi t sc a u s e s ， o nt h eo n eh a n d ，w h e nt h e w i n di nw i n t e rb e c o m e sm o r es t r o n g ， g r e a t e re v a p o r a t i o nc a u s e sah i g h e r s a l i n i t yi nb o h a is e a ： 0 nt h eo t h e rh a n d ，t h es t r o n gn o r t h e r n w i n di n w i n t e rw o u l dm a k et h es t r o n gc o a s t a lc u r r e n tf l o w st os o u t ha l o n gt h e c o a s t l i n eo ft h ey e l l o ws e a ，a n dm o r ew a t e rf l o w st os o u t h ，t h ey e l l o w s e aw a r mc u r r e n ta sc o m p e n s a t i o nw i l le n h a n c ei t ss t r e n g t ht on o r t h a n a l y s i so ft e m p e r a t u r eo b s e r v a t i o n ss h o w st h a t t h er a n g eo ft h e y e l l o ws e ac o l dw a t e rm a s si ns u m 帅e ri sw e l la 9 1 l - l 飞jw it ht h es a l i n i t yo f t h eb o h a is e a ，w h e nt h es a l i n i t yo ft h eb o h a is 。dish i g h e r ，t h er a n g e o ft h ey e l l o ws e ac o l dw a t e rm a s si ns u m m e rw i l lb es m a l l e r m o d e lr e s u l t a g r e ew i t ht h ea b o v ep o i n t s ：t a k i n gt h ei s o t h e r m a la st h ei n d i c a t o r ，t h e v a r i a b i l i t yo ft h ey e l l o ws e ac o l dw a t e rm a s si ns u m m e ri ss t u d i e d r e s u l t s s h o w ：y e l l o ws e ac o l dw a t e rm a s si nt h e1 0 m ， 1 5 m ，2 0 m ，2 5 m ， 3 0 m1 a y e r s a r eo b v i o u s ，a n dh a st h eo b v i o u si n t e r a n n u a lv a r i a ti o n ，w h i c hi sw e l l a g r e e dw i t ht h es a li n i t yo ft h eb o h a is e aa n dt h es a lin it yo ft h eb o h a i s e as e v e r a lm o n t h sa h e a do fi tb yu s i n gt h em e t h o d so ft h ec o r r e l a t i o n a n a l y s i s i no t h e rw o r d s ，w h e nt h es a li n i t yo ft h cb o h a is e ai ns u m m e r i sh i g h e r ，t h er a n g eo ft h ey e l1 0 ws e ac o l dw a t e r 、k l s sw i1lb es m a l l ：w h e n t h es a l i n i t yo ft h eb o h a is e ai sh i g h e r ，t h er a n g eo ft h ey e l l o ws e ac o l d w a t e rm a s sw i l lb es m a l la f t e rs e v e r a lm o n t h s i n s t e a d ，w h e nt h es a l i n i t y o ft h eb o h a is e ai s1 0 w e r ，t h er a n g eo ft h ey e l l o ws e ac o l dw a t e rm a s s w i l lb e1 a r g e p r e l i m i n a r ya n a l y s i so fi t sc a u s e s ，w h e nt h es a l i n i t yo f t h eb o h a is e ai sh i g h e r ，t h ey e l l o ws e aw a r mc u r r e n ti nw i n t e ri ss t r o n g ， w h i c hb r i n g sp l e n t i f u lw a r mw a t e rt on o r t ha l o n gt h ey e l 1 0 ws e aa n de v e n t h eb o h a is e a ，t h e nt h i sw a r mw a t e r1 e a v e sb e h i n dt h es u m m e r ，t h ey e l l o w s e ac 0 1 dw a t e rm a s sf r o mt h ey e l l o ws e ab o t t o mw a t e r1 0 wt e m p e r a t u r ew i l l b es m a l l k e y w o r d ：b o h a is e a ：y e li o ws e aw a r mc u r r e n t ：y e li o ws e ac o i dw a t e rm a s s ： i n t e r a n n u a iv a r i a t i o n 独创声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的 研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其 他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含未获得 ( 注；地趁直墓丝益塞挂墨虚明的! 奎拦豆窒2 或其他教育机构的学位或证书使 用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明 确的说明并表示谢意。 学位论文作者签名：采敬签字日期：如，7 年6 月6r 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并 向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人 授权学校可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用 影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。同时授权中国科学技术信息 研究所将本学位论文收录到中国学位论文全文数据库，并通过网络向社会公 众提供信息服务。( 保密的学位论文在解密后适用本授权书) 学位论文作者签名： 采斩 导师擀彦、栳哥 刷磁y 、俅哼 签字日期：如7 年1 月日 签字日期：徊7 年否月么日 渤海盐度年际变化与黄海暖流、黄海冷水团年际变化的关系 1 引言 渤海和黄海是我国北方的陆架浅海，有其独特的自然环境和动力学特征。沿 海人口众多，经济发达，其可持续利用是我国普遍关注的问题，而其中海流以及 温度场、盐度场的分布和结构特征又是该海域物理海洋研究中最为重要的研究内 容之一。 1 1 渤、黄海的特征 1 1 1 渤、黄海的地形特点 渤海是一个深入中国大陆近封闭型的浅海，其南、北、西三面环陆，东面以 渤海海峡与黄海相通，其间以北起辽东半岛南端的老铁山角、南至山东半岛北端 的蓬莱角一线与黄海相隔。渤海东北一西南向纵长约5 5 5 k m ，东西向宽约3 4 6 k m ， 面积为7 7 1 0 4 k m 2 ，平均深度为1 8 m ，最深处约8 0 m ( 位于老铁山水道西侧) 。深 度小于3 0 m 的海域占总面积的9 3 。在临近中国诸海中，它的面积最小、深度最 浅。主要岛屿有庙岛群岛、长兴岛、凤鸣岛和菊花岛等。注入渤海的河流主要有 黄河、海河、滦河和辽河等，年径流总量达8 8 8 1 0 8 m 3 ，其中黄河的年径流量几 乎占到了二分之一。但近年来，黄河的年径流量一直呈显著下降趋势，例如，从 二十世纪5 0 6 0 年代的5 0 0 1 0 8 m 3 a 降至了1 9 9 8 年的1 8 1 0 8 m 3 a ，这对渤海的 盐度场乃至环流场产生一定的影响。渤海海底地势平坦，地形类型较单一，全海 域海底地形可分为辽东湾、渤海湾、莱州湾、渤海海峡和中央盆地( 冯士笮，1 9 9 9 ) 。 黄海是全部位于大陆架上的一个半封闭的浅海。黄海北界辽宁，西傍山东、 江苏，东邻朝鲜，西北边经渤海海峡与渤海沟通，南面以长江口北岸的启东嘴至 济州岛西南角的连线与东海相接，东南面至济州海峡。黄海习惯上分为南、北两 部分，其间以山东半岛的成山角至朝鲜半岛的长山( 串) 一线为界。北黄海面积为 7 1 3 1 0 4 k m 2 ，南黄海面积为3 0 9 1 0 4 k m 2 。北黄海平均水深3 8 m ，南黄海平均水 深4 6 m ，整个黄海平均水深4 4 m 。最深处1 5 0 m 位于济州岛北侧。北黄海东北部有 西朝鲜湾，南黄海西侧有胶州湾和海州湾，东岸较重要的海湾有江华湾等。注入 黄海的河流，东岸主要有鸭绿江、大同江和汉江，西岸主要有沂河、灌河及苏北 灌溉总渠等。黄海地貌形态比渤海复杂，最突出的特征有黄海槽、潮流脊和水下 阶地( 冯士笮，1 9 9 9 ) 。 3 渤海盐度年际变化j 黄海暖流、黄海冷水团年际变化的关系 1 1 2 渤、黄海的气候特征 渤、黄海海区受季风影响，冬季干寒而夏季湿暖。冬季，主要受亚洲大陆高 压和阿留申低压活动的影响，渤、黄海区多偏北大风，平均风速6 7 m s 。南黄 海海面宽阔，平均风速增至8 9 m s 。强偏北大风常伴随寒潮发生，风力可达1 0 级( 2 4 5 2 8 4 m s ) ，在渤海及北黄海沿岸，气温可剧降1 0 1 5 ，问或降大雪， 是冬季主要灾害性天气。春季，受中国东南低压和西北太平洋高压活动的控制， 多偏南风，平均风速4 6 m s 。夏季，大风多随台风和大陆出海气旋而产生，风 力可达1 0 级( 2 4 5 2 8 4 m s ) 以上，且常有暴雨和风暴潮伴生，是夏季的主要灾 害性天气。渤、黄海的大风带，位于渤海中、西部的大风，日数平均8 0 天左右， 渤海海峡达1 1 0 天，黄海中、南部也可达1 1 0 天左右。 渤、黄海气温变化具有明显的“大陆性，1 月份气温达最低，渤海平均气 温为一4 0 ，黄海由北至南为一2 8 ，南北温差可达1 0 ( 海洋图集， 1 9 9 0 ) ，最高气温渤海出现在7 月，平均为2 5 ，黄海出现在8 月，为2 4 2 7 。平均年降水量，渤海为5 0 0 唧左右，北黄海为6 0 0 7 5 0 咖左右，南黄海可 接近1 0 0 0 m 。其中一半集中于6 8 月。4 7 月多雾，尤以7 月最多。渤海平均 每年有2 0 2 4 个雾日，黄海平均8 3 天( 中国大百科全书，1 9 8 7 ) 。 1 1 3 渤、黄海的潮汐特征 渤海具有独立的旋转潮波系统，半日分潮的无潮点分别位于黄河口外和秦皂 岛外海，全日分潮的无潮点位于渤海海峡，并且，半日分潮和全日分潮的同潮时 线都绕着各自的无潮点作逆时针旋转。渤海海峡因处于全日分潮波“节点 的周 围而成为正规半日潮区，半日分潮在渤海区占有绝对优势。秦皇岛外和黄河口外 两个半日分潮波“节点 附近，各有一范围很小的不规则全日潮区。除此以外， 其余区域均为不规则半日潮区。潮差为1 3 m 。沿岸平均潮差，以辽东湾顶为最 大( 2 7 m ) ，渤海湾顶次之( 2 5 m ) ，秦皇岛附近最小( 0 8 m ) 。海峡区的平均潮差为 2 m 左右。潮流以半日潮流为主，流速一般为5 0 1 0 0 c m s ，最强潮流见于老铁山 水道附近，达1 5 0 2 0 0 c m s ，辽东湾次之，为1 0 0 c m s 左右，最弱潮流区是莱 州湾，流速为5 0 c m s 左右。在近岸海区，潮流呈往复流，而在渤海中央海区， 潮流呈旋转流。 黄海，除成山头以东、海洲湾和济州岛附近为不正规半日潮外，大部分海区 4 渤海盐度年际变化与黄海暖流、黄海冷水团年际变化的关系 为正规半同潮。m 2 半同潮波在黄海的无潮点有两个，分别位于山东半岛以南和 成山头附近海区。k 1 全同潮波的无潮点在南黄海中部。潮差一般是海区中间小 而近岸大，东岸一般又比西岸大。朝鲜半岛的西侧，潮差一般为4 8 m ，最大在 仁川附近可达1 1 m 。中国大陆沿岸潮差一般为2 4 m ，成山头附近最小，还不 到2 m ：黄海的潮流大都为正规半日潮流，仅在渤海海峡及烟台近海为不正规全 日潮流。流速一般是东部大于西部，朝鲜半岛西岸的一些水道，曾观测到4 8 m s 的强流。黄海西部的强流区出现在老铁山水道、成山头附近，达1 5 m s 左右， 吕泗、小羊口及斗龙港以南水域，则可达2 5 m s 以上。 1 1 4 渤、黄海的温盐特征 渤海和黄海的温度分布有较强的季节变化特征。渤、黄海的水温分布受周围 陆地、水文和气候的影响十分显著。冬季，黄海水温分布的突出特征是暖水舌从 南黄海经北黄海直指渤海海峡，其影响范围涉及黄海大部分海域。当然，随着纬 度的升高和逐渐远离暖水舌根部，水温也越来越低，大约从1 4 降到2 左右。 在东西两侧因有冷水沿岸南下，其水温明显低于同纬度的中部海域的水温。黄海 的平均最低水温，分布于北部沿岸至鸭绿江口一带，为一1 o 左右，近岸常出 现程度不同的冰冻现象。冬季渤海的水温较低，尤其是辽东湾更低；在水平方向 上，等温线分布略与海岸线平行，自中部向四周逐渐递减，同时因受黄海暖流余 脉的影响，东部水温高于西部。1 月水温最低，三大海湾的水温均低于一1 ，且 于每年1 2 月出现短期冰盖，此时深水区表面水温为o 2 。冬季渤、黄海表 层等温线分布密集，底层海温分布与表层较一致，呈上下均匀一致的温度分布。 夏季，表面水温分布较均匀，渤、黄海大部分海域，均为2 4 2 6 ，浅水区或 岸边水温较高，而辽东湾东南部一些海区水温可以低于2 4 。夏季表层等温线 分布稀疏，底层冷水团发展最强，黄海中部有强温跃层出现。 渤海和黄海的盐度分布也具有较强的季节变化特征。早期研究表明，渤海盐 度很低，年平均值仅3 0 0 ，渤海海峡受外海水影响，盐度较高，而莱州湾受黄 河等径流影响，盐度较低。一般而言，盐度冬季高、夏季低；由西向东，水越深， 盐度越接近余弦变化，与温度的负相关性越高。东部略高，平均约3 1 0 ，近岸 区只有2 6 0 左右。盐度的分布变化主要决定于渤海沿岸水系的消长。冬季，沿 岸水系衰退，等盐线大致与海岸平行。同时，由于黄海暖流余脉的高盐水舌向西 5 渤海盐度年际变化与黄海暖流、黄海冷水团年际变化的关系 延伸范围扩大，本区盐度分布为东高西低。盐度的垂直分布像水温分布一样，呈 均匀状态。夏季表层盐度随入海河川径流量的增加而降低。8 月海区中部盐度尚 不到3 0 o ，河口区常低于2 4 0 。洪期，黄河中淡水舌可及渤海中部，盐度仅2 2 0 左右，透明度不足2 m ，但在此低盐水舌之下仍为高盐水所占据。 黄海表层盐度的分布，与沿岸水系的盛衰有关，也与黄海暖流及其余脉的强 弱进退有关。冬季，随着黄海暖流的增强，高盐水舌可一直伸入黄海北部，盐度 可达3 2 0 。夏季，黄海表层盐度普遍降低，中部大部分海域降至3 1 0 以下。长 江冲淡水不仅影响黄海西南部，低盐水舌甚至可影响到济州岛附近。 1 1 5 渤、黄海的环流特征 渤、黄海的环流，主要由沿岸流系和外海流系所构成，受环境和气候影响， 不同季节有明显的变化。渤海环流和水系大体上由高盐的黄海暖流余脉和低盐的 沿岸流组成。冬季，在强劲的偏北风驱动下，鲁北沿岸水堆积，形成较强的鲁北 沿岸流，它从渤海海峡南部出渤海而入黄海。与此同时，辽东湾东岸也由沿岸流 南下。以往较通行的观点认为，从海峡北部入侵的黄海暖流余脉，向西偏北而行， 至接近西岸时分为南、北两股：北股，沿辽西近岸北上，与辽东沿岸流构成一顺 时针向的弱环流；南股，在渤海湾沿岸转折南下，汇入鲁北沿岸流，从海峡南部 流出渤海。夏季，辽河冲淡水受东南风影响，沿辽西沿岸南下，而黄海暖流余脉 于海峡西北分出一股循辽东沿岸北上，构成一逆时针方向的弱环流，另一股则继 续向西，于鲁北沿岸汇入渤海沿岸流，然后一并向东流出渤海。渤海环流的变化 受制于气候条件，冬强而夏弱。通常流速只有1 0 c m s 左右，冬季稍强，有时可 达2 0 c m s 左右( 冯士笮，1 9 9 9 ) 。 冬季渤、黄海的海洋状况主要由频繁爆发的西伯利亚高压所控制( 苏纪兰， 2 0 0 1 ) 。渤、黄海环流主要是由潮致余流、风生环流和热盐环流组成，由于这几 个分量是耦合在一起的，因而无法利用仪器直接进行观测，目前主要是利用数值 计算来分析或者利用其他要素观测资料来间接研究。 目前已有大量利用数值试验对渤海冬季环流的研究。缪经榜和刘兴泉( 1 9 8 9 ) 利用数值试验研究了北黄海和渤海冬季环流动力学；黄大吉等( 1 9 9 6 ) 、黄大吉等 ( 1 9 9 8 ) 利用h a m s o m 模式模拟了渤海的潮汐、潮流和风生环流，给出了冬季和夏 季渤海风生环流的三维结构，并认为渤海的潮流和风生环流的相互作用显著。朱 6 渤海盐度年际变化1 j 黄海暖流、黄海冷水团年际变化的关系 耀华等( 1 9 9 4 ) 利用陆架和浅海环流的j 下压模式对渤海的冬季和夏季风生环流进 行了模拟。王辉等( 1 9 9 4 ) 分析了l a g r a n g e 余流对冬季渤海环流的贡献，认为 l a g r a n g e 余流会对西部环流结构产生影响。赵保仁和曹德明( 1 9 9 8 ) 利用二维数 值方法研究了渤海冬季环流的形成机制，认为渤海中部及辽东湾海流呈顺时针向 流动的主要驱动机制应当是渤海恨应力切变形成的负涡度。f a n g 等( 2 0 0 0 ) 采用 多组数值实验对渤海冬季的环流结构进行了分析，并指出渤海冬季之所以出现不 同环流结果是由于风场差异。 夏季渤海环流比潮流要小得多，因而通过观测是难以分析的；并且夏季渤海 环流状况比冬季要复杂，因此夏季渤海环流的研究目前较有争议。f e n g 等 ( 1 9 8 6 ) 、w e i 等( 2 0 0 1 ) 分别分析了渤海夏季潮致余流及其结构。黄大吉等( 1 9 9 6 ) 夏季渤海的风生环流和潮余流进行比较后给出了风生一潮致作用下的夏季渤海余 流状况。但以往模式的结果很少给出实测的证据，有的与实测资料的结果相违背 ( 赵保仁等，1 9 9 5 ) 。l i u 等( 2 0 0 3 ) 、万修全等( 2 0 0 4 ) 则认为渤海夏季环流中，密 度流占主导位置。主要属密度流性质。吴德星等( 2 0 0 4 ) 利用三维斜压e c o m s e d 模式模拟了渤海1 9 5 8 年和2 0 0 0 年夏季环流，分析结果后认为渤海夏季环流结构 变化较大，其中渤海湾、莱州湾及其邻近的渤海中部海区变化最显著。万修全等 ( 2 0 0 4 ) 渤海夏季三维潮致一风生一热盐环流进行了诊断计算，并对诊断计算得到的 环流分布结构进行了分析，认为渤海夏季总环流中热盐环流所占比重最大。越来 越多的证据表明渤海潮汐一密度环流应是夏季环流的主要分量，渤海中下层的高 盐和低温区的稳定分布有力地支持这一观点，但环流的具体形式则有待于更深入 研究( 陈新平，2 0 0 6 ) 。 冬季黄海的表层流，在很大程度上受制于海面风的作用。鲁北沿岸流经渤海 海峡南部进入黄海，沿胶东北岸东流，到成山角后可转而向南及西南，大致沿 4 0 5o i i i 等深线的走向，继续南下。与此同时，朝鲜半岛西岸的沿岸流也较强， 南下前锋可接近济州海峡，与由济州岛西南方进入黄海的黄海暖流相遇，形成复 杂的锋面。黄海暖流的北上，与东、西两岸的南下沿岸流，分别形成顺时针与逆 时针的环流。黄海暖流的流速平均不到o 1 m s ，沿岸流的速度，冬季在鲁北沿 岸至成山角较大，绕过成山角后有所减弱。夏季鲁北沿岸流流幅加宽，最宽时可 达5 0 k m 之多，流速减小，仅在成山角一代流幅变窄、流速增大。黄海底层冷水 渤海盐度年际变化j 黄海暖流、黄海冷水团年际变化的关系 团形成之后，可使夏季的黄海暖流减弱。 冬季黄海环流主要由黄海暖流和黄海东西两岸的沿岸流构成，对于黄海暖流 的研究工作在下节1 2 2 中将会详细介绍，另外，赵骞等( 2 0 0 5 ) 基于s s t 资料， 采用n u d u g i n g 同化技术成功的模拟了冬季渤、黄、东海的温度场和环流场。 b e a r d s l e y 等f1 9 9 2 ) 、汤毓祥等( 2 0 0 0 ) 分析资料后认为夏季黄海上层存在 着一个大气旋式环流；而苏纪兰等( 1 9 9 5 ) 、王凯等( 2 0 0 1 ) 利用模式分析的结果 也得到了同样的结论。汤毓祥等( 2 0 0 0 ) 分析大量资料后认为，在上述大气旋式 环流内部有小的气旋和反气旋流环存在，并能够以一支北向流的形式存在。王凯 等( 2 0 0 1 ) 从拉格朗同观点出发，建立了渤、黄、东海夏季环流的三维斜压模型， 对夏季渤、黄、东海三维环流进行了诊断计算还认为黄海底部有一个弱环流存在； 但是赵保仁( 1 9 9 1 ) 利用温盐资料、汤毓祥等( 2 0 0 1 ) 利用人工水母资料得出的 结论却与此不同，甚至完全相反。楼如云等( 2 0 0 2 ) 基于1 9 9 9 年6 月“向阳红1 4 ” 号调查船的观测资料，对南黄海和东海东北部区域的水文及环流特征进行了分析， 结果表明：黄海沿岸流及部分东海陆架水向南流动，沿黄海冷水团外缘作气旋式 弯曲后，转向东北。 1 2 有关渤海盐度、黄海暖流和黄海冷水团的研究现状及存在问题 1 2 1 渤海盐度年际变化 近年来，随着对渤海进一步的调查研究，发现渤海的温度和盐度都有升高的 趋势，特别是盐度升高的非常明显。l i n ( 2 0 0 1 ) 分析了1 9 6 0 1 9 9 7 年渤海调查资 料后得出，渤海年平均s s s 和s s t 的升高速度分别为0 0 7 4 y 和0 0 1 1 y ，此 期间s s s 增加2 8 2 ，大气温度增加0 9 2 ，s s t 增加0 4 1 。方国洪等( 2 0 0 2 ) 利用线性回归方法对渤海和北黄海西部沿岸7 个海洋站1 9 6 5 1 9 9 7 年s s t 和 s s s 及地面气温和降水等4 个水文气象要素的长期变化趋势作了分析，推算出此 期间渤海s s t 升高0 4 8 ，s s s 升高1 3 4 ，气温升高1 0 9 ，降水减少8 7 姗； 相关分析后认为盐度变化比降水变化滞后半年。 吴德星等( 2 0 0 4 ) 指出，渤海盐度长期变化、年际变化是渤海动力研究中应 当关注的几个重要问题之一，并认为渤海蒸发量将是研究渤海盐度变化的关键。 吴德星等( 2 0 0 4 ) 利用塘沽、秦皇岛、北隍城和葫芦岛4 个海洋观测站1 9 6 1 1 9 9 6 8 渤海盐度年际变化j 黄海暖流、黄海冷水团年际变化的关系 年的和渤海常规断面1 9 7 8 1 9 9 9 年的盐度观测资料，并结合1 9 5 8 年8 月、1 9 9 8 年9 月、2 0 0 0 年8 月和2 0 0 1 年1 月渤海调查资料，分析了渤海盐度的年际和长 期变化特征；结果显示：4 站年平均s s s 的年变化率分别为0 0 1 2 6 y ，o 0 3 11 y ， 0 0 4 5 8 9 1 y 和0 0 5 4 6 0 4 y ，在此期i 日j1 站年平均盐度分别上升了o 4 ，1 1 ， 1 6 和1 9 。此文在综合分析渤海多年断面调查资料和1 9 5 8 年、1 9 9 8 年、2 0 0 0 年及2 0 0 1 年渤海盐度大面观测资料后认为：全渤海盐度明显升高，现今全渤海平 均盐度比1 9 5 8 年升高了2 0 。渤海盐度的变化主要取决于淡水通量( 河流径流 量、降雨、蒸发) 和北黄海入侵水的变化。由于对渤、黄海水交换难以给出精确 的估计，不计渤、黄海水交换对渤海盐度的作用，吴德星等( 2 0 0 4 ) 从淡水收支 的观点，参照2 0 世纪6 0 年代淡水通量，基于2 0 世纪7 0 9 0 年代平均值和6 0 年代平均值的差值比例分析了降水量，蒸发量和黄河入海流量对渤海盐度升高的 贡献，结果认为：各项对渤海盐度升高的贡献分别为1 1 、1 4 和7 5 ，其他河口 入海径流量的贡献可以忽略：利用同样的数据和方法，基于2 0 世纪8 0 9 0 年代 平均值和6 0 7 0 年代平均值的淡水收支对各要素进行重新估算，结果认为，各 项对渤海盐度升高的贡献分别为3 5 4 、1