南黄海温盐水平分布季节变化分析

时间：2024-05-19

石晓梦　黄磊

【摘要】黄海是中国与韩国间围绕的边缘海，是一个近似南北向的半封闭海域，黄海环流主要由黄海暖流和黄海沿岸流组成。黄海冷水团以低温为其主要特征，温差大、盐差小，是一种低温高盐的独特水文现象。冷水团的存在，对黄海、渤海甚至东海的捕捞、养殖、经济建设和军事活动都有极大的影响，因此对于该冷水团的变化规律及影响因素的研究具有重要意义。本文依托“东方红2”综合科考船实验平台，根据近几年积累的大量关于黄海温度、盐度、海流资料和有关观测结果，开展对黄海冷水团变化规律及机制分析的研究。

【关键词】南黄海冷水团;温度;盐度;水平分布

中图分类号： P731 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2019）32-0026-004

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.32.011

1 研究概况

1.1 研究海区地理位置

黄海是半封闭海域，比渤海大而深，是黄河的归宿，黄河数不尽的泥沙使之成为世界上接受泥沙最多的陆缘海。它也是一个处于太平洋边缘地带的半封闭状态的陆架浅海，三面被陆地包围，位于31°40′-39°50′N、119°10′-126°50′E之間。黄海是一个处于太平洋边缘地带的半封闭状态的陆架浅海。黄海海底有显著的特点，其有一50-80m的海槽位于南黄海的中间地带，古黄河三角洲是这个海槽的北侧沿岸地带，相对于山东半岛和朝鲜半岛的大坡度，其海岸线则是一片较为广阔的平坦地带。黄海南北界限一般是我国的山东半岛的成头山和朝鲜半岛的长白山，长度大概为193公里。其面积与渤海相当，平均水深38米，虽然地处山东半岛和辽东半岛之间，四周却与我国和朝鲜的四个不同地带为邻，即北邻辽宁，西南傍山东，东邻朝鲜，西边则是与渤海相通。

1.2 背景资料

二十世纪中叶，赫崇本（1959）等最先对黄海冷水团的形成机过程和基本性质进行了研究，提出了“黄海冷水团是冬季在黄海本地形成的”的重要观点。之后管秉贤（1963）提出黄海冷水团的单环结构环流，发现黄海冷水团夏季底层冷水的温度主要取决于当年冬季的气温，并提出作为冷水团范围多年变化的指标，8℃线较10℃线为适宜，揭示了水温变化和冷水团环流的基本特征。

研究黄海冷水团的季节变化特征和形成机制多是基于模式模拟，采用实测资料对黄海冷水团的研究多集中在北黄海冷水团，进行南黄海温盐变化特征的研究很少。本文通过多年实测CTD资料，对南黄海温盐分布作进一步探究。

1.3 观测资料

本文的观测资料来自中国海洋大学“东方红2”综合科考船实验平台的9个不同航次。数据观测使用SeaBird 911 plus直读式CTD，是由美国SEA-BIRD ELECTRONICS INC.（海鸟公司）生产的温、盐、深综合剖面测量系统。“东方红2”综合科考船实验平台配备的CTD定期进行维护保养，送往国家海洋计量中心校准，保证观测数据质量。

2 南黄海温盐大面分布特征

2.1 春季黄海温盐的水平分布特征

在春季的航次有第2、4航次。观测时间分别是2010.04.20-05.05、2012.05.01-05.22。

第2航次观测于暮春。第4航次主要观测于5月上、中旬，在节气意义上来说属于孟夏。

在由冬到夏过渡期的春季季风减弱，跃层逐渐形成，表层和底层之间的热量交换被抑制。在南黄海，如图1（a），暮春时北黄海表层等温线整体呈横着的反S型。在南黄海西部，由北向南温度由高到低;而在观测区域东侧，即南黄海中部，由北向南温度由低到高。表层盐度受径流影响，如图1（b），离岸附近多有低盐度区域。盐度分布与温度分布明显不同，在南黄海南部的中心存在一高盐核心，盐度最高的中心位于123°9'E，33°51'N附近。如图3，底层的温度分布与底层盐度分布近似，有一高温高盐水舌自南向北伸展。不同于北黄海，暮春的南黄海没有形成类似黄海冷水团的结构。

而从暮春进入孟夏，如图2（a），可以看到表层温度整体明显升高，观测区域的大部分都在12℃及以上。等温线在南黄海的反S结构消失，取而代之的是一股暖水从南黄海由南向北一直深入北黄海。北黄海的冷水分布于伸入北黄海暖水舌的东西两侧。

南黄海表层盐度分布如图2（b），可以看到南黄海表层盐度的高盐核心向北方偏移，盐度最高区域的纬度大概位于34°37'N。另外能看到一高盐水舌由南向北伸入北黄海后向西伸入渤海。孟夏时，在北黄海西侧以及山东半岛南部均有一冷水团出现。有一10℃包络的暖水舌深入南黄海，在该暖水舌的东侧另有一小块冷水。底层的温度分布如图3（a），8℃的等温线从南北黄海的分界线处移到南黄海中心，8℃包络的水体体积明显增大。北黄海底层的低温冷水团到了孟夏体积增大，温度降低。另外仍可见一高温高盐水舌自南向北伸展。但是与暮春相比，该水舌变窄。底层盐度最高的中心和表层相比有所西移。

2.2 夏季黄海温盐的水平分布特征

在夏季的航次有第6航次。观测时间是2013.06.22-07.11，观测时间为仲夏。

夏季是全年水温最高的季节。南黄海的表层水温分布如图4（a），表层盐度分布如图4（b）。南黄海表层水温普遍高于20℃，温度在18.9～23.6℃之间。表层盐度受长江径流影响较大，30.80盐度线几乎包络调查区域的1/3;盐度最高在观察区域东北角，盐度达32.31。在底层如图5，可见11℃及以下等温线呈下凹状，12℃及以上等温线呈上凸状。10℃等温线的下缘位置到达33°18'N。这一结果与黄海7月底层温度多年平均的结果（陈达熙，1992）十分相近。底层盐度总体呈自南向北盐度逐渐减小的形态。

2.3 秋季黄海温盐的水平分布特征

在秋季的航次有第3、5航次。观测时间分别为2011.11.20-12.07、2012.11.01-11.21。第5航次观测时间在11月上中旬，第3航次观测时间在11月下旬到12月中旬。

秋季气温降低，风混合逐渐加强，水温逐渐下降，水温分布正逐渐向冬季的特征转化。进入11月中上旬，观测区域的表层温度分布如图8（a），表层盐度分布如图8（b）。在南黄海，高温区分布在苏北浅滩以及调查区域南端的黄海东海分界线附近。最高温出现在调查区域的最南端。表层盐度分布中能明显看到在北黄海有一高盐水舌由东向西延伸，前缘能进入渤海。而在南黄海的表层盐度分不几个航次各有不同，第5航次的盐度（图8（b）、图6（b））最高值出现在调查区域最南端，而最近航次的盐度最高值出现在南黄海中部。如图7（a），在底层的温度分布中仍可看到冷水团结构，各个航次观测的秋季冷水团大小有所差别——冷水团的北边缘能到达北黄海，冷水团主体存在于南黄海。在底层的盐度（图7（b））分布中高盐区域普遍与冷水团所在区域重合，冷水团周围温盐梯度大。

待到11月下旬到12月中旬，表层水温分布如图6（a），表层水温整体进一步降低，表层水温高值在成山头东南以及观测区域南端，温度最高为16.4℃。底层水温分布如图7（a），可以看到冷水团进一步缩小，8℃等温线包络范围仅剩余很小的部分，南北边缘在成山头以东36°15'～37°4'N。

3 结论

黄海冷水团的产生、消失与黄海暖流有着密切的联系，其研究关系着我国北方海域的军事构建、黄海生态环境的保护和开发、以及捕鱼业经济的发展等。此外，黑潮大弯曲和厄尔尼诺事件对黄海冷水团及其气候的影响也是我们下一步研究的重点。对于黄海冷水团的研究涉及多方面的理论和方法，本文应用历史多源数据、与高分辨率数值模擬进行比对分析，基本得出了4～5月是冷水团的成长期;6～7月是冷水团的强盛期;11月冷水团温盐特性已明显进入衰退期;11月下旬到12月中旬是黄海冷水团温盐特性衰亡期的结论，其温盐特性的显著差异反映了单环结构环流的基本特征。

黄海冷水团低温高盐的独特水文现象，有着明显的年际变化特征。南黄海冷水团在春末已有雏形，明显出现于夏季，能持续存在到11月上中旬，逐渐缩减，乃至消失。它的形成过程十分复杂，与其自身独特的地形、温跃层以及海流特征等有关。划分为南、北两个冷水团，共有三个冷中心、两个高盐中心。黄海冷水团的冷中心盐度正呈上升的趋势，而高盐中心的盐度呈下降的趋势，与沿岸海域温、盐度的差异不断缩小。

【参考文献】

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