中国近海区域海洋学 第四章 中国近海水文要素 01

1234海水温度分布与变化海水盐度分布密度分布与变化透明度和水色分布与变化第四章中国近海水文要素了解各海区水文分布与季节变化特征掌握中国各海区水温、盐度、密度季节变化与分布特征强调跃层定义、跃层深度、厚度、上混合层变化掌握温盐锋面定义，了解其强度变化掌握海水透明度和水色的定义，了解透明度与真光层关系，了解悬浮物浓度季节变化及对透明度的影响，了解水色分布及其影响因素教学要求从水文，水团和环流三个方面掌握以下水文现象的时空分布特征（注意空间包括水平和垂直两个方面）：

渤中冷水，黄海冷水团，黄海冷水环，黄海暖流，苏北沿岸水，长江冲淡水，东海高密水，黑潮，台湾暖流，吕宋冷涡，芽庄冷水教学要求第一节海水温度分布与变化概论温度的水平分布温度的垂直分布温度的变化1.1概论水温：基本水文要素，数据易获取，广泛影响各种海洋现象海表温度（SeaSurfaceTemperature,SST）：海水表层温度，具体深度依测量方法而异，CTD通常取1m水深为表层皮温（skintemperture）：海水微表层（seasurfacemicrolayer）温度。大约10μm，红外辐射计可以感知的温度位势温度（potentialtemperature，位温）：把某一水样从所在深度以绝热方式提升到海面时所具有的温度，与之对应的，原位观测的水温被称为现场温度1.1概论1.1概论研究意义：水文：通过密度影响热盐环流；温跃层影响湍流混合气象：对气温和湿度的调节化学：各种化学过程的反应速度，硝化作用，有机物降解……生物：生物适温性，生长速度，层结影响营养盐补充渔业1.1概论热量变化=太阳短波辐射－海面有效回辐射±感热交换±潜热交换±垂向热交换±水平热交换太阳短波辐射：地理纬度，季节，云量海洋长波辐射：水温，气温感热交换：海气温差，海面风速，10%潜热交换：水温，气温，湿度，海面风速，90%垂向热交换：（上升流）水平热交换：（寒暖流）辐射平衡1.1概论从北向南，受大陆影响减小冬季型：近岸低于外海，水平梯度大，等温线与岸线平行，垂向均匀夏季型：水平分布均匀，层化显著过渡型：春季增温，秋季降温1.2温度的水平分布总体特征：近岸低于外海，低纬高于高纬渤海：三个海湾低，中央和海峡高，辽东湾最低-1.5℃黄海：东岸高于西岸（？）中央暖水舌东海：反应流系影响，黑潮，台湾暖流，对马暖流，黄海暖流，黄海沿岸流，东海沿岸流，东海沿岸流与暖流的温度锋冬季1.2温度的水平分布总体特征：表层以17°N为界，北侧水温低梯度大，沿岸低外海高；南侧水温高梯度小粤东：沿岸水，温度锋北部湾：暖水舌南海中部：SW-NE走向，东北季风漂流南海东侧：28℃，南海暖水池，最高冬季1.2温度的水平分布总体特征：比表层均匀，斑块状分布吕宋西北冷水块：中心17℃，50-300m皆可见，上升流，吕宋冷涡冬季1.2温度的水平分布总体特征：渤黄海斑块状，东海格局变化不大渤海：海湾升温快于中央，水深黄海：暖水舌消失，西岸高于东岸，冷暖水块（西朝鲜湾，江华湾南部，罗州群岛，成山角，青岛近海；辽东湾北部，渤海湾，莱州湾，苏北沿岸，江华湾北部）东海：长江口W形（长江冲淡水，苏北沿岸水，台湾暖流），台湾东北冷涡（上升流）春季海雾1.2温度的水平分布总体特征：渤黄海闭合冷水，东海与表层相似渤海：辽东湾冷水8℃黄海：黄海冷水团开始形成（两个冷中心5℃8℃）东海：趋势与表层相似，台湾暖流更明显春季1.2温度的水平分布总体特征：趋势与冬季相似，沿岸升温红河口：冷水块加里曼丹岛：冷水块吕宋以西：暖水块春季1.2温度的水平分布北部湾：底层冷水吕宋冷涡：基本消失吕宋海峡：暖水入侵春季1.2温度的水平分布渤海：分布较均匀，近岸高于外海，辽东湾东部，渤海海峡口西北冷水黄海：黄海冷水环（西朝鲜湾，罗州群岛，成山角，青岛近海）东海：均匀，沿岸多冷暖水块（舟山、闽江口冷水；长江口暖水）夏季1.2温度的水平分布渤海：辽东湾冷水，渤中冷水黄海：黄海冷水团东海：沿岸高，外海低黄海冷水团：温差大、盐差小，以低温为主要特征的水体（郝崇本，1959）两个冷中心北黄海7℃,38.5°N,122.5°E南黄海8℃,36°N,123°E通常以10℃为边界夏季1.2温度的水平分布南海：四周高中央低芽庄冷水（100m层更显著，上升流）南薇滩暖水夏季1.2温度的水平分布秋季渤海：降温快，海湾低于中央黄海：南黄海暖水舌，南北黄海之间纬向分布东海：基本恢复到冬季状态，台湾东北冷涡1.2温度的水平分布秋季渤海：跃层消失，冷水块消失，中部高黄海：冷水团减弱并移至黄海槽附近，中心9℃东海：陆架区被暖水控制1.2温度的水平分布秋季表层：北部降温明显，纬向分布100m：四周高中央低，芽庄冷水消失1.3温度的垂直分布不同海区典型水温剖面（跃层）典型水温断面（锋面）跃层水平分布和季节变化1.3温度的垂直分布跃层：水文要素的垂直分布中梯度达临界值的水层200m为界跃层渤黄海中部：11月-翌年3月，垂向均匀；4月表层升温，5月明显分层，7-8月跃层鼎盛时期，9-10月削弱沿岸地区：始终混合均匀南海中部：夏季双跃层台湾暖流区：2月逆跃层，8月双跃层1.3温度的垂直分布锋面温度锋和盐度锋的判断标准，温盐水平梯度超过0.1℃/nmile0.02/nmile在海洋中具有明显不同特性的两种或两种以上水体间的狭窄过渡带。1.3温度的垂直分布1.3温度的垂直分布蓝：10℃1.3温度的垂直分布1.3温度的垂直分布1.3温度的垂直分布锋面H：水深U：潮流特征流速可以近似认为是潮流湍动能与太阳辐射带来的势能的比1.8-2.0为锋面黄海S值（赵保仁，1985）黄海冷水环黄海冷水团1.3温度的垂直分布跃层的季节变化：成长期渤黄东海：4-5月4月在黄海和渤海部分海区先出现，5月分布较广渤海：辽东湾和海区中部强跃层黄海：西朝鲜湾西侧，青岛近海，黄海南部黄东海交接处强跃层东海：台湾岛东北至五岛列岛为界；长江口东北，长江口以东强跃层上界深度：渤海5m，黄海10m，东海10-20m厚度：渤海<10m，黄海10m，东海10-20m1.3温度的垂直分布跃层的季节变化：成长期南海：3-5月粤西、粤东、北部湾、吕宋岛西北、中沙群岛以南、巴拉望岛以西，纳土纳群岛西侧北侧开始出现上界深度0-35m；厚度近海10-35m，外海50m1.3温度的垂直分布跃层的季节变化：强盛期渤黄东海：6-8月黄海>渤海>东海渤海：辽东湾和海区中部强跃层黄海：青岛外海最强；北黄海大青群岛东海：长江口和杭州湾附近，长江口以东强跃层1.3温度的垂直分布跃层的季节变化：强盛期渤黄东海：6-8月深度：渤海4-6m，黄海5-20m，东海5-20m自陆向海递增厚度：渤海5-10m，黄海10-20m；东海10-20m1.3温度的垂直分布跃层的季节变化：强盛期南海：6月粤西、粤东、北部湾、纳土纳群岛西北、湄公河东侧；最强在北部湾1.3温度的垂直分布跃层的季节变化：强盛期南海：6月深度：近海5-20m；深海100m厚度：近海10-20m；深海50-100m1.3温度的垂直分布跃层的季节变化：衰消期渤黄东海，9-10月自浅水向深水，强度减弱，范围缩小，深度增大渤海：渤海湾东北，海峡黄海：三个中心，多出南黄海中部东海：舟山群岛至渔山列岛以东深度：渤海0-8m，黄海10-20m，东海10-30m厚度：渤海3-12m，黄海10-20m；东海10-30m1.3温度的垂直分布跃层的季节变化：衰消期南海，9-12月中南部深水区，11-12月仍存在深跃层深度50-200m，厚度30-150m1.3温度的垂直分布小结中国近海强跃层区大体分成3种情况一种出现在几个冷水团上方：渤中、辽东湾、北部湾、黄海冷水团一种出现在大河河口：长江口、粤西（珠江）、湄公河口；海陆热力性质差异最后一种跟环流有关：长江口以东（高温的长江冲淡水与低温的苏北沿岸水）1.4温度的变化日变化年变化年际变化1.4温度的变化日变化：风平浪静时，与气温变化一致，比气温落后2h水温日较差0.2-13℃，近岸大于外海，高纬大于低纬，表层大于底层，夏季大于冬季跃层区跃层附近波动大，内波锋区波动大，潮流1.4温度的变化年变化：太阳辐射、海气交换型：正弦曲线，降温快于升温太阳辐射-平流型：叠加水团消长，不规则，多个峰谷1.4温度的变化太阳辐射、海气交换型最低值在2月，且各层同时发生最高值，表层在8月，以下各层逐渐推迟（热传导的延迟）1.4温度的变化太阳辐射-平流型100m层两峰两谷低温；渤海中部；底层；春季形成、夏季强盛、秋季消亡低温；南北黄海中部各一个中心，形成阶段南黄海又分东西两个中心；底层；春季形成、夏季强盛、秋季消亡（冷水团核心和边缘温度？）低温；黄海沿岸，潮汐锋面附近，环状分布：西朝鲜湾、罗州群岛、成山角、青岛近海；主要是表层；春季形成、夏季强盛、秋季消亡低温；吕宋岛西北；次表层（50-300m）；冬春两季，冬季最强低温；越南芽庄外海；次表层为主（表-300m）；夏季复习温度角度，中国近海水文现象渤中冷水黄海冷水团黄海冷水环吕宋冷涡芽庄冷水第二节海水盐度分布与变化概论盐度的平面分布盐度的垂直分布盐度的变化2.1概论原始化学定义：海水中含盐量的标度。每千克海水中在碳酸盐转化为氧化物、溴和碘被等当量的氯置换、有机物全部被氧化后，所含固体物质的总克数（Knudsen，1902）S‰=0.030+1.805CI‰（氯度法）单位g.kg-1，符号用千分号‰实用盐标

(PSU,Practicalsalinityunits)：用海水相对于精制KCl溶液的电导比来确定海水的盐度值。实用盐标的量纲和单位？盐度的定义2.1概论2.1概论研究意义：水文：通过密度影响热盐环流；盐跃层影响湍流混合；指示水团化学：借助盐度保守性判断源汇项生物：生物适盐性，层结影响营养盐补充渔业2.1概论盐度：基本水文要素，数据相对易获取，影响物理、化学过程，限制生物分布。分子盐扩散系数比分子热传导系数低两个量级：盐度的保守性，常用来标记水团热平衡vs水循环淡水通量=降水－蒸发+融冰－结冰+径流±对流扩散控制盐度的因子：蒸发、降水影响盐度的因子：环流、水团高纬：融冰、结冰近海：径流2.1概论2.2盐度的平面分布表层低，深层高；近岸低，外海高；河口区最低，黑潮区最高渤黄东海，除夏季表层外，与冬季温度分布相似，各层之间趋势差别不大渤海，年平均30.0，从中央和海峡向三个海湾递减黄海，年平均30.0-32.0，高盐水舌东海，除河口区外，33.0，黑潮区34.0，黑潮水和沿岸水的消长南海，年平均34.0，西侧沿岸水低于外海，高盐水从吕宋海峡进入；表层相对低盐，次表层高盐，中层相对低盐，深层高盐总体规律2.2盐度的平面分布冬季蒸发大，降水和径流小，盐度最高，表底混合均匀渤海：与温度分布相似，中央高温高盐，莱州湾最低（26.0，why？）黄海：自南向北递减，中央高盐水舌，东岸高于西岸；冬季水舌舌轴表底基本重合，位置稳定2.2盐度的平面分布冬季东海：沪浙闽沿岸，等盐线密集，水平梯度大。东部外海，较均匀，黑潮表层水34.75西北部，S型（苏北沿岸流、黄海暖流、台湾暖流）台湾海峡，东高西低（暖流32）台湾以东，34.50-34.752.2盐度的平面分布冬季南海表层：北部，沿岸狭窄的低盐带，等盐线密集珠江冲淡水，向西，30.0，最低北部湾，与等深线平行，东岸高于西岸（红河口）中南部，33.5左右加里曼丹岛低盐区，湄公河口低盐区2.2盐度的平面分布冬季南海100m层：比较均匀，34-34.52.2盐度的平面分布春季蒸发减少，降水径流增加，盐度降低，趋势与冬季相似渤海：黄河口低盐区扩展，辽东湾降盐明显黄海：高盐水舌仍清晰可见，舌轴西移，鸭绿江口，苏北和江华湾降盐较多东海：长江冲淡水低盐水舌，苏北沿岸水被阻断，济州岛高盐水舌东移2.2盐度的平面分布春季南海表层吕宋海峡的高盐水舌减弱珠江口开始出现水舌，粤西降盐粤东盐度上升，与上升流有关湄公河口和加里曼丹岛低盐2.2盐度的平面分布春季南海100m层仍然较为均匀，加里曼丹岛附近低盐2.2盐度的平面分布夏季蒸发弱，降水多径流多，盐度最低渤海：盐度进一步下降，中央<30.5，高盐水伸入辽东湾东侧黄海：高盐水舌舌轴东移，不如冬春季明显，西侧盐度较为均匀，北岸鸭绿江口低盐2.2盐度的平面分布夏季东海：长江冲淡水范围大为扩展，浙闽沿岸部分海区盐度升高（上升流），台湾海峡较为均匀（暖流控制）长江冲淡水：31等盐线为影响范围，26为核心区，先沿长江入海方向，后转东北，指向济州岛，然后转向东南。薄层水体，影响深度不超过10m。转向原因复杂，季风是重要因素。2.2盐度的平面分布夏季南海表层北部沿岸降盐迅速，珠江冲淡水转向珠江口、粤西、北部湾低盐北部湾低盐水贴西岸南下台湾海峡口，低盐中心吕宋海峡口高盐水消退湄公河冲淡水有所扩展2.2盐度的平面分布夏季南海100m层南薇滩附近，低盐水2.2盐度的平面分布秋季蒸发增快，降水、径流减少渤海：中央高盐范围扩大，30.5。趋势与春季相似黄海：辽南的低盐区移至西朝鲜湾，苏北灌溉总渠口低盐，高盐水舌东移东海：长江冲淡水贴岸南下，浙闽沿岸全年最低，总体基本恢复到冬季格局2.2盐度的平面分布秋季南海表层珠江冲淡水转向西南，粤西降盐北部形成低-高-低的格局吕宋海峡高盐水西伸至115°E北部湾格局与夏季相似，盐度有所升高南部盐度均匀湄公河口全年最低2.2盐度的平面分布秋季南海100m层均匀，34.52.3盐度的垂直分布不同海区典型盐度剖面典型盐度断面跃层水平分布和季节变化2.3盐度的垂直分布通常表层低，深层高冬季型、夏季型和过渡型同样有跃层和锋面（判断标准？）会受到平流影响0.1,0.01/m0.02/nmile2.3盐度的垂直分布2.3盐度的垂直分布冬季，垂向均匀，水平中部高于两侧（高盐水舌）夏季，各一个高盐中心，盐差小于温差，渤海只有一个高盐中心，有两个低温中心黄河冲淡水冬季，垂向均匀，从近岸向外海递增夏季，西侧，上面长江冲淡水，底层高盐，中间为跃层；东侧黑潮区，200-600m高盐2.3盐度的垂直分布上均匀层跃层渐变层下均匀层表层水次表层水中层水深层水沿岸水混合水外海水2.3盐度的垂直分布无明显季节变化表层、次表层、中层、深层次表层和中层水位置的变化2.3盐度的垂直分布2.3盐度的