基于HYCOM再分析数据研究琉球海流的形成与起源     

汪敏  刘昭君  朱小华  闫晓梅  张钟哲  赵瑞祥 《海洋学报(英文版)》2019,38(11):1-10

The origin of the Ryukyu Current(RC) and the formation of its subsurface velocity core were investigated using a 23-year(1993–2015) global Hybrid Coordinate Ocean Model(HYCOM) dataset. The volume transport of the RC comes from the Kuroshio eastward branch(KEB) east of Taiwan and part of the North Pacific Subtropical Gyre(pNPSG). From the surface to 2 000 m depth, the KEB(p-NPSG) transport contributes 41.5%(58.5%) to the mean total RC transport. The KEB originally forms the subsurface velocity core of the RC east of Taiwan due to blockage of the subsurface Kuroshio by the Ilan Ridge(sill depth: 700 m). Above 700 m, the Kuroshio can enter the East China Sea(ECS) over the Ilan Ridge, meanwhile, the blocked Kuroshio below 700 m turns to the right and flows along the Ryukyu Islands. With the RC flowing northeastward, the p-NPSG contribution strengthens the subsurface maximum structure of the RC owing to the blockage of the Ryukyu Ridge. In the surface layer, the pNPSG cannot form a stable northeastward current due to frequent disturbance by mesoscale eddies and water exchange through the gaps(with net volume transport into ECS) between the Ryukyu Islands.  相似文献   

冲绳海槽表层沉积物放射虫属种空间分布特征及其影响因素     

董智  石学法  邹欣庆  邹建军  杨宝菊  刘季花  程振波 《地学前缘》2020,27(6):300-312

为探究冲绳海槽放射虫属种的空间分布特征及其海洋学意义,对采自冲绳海槽北部、中部和南部3个海域的34个表层沉积物中的放射虫群落组成特征进行了系统研究。总体看来,冲绳海槽表层沉积物放射虫丰度较高,群落组成以热带-亚热带暖水放射虫属种为主,其中优势种为Tetrapyle octacantha group、Spongodiscus resurgens和Euchitonia furcata。结果表明冲绳海槽放射虫属种存在明显的区域差异性,除T.octacantha group以外,其余暖水指示种含量总体上均呈现南高北低的变化趋势。冲绳海槽北部陆架-陆坡区受长江冲淡水的影响,温度和盐度变化较为剧烈,因此可能不利于大多数放射虫暖水指示种的发育,但T.octacantha group却因自身适宜生存的温度范围较大,进而得以在冲绳海槽北部陆坡区呈现出高值。较高的中层水温度可能是抑制亚北极中层水指示种Cycladophora davisiana在冲绳海槽分布的主要因素,而冲绳海槽的高海槛则限制了太平洋深层水种Carpocanistrum papillosum和Cornutella profunda的入侵。冲绳海槽放射虫的空间分布对区域海洋环境特征有着很好的响应,因此可以为古环境重建研究提供重要依据。  相似文献   

吕宋和台湾岛以东黑潮季节与年际变化规律的对比分析     

武杰  张林林  闫晓梅 《海洋与湖沼》2020,51(4):839-850

黑潮是北太平洋副热带环流系统的一支重要的西边界流。前人对不同流段黑潮的季节和年际变化进行了诸多研究,然而基于不同数据所得结论仍存在差异,尤其是不同模式计算所得流量差别很大,而且以往研究往往着眼于某一流段,对不同流段黑潮变化之间的异同及其原因涉及较少。本文基于卫星高度计数据,评估了OFES(Ocean generalcir culation model For the Earth Simulator)和HYCOM(Hybrid Coordinate Ocean Model)两个模式对吕宋岛和台湾岛以东黑潮季节与年际变化的模拟能力,进而对两个海域黑潮变化的异同及其物理机制进行了分析。结果表明:HYCOM模式对黑潮季节变化的模拟较好,而OFES模式对黑潮年际变化的模拟较好。吕宋岛以东黑潮和台湾岛以东黑潮在季节与年际尺度上的变化规律均不相同,且受不同动力过程控制。吕宋岛以东黑潮呈现冬春季强而秋季弱的变化规律,主要受北赤道流分叉南北移动的影响;而台湾岛以东黑潮呈现夏季强冬季弱的变化特点,主要受该海区反气旋涡与气旋涡相对数目的季节变化影响。在年际尺度上,吕宋岛以东黑潮与北赤道流分叉及风应力旋度呈负相关,当风应力旋度超前于流量4个月时相关系数达到了-0.56;而台湾岛以东黑潮的流量变化则受制于副热带逆流区涡动能的变化,且滞后于涡动能9个月时达到最大正相关,相关系数为0.44。本研究对于深入理解不同流段黑潮的多尺度变异规律及其对邻近海区环流与气候的影响具有重要意义,同时对于黑潮研究的数值模式选取具有重要参考价值。  相似文献   

东海北部小型底栖动物群落对径流及黑潮暖流入侵的响应   总被引：1，自引：1，他引：0  

刘清河  马林  李新正 《海洋学报》2020,42(2):52-64

为探究小型底栖动物群落在东海北部及其临近海域的分布规律，及其对环境因子的响应，于2016年9月和12月，对研究海域共计20个站位的小型底栖动物和环境因子进行了取样调查。调查结果显示，研究海域内共鉴定出小型底栖动物类群16个，其中海洋线虫为绝对优势类群，其他优势类群主要包括桡足类、动吻类和多毛类。9月航次小型底栖动物平均丰度为(1 758±759)个/（10 cm2），线虫占95.6%；平均生物量为(1 216.4±464.7) μg/(10 cm2)(干重)，线虫占55.26%。12月航次平均丰度为(2 011±1 471)个/(10 cm2)，线虫占95.6%；平均生物量为(1 143.0±755.0)μg/(10 cm2)(干重)，线虫占67.28%。聚类分析结果显示，小型底栖动物群落主要可以划分为近岸和外海两个组，其中近岸组小型底栖动物丰度显著高于外海站位。但在各断面分布上，绝大多数站位小型底栖动物丰度最高值均出现在60 m等深线附近，并且该水深处站位的温度和盐度数值均表现出黑潮水的特征。黑潮近岸分支对东海陆架入侵是导致小型底栖动物分布差异的重要原因，小型底栖动物在60 m等深线附近具有的高丰度值可作为其对黑潮入侵的响应。推测，黑潮入侵所导致的水体初级生产力增加以及黑潮水所携带的溶氧可能是导致该深度处小型底栖动物丰度增加的主要原因。  相似文献   

基于拉格朗日拟序结构的黑潮区域海流运输结构提取和分析     

田丰林  任一丹  何遒  陈戈 《海洋学报》2020,42(5):12-21

海流的拉格朗日运动对于研究物质输送有着重要意义，拉格朗日拟序结构(LCSs)作为研究海流结构的新型方法，相比于传统欧拉方法更为客观。本文提出了一种新的计算LCSs束的方法，基于25年的平均速度场，利用变分方法计算得到黑潮区域的气候态LCSs，并通过简化合并的方法得到了气候态LCSs束，该LCSs束能够突出地显示出海流特性和运输模式，其代表的平均拉格朗日环流有很强的约束作用，且具有鲁棒性。最终我们获得了气候态下12个月份的流场结构图，揭示了月周期性拉格朗日环流规律。本文还利用虚拟粒子输运、多年浮标轨迹以及气候态温盐异常3种方法进行了验证，与拉格朗日运输模式相吻合，证明了海流拉格朗日拟序结构的准确性和可靠性。  相似文献   

Response of ocean dynamics to multiple equilibria of the Kuroshio path South of Japan     

《Dynamics of Atmospheres and Oceans》2019

Variability of the Kuroshio path to the south of Japan plays a central role in the local climate change and exerts tremendous influences on the local atmosphere and ocean. In this study, the response of ocean dynamics, in terms of the eddy kinetic energy (EKE), potential vorticity (PV), relative vorticity, and eddy-mean flow interaction, to the Kuroshio path change is discussed. Kuroshio path south of Japan includes the near-shore non-large meander (nNLM), the off-shore non-large meander (oNLM), and the typical large meander (tLM). Analyses reveal that the distribution of EKE, PV, relative vorticity, and energy exchange between the eddy field and the mean flow respectively varies with the Kuroshio path: (1) The tLM has the maximum EKE along the path; (2) The positive and negative PV are located at the onshore and offshore side of Kuroshio axis, respevetively; (3) The distributions of anomalous relative voritcity of nNLM, oNLM, and tLM are consistent with sea surface height anomalies (SSHAs); (4) The tLM has the largest energy exchange between the eddy field and the mean flow in terms of the rate of barotropic energy conversion. On the other hand, the stability analysis of ocean currents suggests that the three Kuroshio paths south of Japan have their own intrinsic properties of the instability.  相似文献   

南冲绳海槽沉积物中淡水硅藻的发现及1000年以来台风降雨的重建     

李冬玲  蒋辉  徐晓群  沙龙滨  李铁刚 《第四纪研究》2015,35(3)

利用主成分分析法对冲绳海槽南部MD05-2908孔近1000年来沉积物硅藻数据进行研究发现,MD05-2908孔各样品在主成分一上的得分情况与该于孔淡水硅藻含量、夏季海水表层盐度变化以及台湾近1000年来的降水异常有良好的相关性,因此,各样品在主成分一上的得分可作为台湾东北部台风降雨指标,用来指示台风强降雨事件对南冲绳海槽海洋环境的影响情况.近1000年来台湾东北部台风强降雨事件波动增加,在1500～1800A.D.期间达到峰值;此外,5次典型的强台风降雨记录,分别发生于1040A.D.、1310A.D.、1530A.D.、1690A.D.和1900A.D.,其平均重现周期为215年(160～270年).利用MD05-2908孔各样品在主成分一上的得分重建的台风记录与广东、台湾等地已有的台风记录有较好的对应关系,进一步验证了硅藻作为研究工具重建古台风记录的可行性.  相似文献   

台湾以东黑潮路径识别与变化规律   总被引：1，自引：0，他引：1  

王辉赞  魏林进  张全礼  刘磊  刘科峰 《海洋与湖沼》2018,49(2):271-279

为研究对中国台湾以东海域黑潮路径及其变化,本文基于法国空间局AVISO中心提供的1993—2015年的卫星遥感海表流场逐日资料,对121°—125°E,22.4°—25°N海域黑潮路径进行了逐日识别,得到了共计23年累计8400天的台湾以东黑潮流轴的逐日路径,并研究其在不同纬度的流轴位置及其对应的表面黑潮流量的时空变化规律。主要结论如下:(1)采用模糊C-均值聚类法对台湾以东黑潮流轴路径进行聚类分析,发现台湾以东黑潮流轴在24°N以南出现明显摆动,形成正常和偏东两种路径;黑潮流轴存在明显的时间变化,流轴偏东现象年平均大约出现25次,大致每隔3年出现一次偏东较少的现象,各月流轴偏东次数以4、5月最少,10月至次年3月较多;(2)台湾以东黑潮表面流量大小在6.2—8.3×104m2/s之间;总体上来说,纬度越高流量越大,在23.5°N左右范围内存在一个流量低值中心;在24.3°N以北流量总体较大,且增长趋势稳定,同时表面流量大小具有较强的季节和年际变化特征。  相似文献   

基于拉格朗日拟序结构的吕宋海峡表层水交换研究     

郑哲昊  庄伟  胡建宇  吴泽轮  刘长建 《海洋学报(英文版)》2020,39(11):21-32

黑潮通过吕宋海峡入侵南海呈现明显的瞬态特征。以往的研究通常将黑潮在吕宋海峡附近的流态分为几种不同类型。本文基于表层地转流计算得到的有限时间李雅普诺夫指数场（FTLE），展示了拉格朗日视角下的吕宋海峡上层水交换特征。从FTLE场提取的拉格朗日拟序结构（LCSs）很好地识别了吕宋海峡附近的典型流态和旋涡活动。此外，这些LCSs还揭示了吕宋海峡周围复杂的输运路径和流体域，这些特征得到了卫星跟踪浮标轨迹的验证，且从流速场中是无法直接识别的。FTLE场显示，吕宋海峡附近表层水体的输运形态主要可分为四类。其中，黑潮直接向北流动的“跨越”形态和顺时针旋转的“流套”形态的发生频次明显高于直接进入南海的黑潮分支“渗入”形态和南海水流出至太平洋的“外流”形态。本文还进一步分析了黑潮在吕宋海峡处的涡旋脱落事件，突出强调了LCSs在评估涡旋输运方面的重要性。反气旋涡旋的脱落个例表明，这些涡旋主要源自黑潮“流套”，涡旋脱落之前可有效地俘获黑潮水。LCS所指示的输运通道信息有助于预测最终被反气旋涡所挟卷水体在上游的位置。而在气旋涡的形成过程中，LCS的分布特征表明，大部分气旋涡并未与黑潮水的输运路径相连通。因此，气旋涡对从太平洋到南海的上层水交换的贡献较小。  相似文献   

Nitrogen fixation driven by mesoscale eddies and the Kuroshio Current in the northern South China Sea and the East China Sea     

Liuyang Li  Chao Wu  Jun Sun  Shuqun Song  Changling Ding  Danyue Huang  Laxman Pujari 《海洋学报(英文版)》2020,39(12):30-41

N₂ fixation rates (NFR, in terms of N) in the northern South China Sea (nSCS) and the East China Sea (ECS) were measured using the acetylene reduction assay in summer and winter, 2009. NFR of the surface water ranged from 1.14 nmol/(L·d) to 10.40 nmol/(L·d) (average at (4.89±3.46) nmol/(L·d), n=11) in summer and 0.74 nmol/(L·d) to 29.45 nmol/(L·d) (average at (7.81±8.50) nmol/(L·d), n=15) in winter. Significant spatio-temporal heterogeneity emerged in our study: the anticyclonic eddies (AE) (P<0.01) and the Kuroshio Current (KC) (P<0.05) performed significantly higher NFR than that in the cyclonic eddies or no-eddy area (CEONE), indicating NFR was profoundly influenced by the physical process of the Kuroshio and mesoscale eddies. The depth-integrated N₂ fixation rates (INF, in terms of N) ranged from 52.4 μmol/(m2·d) to 905.2 μmol/(m2·d) (average at (428.9±305.5) μmol/(m2·d), n=15) in the winter. The contribution of surface NFR to primary production (PP) ranged from 1.7% to 18.5% in the summer, and the mean contribution of INF to new primary production (NPP) in the nSCS and ECS were estimated to be 11.0% and 36.7% in the winter. The contribution of INF to NPP (3.0%–93.9%) also decreased from oligotrophic sea toward the eutrophic waters affected by runoffs or the CEONE. Furthermore, we observed higher contributions compared to previous studies, revealing the vital roles of nitrogen fixation in sustaining the carbon pump of the nSCS and ECS.  相似文献