2015年6月南海北部陸坡氣旋-反氣旋渦對(duì)陸坡水文和環(huán)流影響的觀測(cè)

陳鐘為，楊成浩，許東峰*，徐鳴泉

(1.衛(wèi)星海洋環(huán)境動(dòng)力學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，浙江 杭州 310012；2.國(guó)家海洋局 第二海洋研究所，浙江 杭州 310012)

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2015年6月南海北部陸坡氣旋-反氣旋渦對(duì)陸坡水文和環(huán)流影響的觀測(cè)

陳鐘為1,2，楊成浩1,2，許東峰*1,2，徐鳴泉1,2

(1.衛(wèi)星海洋環(huán)境動(dòng)力學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，浙江 杭州 310012；2.國(guó)家海洋局 第二海洋研究所，浙江 杭州 310012)

利用2015年6月南海北部現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)的水文數(shù)據(jù)，結(jié)合衛(wèi)星高度計(jì)資料，分析了2015年6月13日—28日南海北部陸坡在氣旋渦-反氣旋渦的雙渦結(jié)構(gòu)影響下的水文和環(huán)流特征。結(jié)果表明，2015年6月南海北部陸坡調(diào)查海區(qū)表層50 m以淺鹽度存在NE—SW向低鹽區(qū)，表層鹽度最小值低于32，這表明南海北部陸坡存在跨陸架海水輸送。在觀測(cè)期間，南海北部陸坡調(diào)查海區(qū)受氣旋渦和反氣旋渦雙渦結(jié)構(gòu)影響，使得南海北部陸坡表層100 m以淺存在跨陸坡流，流速最大值出現(xiàn)在兩渦交匯區(qū)域。此外，通過(guò)潛標(biāo)連續(xù)海流資料，發(fā)現(xiàn)南海北部陸坡環(huán)流呈現(xiàn)了“深入淺出”(100 m以深層為向岸的入侵、以淺層為離岸的出流)的“兩層結(jié)構(gòu)”。

南海北部;陸坡；環(huán)流；氣旋渦-反氣旋渦

0 引言

南海是西太平洋最大的半封閉邊緣海，也是我國(guó)近海最大的邊緣海。南海北部海區(qū)北靠中國(guó)大陸，西接越南沿岸，東北部通過(guò)臺(tái)灣海峽與中國(guó)東海相連，東部通過(guò)呂宋海峽與太平洋相通，由寬廣的陸架、陡峭的陸坡以及深海盆構(gòu)成[1]，是南海環(huán)流最活躍和最復(fù)雜的地區(qū)。南海北部環(huán)流受東亞季風(fēng)、復(fù)雜地形、黑潮入侵等多種因素影響，顯得十分復(fù)雜。從已有的研究來(lái)看，南海北部上層環(huán)流主要受東亞季風(fēng)影響，并呈現(xiàn)出明顯的季節(jié)性變化。在冬季，南海北部上層受東北風(fēng)影響而呈現(xiàn)出氣旋式環(huán)流；在夏季，南海北部上層受西南風(fēng)影響而呈現(xiàn)出反氣旋式環(huán)流[2-3]。

管秉賢[4]基于水文調(diào)查數(shù)據(jù)在研究中表明：在東北風(fēng)盛行期，南海北部陸坡附近冬季存在一支狹窄而呈帶狀的，流速相當(dāng)強(qiáng)的逆風(fēng)流，指出這支東北向流大致沿著200～400 m等深線，流動(dòng)寬度約為120～150 n mile，最大流速可達(dá)30 cm/s，并將它稱為南海暖流。在之后研究者們利用數(shù)值模式也證實(shí)了南海暖流的存在[5-6]。在南海北部東沙群島附近，蘇紀(jì)蘭[3]提出一支源于東沙群島附近沿陸坡流動(dòng)的西南向“東沙海流”。

南海北部也是中尺度渦最活躍的地區(qū)之一，使得南海北部環(huán)流呈現(xiàn)出多渦結(jié)構(gòu)[7-8]。蘇紀(jì)蘭[9]利用1998年水文觀測(cè)資料研究表明，中尺度渦在南海十分活躍。WANG et al[10]利用1993—2000年間海表高度異常資料，統(tǒng)計(jì)分析了南海中尺度渦的產(chǎn)生和運(yùn)動(dòng)規(guī)律。YUAN et al[11]利用衛(wèi)星高度計(jì)數(shù)據(jù)，表明呂宋島以西反氣旋渦具有季節(jié)性變化特點(diǎn)，能夠跨過(guò)南海東北部到達(dá)南海北部陸坡，并且沿著陸坡繼續(xù)向西南運(yùn)動(dòng)。WANG et al[12]通過(guò)分析南海東北部?jī)蓚€(gè)反氣旋渦的生成和演變，也同樣表明兩個(gè)反氣旋渦沿著南海北部陸架向西南運(yùn)動(dòng)。劉長(zhǎng)建 等[13]在南海東北部觀測(cè)存在反氣旋暖渦沿著陸坡2 000 m等深線運(yùn)動(dòng)，并呈現(xiàn)高溫、高溶解氧的特點(diǎn)。由此可見(jiàn)，南海北部中尺度渦可以沿著陸坡向西南運(yùn)動(dòng)，從而可以影響南海北部陸坡水文和環(huán)流等變化。

近年來(lái)，也有研究利用現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)數(shù)據(jù)直接對(duì)南海北部陸坡海區(qū)環(huán)流進(jìn)行分析。何琦 等[14]利用ADCP海流連續(xù)觀測(cè)資料，分析了南海北部1 200 m陸坡區(qū)海流垂向結(jié)構(gòu)，指出8—9月觀測(cè)海區(qū)海流垂向結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)“三層結(jié)構(gòu)”并隨季節(jié)變化。LI et al[1]利用錨系資料分析冬季南海北部陸坡環(huán)流特征，結(jié)果表明，由冬季盛行的東北風(fēng)和期間出現(xiàn)的中尺度渦影響陸坡環(huán)流，觀測(cè)到沿等深線環(huán)流主要是西南向流，跨陸坡環(huán)流呈現(xiàn)雙層結(jié)構(gòu)。本文利用2015年6月的兩個(gè)航次現(xiàn)場(chǎng)水文觀測(cè)數(shù)據(jù)，結(jié)合衛(wèi)星高度計(jì)數(shù)據(jù)，分析了南海北部陸坡區(qū)域溫、鹽、密分布和環(huán)流特征。

1 觀測(cè)與數(shù)據(jù)

本文水文現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)數(shù)據(jù)為2015年6月中科院南海所“實(shí)驗(yàn)3號(hào)”船執(zhí)行的南海北部開(kāi)放航次和2015年6月南海水產(chǎn)研究所“南鋒號(hào)”船執(zhí)行的南海陸坡航次的調(diào)查數(shù)據(jù)。本次調(diào)查大面站時(shí)間為2015年6月13日—28日，潛標(biāo)連續(xù)海流觀測(cè)時(shí)間為2015年6月15日—28日。圖1是這次調(diào)查的站位分布圖，紅色星號(hào)為南海北部開(kāi)放航次的調(diào)查站位，主要分布在南海北部陸架區(qū)域；黑色星號(hào)為南海陸坡航次的調(diào)查站位，主要分布在南海北部陸架陸坡區(qū)域；黑色圓圈指潛標(biāo)觀測(cè)站位。觀測(cè)數(shù)據(jù)主要包括海鳥(niǎo)911-plus CTD觀測(cè)的溫度、鹽度、深度資料，潛標(biāo)RDI 300k ADCP連續(xù)觀測(cè)海流資料和高分辨率銥星漂流浮標(biāo)資料。經(jīng)過(guò)預(yù)處理和質(zhì)量控制，CTD數(shù)據(jù)垂向插值為1 m分辨率，300k ADCP數(shù)據(jù)垂向分辨率為1 m/層，時(shí)間間隔為15 min。在觀測(cè)期間，分別投放了5個(gè)漂流浮標(biāo)，包括3個(gè)淺水型(15 m阻力帆)和2個(gè)深水型(100 m阻力帆)。漂流浮標(biāo)主要包括數(shù)據(jù)接收裝置和阻力帆，數(shù)據(jù)采樣時(shí)間間隔為1 h，原始數(shù)據(jù)通過(guò)36 h低通濾波去除高頻信號(hào)(包括潮流和慣性流)，并獲取每6 h采樣間隔的數(shù)據(jù)，隨后經(jīng)中心差分計(jì)算得出6 h平均的漂流浮標(biāo)流速[15]。

本文使用的衛(wèi)星高度計(jì)資料來(lái)源于AVISO(Archiving Validation and Interpretation of Satellite Oceanographic data project),該數(shù)據(jù)融合了TOPEX/Poseidon ，ERS-1/2，Jason-1和Jason2四種衛(wèi)星高度計(jì)資料，數(shù)據(jù)空間分辨率為0.25°× 0.25°，時(shí)間分辨率為1 d。本文選取2015年6月13日—28日時(shí)間段的平均海表高度異常數(shù)據(jù)SLA以及地轉(zhuǎn)流速東西分量u和南北分量v。

圖1 地形和調(diào)查站位Fig.1 Topography and stations

2 雙渦旋結(jié)構(gòu)的衛(wèi)星高度計(jì)觀測(cè)

利用衛(wèi)星高度計(jì)海表高度異常數(shù)據(jù)(SLA)和計(jì)算得到的海表地轉(zhuǎn)流速度，可以發(fā)現(xiàn)在2015年6月南海北部陸坡觀測(cè)區(qū)域存在氣旋渦-反氣旋渦雙渦旋結(jié)構(gòu)。本文渦旋的判定方法參照王惠楠 等[16]文章所述中尺度渦判定標(biāo)準(zhǔn)。圖2為2015年6月13日和6月28日觀測(cè)區(qū)域的海表高度異常數(shù)據(jù)(SLA)和海表面地轉(zhuǎn)流場(chǎng)的分布圖。從圖2可以看出在觀測(cè)區(qū)域東部存在氣旋渦，其中心位置大約位于20°N，117°E，中心海表高度異常值達(dá)到12 cm；而在觀測(cè)區(qū)域西部存在反氣旋渦，其中心位置大約位于19°N, 115°E，中心海表高度異常達(dá)到20 cm。從6月13日和6月28日觀測(cè)區(qū)域的海表高度異常數(shù)據(jù)(SLA)和海表面地轉(zhuǎn)流場(chǎng)的分布，可以看出氣旋渦和反氣旋渦向西南移動(dòng)，此外兩渦影響范圍也進(jìn)一步擴(kuò)大，從而影響兩渦區(qū)域流場(chǎng)。渦旋的分布和結(jié)構(gòu)，對(duì)南海北部陸坡環(huán)流產(chǎn)生重要影響，在兩渦旋中間，可以看出陸坡區(qū)域流向?yàn)闁|南向。

圖2 觀測(cè)期間的SLA和表層地轉(zhuǎn)流Fig.2 SLA and surface geostrophic currents during observations

3 溫、鹽、密分布特征

3.1 溫、鹽平面分布特征

圖3為2015年6月南海北部陸坡觀測(cè)區(qū)域鹽度和溫度的水平分布圖。由于南海北部陸坡區(qū)域地形比較復(fù)雜，分別選取5，50和100 m三個(gè)層次的鹽度和溫度來(lái)討論其水平分布特征。

5 m層的鹽度和溫度分別如圖3a和3b所示。2015年6月在陸坡區(qū)域5 m層存在低鹽水舌，鹽度值低于鄰近水體，而在低鹽值區(qū)域相對(duì)應(yīng)的是高溫值區(qū)域。在調(diào)查海域東北方向，低鹽水舌自東北向西南延伸，在500 m等深線附近，也存在南北向低鹽水舌，核心處鹽度最小值為32；而在西北和東南方向海域存在著相對(duì)高鹽值區(qū)，鹽度大于33。與鹽度相對(duì)應(yīng)，在調(diào)查海域東北和西南低鹽度水舌處分別有兩個(gè)高溫水舌，溫度大于30 ℃；而在調(diào)查海域西北和東南方向高鹽度處對(duì)應(yīng)低溫區(qū)域，溫度小于30 ℃。通過(guò)圖3a的鹽度分布，可以發(fā)現(xiàn)在2015年6月南海北部陸坡區(qū)域存在低鹽水，由此可以初步推測(cè)近岸低鹽水可以輸運(yùn)到達(dá)陸坡區(qū)域，并且在陸坡區(qū)域存在著跨陸坡向的輸送。

50 m層的鹽度和溫度分別如圖3c和3d所示，2015年6月在陸坡區(qū)域50 m層溫、鹽分布與5 m層溫、鹽分布有相似之處，在調(diào)查海域東北向依然存在低鹽高溫區(qū)域(鹽度低于34，溫度高于25 ℃)，但所在區(qū)域范圍在縮小。低鹽高溫區(qū)域由東北向西南延伸，在調(diào)查海域西部仍然可見(jiàn)鹽度為34，溫度為26 ℃的高溫低鹽水。圖3c進(jìn)一步呈現(xiàn)50 m水深處仍存在低鹽中心，然而低鹽區(qū)域范圍僅局限在陸架區(qū)域。

100 m層的鹽度和溫度分別如圖3e和3f所示，2015年6月在陸坡區(qū)域100 m層溫、鹽分布與5 m和50 m層溫、鹽分布有較大差別。雖然觀測(cè)區(qū)域100 m層鹽度差異較小，但100 m層在調(diào)查海域南部存在高鹽高溫中心，鹽度高于34.64，溫度高于20 ℃；而在調(diào)查海域東部存在低鹽低溫中心，鹽度低于34.60，溫度低于18 ℃。

南海北部陸坡區(qū)域5，50和100 m不同層次的溫、鹽分布呈現(xiàn)出不同特征。在不同層次，鹽度分布差異較大，溫度分布差異相對(duì)較小。通過(guò)鹽度的分布差異可以表明南海北部陸坡區(qū)域環(huán)流復(fù)雜，特別是50 m以上層尤為明顯，低鹽度值區(qū)域的變化特征暗示存在復(fù)雜的陸坡環(huán)流輸運(yùn)，從而引起上層鹽度分布特征明顯改變。

圖3 鹽度和溫度的水平分布Fig.3 The horizontal distribution of salinity and temperature

3.2 溫、鹽、密斷面分布特征

圖4為調(diào)查海域500 m以淺平行陸坡等深線自南向北4個(gè)斷面溫度分布，圖上方標(biāo)示調(diào)查站位號(hào)。圖4a～4c表明，斷面等溫線由東向西傾斜，在100 m水層以下，傾斜更為明顯。圖4d表明，在9號(hào)站位附近出現(xiàn)等溫線明顯下凹，暖水下沉，一直延續(xù)到100 m層以下，明顯呈現(xiàn)出與圖4a～4c不同。

圖5為調(diào)查海域500 m以淺平行陸坡等深線自南向北4個(gè)斷面鹽度分布，圖上方標(biāo)示站位號(hào)。由圖5a～5c可見(jiàn)，在斷面東側(cè),50 m以上水層都出現(xiàn)鹽度低值區(qū)，鹽度最小值為32，由此向下鹽度變大，在50 m層以下鹽度水平混合較為均勻，鹽度值為34.5，而在200 m至250 m等鹽線出現(xiàn)由東向西傾斜。圖5d表明，在斷面東側(cè)也出現(xiàn)低鹽區(qū)，鹽度最小值為32。在9號(hào)站位附近，鹽度分布類似溫度分布，等鹽線出現(xiàn)下凹，向下延續(xù)到100 m。

圖5 斷面鹽度分布Fig.5 Distributions of salinity along transects

圖6 為調(diào)查海域500 m以淺平行陸坡等深線自南向北4個(gè)斷面密度分布，圖上方標(biāo)示站位號(hào)。如圖6所示在表層鹽度低值區(qū)也出現(xiàn)σt低值區(qū)。在低值區(qū)以下σt分布與溫度分布相似，圖6a～6c表明等密線由東向西下傾，這表明在南海北部陸坡流由西北指向東南。圖6d表明，9號(hào)站附近等密線影響的下凹能達(dá)到80 m的深度，結(jié)合圖4d、5d中的溫度和鹽度下凹分布，說(shuō)明來(lái)自近岸的高溫低鹽水舌的影響一直達(dá)到80 m深度。

圖6 斷面密度分布Fig.6 Distributions of density along transects

4 環(huán)流輸運(yùn)特征

過(guò)去研究結(jié)果表明，南海北部區(qū)域主要受東亞季風(fēng)影響，夏季盛行西南風(fēng)呈現(xiàn)東北向流，冬季盛行東北風(fēng)呈現(xiàn)西南向流。此外，南海北部陸坡區(qū)域環(huán)流呈現(xiàn)多渦結(jié)構(gòu)，除了受季風(fēng)影響，同時(shí)也可以受中尺度渦影響[1]。同時(shí)也有研究表明南海北部陸坡環(huán)流復(fù)雜，不僅是單一沿著陸架、陸坡的流動(dòng)，而且也存在著跨陸坡的流，并且呈現(xiàn)出多層結(jié)構(gòu)[1，15]。本研究分別通過(guò)水文溫、鹽場(chǎng)數(shù)據(jù)，潛標(biāo)海流計(jì)資料和漂流浮標(biāo)數(shù)據(jù)分析2015年6月南海北部陸坡區(qū)域環(huán)流特征。

4.1 動(dòng)力高度法

利用水文觀測(cè)斷面站點(diǎn)數(shù)據(jù)和動(dòng)力高度法可以計(jì)算兩個(gè)站點(diǎn)之間相對(duì)0速度參考面的相對(duì)地轉(zhuǎn)流速[17]。圖7為通過(guò)SW—NE向斷面CTD溫度、鹽度場(chǎng)，利用動(dòng)力高度法計(jì)算與陸坡區(qū)域平行等深線的3個(gè)斷面法向地轉(zhuǎn)流分布，圖上方標(biāo)示站位號(hào)。由于觀測(cè)的3個(gè)斷面以及每個(gè)CTD站點(diǎn)深度不同，所以圖7a，7b和7c分別選取斷面站點(diǎn)水深較淺的站點(diǎn)深度1 000，900和400 m為零速度參考面，得到的是相對(duì)地轉(zhuǎn)流而非絕對(duì)地轉(zhuǎn)流。圖7a～7c分別呈現(xiàn)的是從南到北3個(gè)斷面的相對(duì)地轉(zhuǎn)流速剖面，圖中正值表示法向西北流向，負(fù)值表示法向東南流向。從圖7a～7c可以看出在陸坡區(qū)域主要是跨陸坡的東南向流，在200 m層以上流速比較大。最大流速出現(xiàn)在表層，表層呈現(xiàn)出流核，最大流速分別為0.6，0.5和0.3 m/s，流核位于斷面中心200 m以上。以上分析表明斷面中間流速較強(qiáng)，同時(shí)從地轉(zhuǎn)流速分布可以看出靠近南部外海斷面地轉(zhuǎn)流速大于北部陸架斷面地轉(zhuǎn)流速。這也與衛(wèi)星高度計(jì)觀測(cè)結(jié)果一致。

圖7 斷面相對(duì)地轉(zhuǎn)流分布(單位：m/s)Fig.7 Distribution of relative geostrophic velocity along transects(unit: m/s)

4.2 潛標(biāo)海流計(jì)觀測(cè)

在航次期間，還布放了深水潛標(biāo)(搭載1套ADCP海流計(jì))對(duì)南海北部陸坡上層海流進(jìn)行為期15 d的連續(xù)觀測(cè)。圖8為2015年6月15日—29日南海北部陸坡區(qū)域錨定ADCP海流計(jì)觀測(cè)的50，100和150 m流速圖。為了消除潮汐的影響，圖8中流速經(jīng)過(guò)33 h低通濾波處理得到亞潮流(subtidal current)[18]。從圖8和表1可以看出，在50 m處6月15日—24日主要是東南向流，而6月24日—29日主要是西南向流，觀測(cè)期間平均流速為16.5 cm/s，流速方向?yàn)?42°。在100 m處同時(shí)存在西南向和北向流速，但以西南向流為主，平均流速為3.4 cm/s，流速方向?yàn)?92°。在150 m處同時(shí)存在西南向和東北向流速，但以東北向流為主，平均流速為10.6 cm/s，流速方向?yàn)?3°。從表1可以看出100 m層流速很小，并且上下層流速方向發(fā)生明顯改變，主要反映了100 m層為流速轉(zhuǎn)向?qū)樱?00 m層以上為東南向流，100 m層以下主要為東北向流。

圖8 潛標(biāo)ADCP觀測(cè)的不同水深流速時(shí)間序列圖Fig.8 Time series of the subtidal current vectors at different depths based on ADCP mooring

水深/m東西分量u/(cm·s-1)平均值標(biāo)準(zhǔn)差南北分量v/(cm·s-1)平均值標(biāo)準(zhǔn)差流速/(cm·s-1)流向/(°)5010．115．7-13．06．116．5142100-0．76．5-3．05．63．419215010．115．73．18．010．673

綜上所述，調(diào)查區(qū)域100 m以上流和100 m以下流呈現(xiàn)兩層反向結(jié)構(gòu)，100 m以上主要是跨南海北部陸坡的東南向流，100 m以下主要是平行南海北部陸坡等深線的東北向流，這與 LI et al[1]等冬季在南海北部陸坡觀測(cè)的結(jié)果不同。

4.3 漂流浮標(biāo)觀測(cè)

衛(wèi)星跟蹤漂流浮標(biāo)可以用來(lái)測(cè)量海水實(shí)際的運(yùn)動(dòng)軌跡和流速[19]。在航次期間，調(diào)查海域陸續(xù)投放了5個(gè)漂流浮標(biāo)。圖 9 為2015年6月在南海北部陸坡區(qū)域布放的5個(gè)漂流浮標(biāo)軌跡和流速圖，圖中流速矢量時(shí)間間隔為1 d。其中D1，D4和D5為15 m淺水型漂流浮標(biāo)(阻力帆在15 m處)，D2和D3為100 m深水型漂流浮標(biāo)(阻力帆在100 m處)。本文分別分析淺水型和深水型漂流浮標(biāo)運(yùn)動(dòng)軌跡和流速分布來(lái)討論2015年6月南海北部陸坡環(huán)流特征。從圖9可以看出D1，D2，D3和D5漂流軌跡比較一致，跨越南海北部陸坡區(qū)域，大體上從南朝北，然后跨過(guò)陸坡轉(zhuǎn)向東向。15 m淺水型漂流浮標(biāo)和100 m深水型漂流浮標(biāo)漂流的方向沒(méi)有明顯的區(qū)別，說(shuō)明15 m層和100 m流速方向變化沒(méi)有較大的差距。D4漂流浮標(biāo)呈現(xiàn)出了反氣旋(順時(shí)針)旋轉(zhuǎn)，這與圖2中衛(wèi)星高度計(jì)觀測(cè)區(qū)域西部的反氣旋渦對(duì)應(yīng)，D4的順時(shí)針與這個(gè)反氣旋渦帶來(lái)的順時(shí)針旋轉(zhuǎn)的海流對(duì)應(yīng)。

圖9 漂流浮標(biāo)軌跡和流速分布Fig.9 Distribution of drifter’s tracks and velocities

表2統(tǒng)計(jì)了5個(gè)漂流浮標(biāo)平均流速的特點(diǎn)，在觀測(cè)期間漂流浮標(biāo)平均流速約為0.2 m/s，D1、D2、D3和D5漂流浮標(biāo)在陸坡區(qū)域方向朝東南，D1和D2漂流浮標(biāo)在陸坡外海方向朝東。D2和D3漂流浮標(biāo)同屬于深水型，然而D3流速較小，D2流速較大，這是因?yàn)镈3位于渦中心所以流速較小，而D2位于氣旋渦和反氣旋渦交匯處，所以流速較大。D4漂流浮標(biāo)呈反氣旋旋轉(zhuǎn)，故平均流速很小。D1、D2、D3和D5漂流浮標(biāo)在陸坡區(qū)域的平均流速方向?yàn)闁|南向，這表明陸坡區(qū)域表層海流流速方向?yàn)闁|南向。

表2 漂流浮標(biāo)流速統(tǒng)計(jì)

5 結(jié)論

本文利用2015年6月南海北部2個(gè)航次的水文數(shù)據(jù)，結(jié)合衛(wèi)星高度計(jì)數(shù)據(jù)，分析了南海北部陸坡在氣旋渦-反氣旋渦雙渦結(jié)構(gòu)影響下的水文和環(huán)流特征。結(jié)果如下：

(1)通過(guò)衛(wèi)星高度計(jì)數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，2015年6月13日—28日在南海北部陸坡觀測(cè)區(qū)域存在氣旋渦-反氣旋渦的雙渦結(jié)構(gòu)。具體表現(xiàn)為在調(diào)查海區(qū)東部的氣旋渦和西部的反氣旋渦。在渦旋中心，流速較小；在兩渦交匯處，流速較強(qiáng)，流向?yàn)闁|南方向。

(2)從溫、鹽的平面分布可以看出，2015年6月南海北部陸坡調(diào)查海區(qū)50 m以淺的表層鹽度存在NE—SW方向低鹽區(qū)，表層鹽度最小值低于32。從溫、鹽斷面分布可以看出在斷面中心區(qū)域近表層50 m以淺明顯的鹽度低值區(qū)。由此可以推斷南海北部陸坡區(qū)域在氣旋渦-反氣旋渦交匯處存在由北向南跨陸坡的海水輸運(yùn)。

(3)利用斷面溫、鹽數(shù)據(jù)，通過(guò)動(dòng)力高度法推導(dǎo)出跨陸坡方向的相對(duì)地轉(zhuǎn)流速，流速方向?yàn)闁|南向且靠近外海斷面流速大于靠近陸架斷面流速，斷面中間流速大于兩邊流速。同時(shí)，潛標(biāo)連續(xù)海流資料和漂流浮標(biāo)資料也證實(shí)了在調(diào)查期間100 m以淺存在東南向跨陸坡流。而潛標(biāo)連續(xù)海流資料還表明跨陸坡海流在100 m層附近發(fā)生轉(zhuǎn)向，100 m層以深呈現(xiàn)東北向流，呈現(xiàn)了“深入淺出”(深層為向岸的入侵、淺層為離岸的出流)的“兩層結(jié)構(gòu)”。

綜上所述，南海北部陸坡區(qū)域在氣旋渦-反氣旋渦影響下存在跨陸坡的海流，跨陸坡流主要存在于兩渦交匯處，并呈現(xiàn)“兩層結(jié)構(gòu)”特征。

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Observed hydrographical features and circulation with influences of cyclonic-anticyclonic eddy-pair in the northern slope of the South China Sea during June 2015

CHEN Zhong-wei1,2, YANG Cheng-hao1,2, XU Dong-feng*1,2, XU Ming-quan1,2

(1.StateKeyLaboratoryofSatelliteOceanEnvironmentDynamics,Hangzhou310012,China;2.SecondInstituteofOceanography,SOA,Hangzhou310012,China)

Using in situ hydrographic measurements during June 2015 and satellite altimeter data provided by archiving validation and interpretation of satellite oceanographic data(AVISO), the hydrographical features and circulation with influences of cyclonic-anticyclonic eddy-pair in the northern slope of the South China Sea during June 2015 were studied. The results showed that the low-salinity water in northeast-southwest direction was found in the upper 50 m in the northern slope of the South China Sea during June 2015. The minimum surface salinity values were below 32, which indicated the presence of cross-slope transport in the northern slope of the South China Sea. Due to the existence of cyclonic-anticyclonic eddy-pair in the northern slope of the South China Sea during the observation, the cross-slope currents were found in the upper 100 m ,of which the maximum velocity was observed in the intersection of two eddies. In addition, the circulation across the continental slope in the Northern South China Sea derived from the moored current measurements, presented two-layer structure: offshore flow in the upper 100 m and onshore flow beneath 100 m.

Northern South China Sea; continental slope; circulation; cyclonic-anticyclonic eddy-pair

10.3969/j.issn.1001-909X.2016.04.002.

2016-04-25

2016-05-12

國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃(“973”計(jì)劃)項(xiàng)目資助(2014CB441501);國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目資助(41406021);國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃重點(diǎn)專項(xiàng)項(xiàng)目資助(2016YFC0304105)；衛(wèi)星海洋環(huán)境動(dòng)力學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室自主課題資助(SOEDZZ1505)

陳鐘為(1991-)，男，浙江常山縣人，主要從事物理海洋學(xué)研究。E-mail：chenzhongwei1991@163.com

*通訊作者:許東峰(1966-),男，研究員，主要從事大洋環(huán)流和海-氣相互作用方面的研究。E-mail:xudongfengsio@sio.org.cn

P731.2

A

1001-909X(2016)04-0010-10

10.3969/j.issn.1001-909X.2016.04.002

陳鐘為，楊成浩，許東峰，等. 2015年6月南海北部陸坡氣旋-反氣旋渦對(duì)陸坡水文和環(huán)流影響的觀測(cè)[J]. 海洋學(xué)研究,2016,34(4):10-19,

CHEN Zhong-wei, YANG Cheng-hao, XU Dong-feng, et al. Observed hydrographical features and circulation with influences of cyclonic-anticyclonic eddy-pair in the northern slope of the South China Sea during June 2015[J]. Journal of Marine Sciences, 2016,34(4):10-19, doi:10.3969/j.issn.1001-909X.2016.04.002.