第二章 物理海洋

知识类型: 析出资源
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内容出处: 《福建省志·海洋志》 图书
唯一号: 130020020230006801
颗粒名称: 第二章 物理海洋
分类号: P733
页数: 47
页码: 104-150
摘要: 本章主要介绍了物理海洋学中的海水温度、盐度、密度、潮汐、潮流与余流、波浪、水团以及上升流等方面的内容。文章通过描述这些物理量的平面分布、变化规律以及垂直分布,揭示了海洋环境的复杂性和多样性,对于了解海洋生态系统、气候变化以及人类活动对海洋的影响等方面具有重要意义。
关键词: 海洋学 物理海洋 福建省

内容

物理海洋也称海洋水文,它着重研究海水的物理性质和海水各种运动的发生、发展规律。主要研究对象有水温、盐度、密度、潮汐、海流、海浪以及水团、上升流等。物理海洋与海上交通、港湾建设、海岸防护、滩涂围垦、渔业捕捞和养殖等资源开发、海区环境保护和国防建设均有密切关系。
  福建省对物理海洋的调查研究比较早,特别是20世纪80~90年代大力进行近岸和近海综合的或专题的调查研究,基本上掌握了福建省近岸和近海的物理海洋各要素的分布和变化。
  第一节 海水温度
  海水温度是海洋中最基本的要素之一,很多现象都与海水温度有关。因此,调查和研究其分布和变化,具有极其重要的意义。福建省近岸和近海,受太阳辐射、季风、外海水和沿岸水的影响,海水温度随季节而变化。
  一、平面分布
  (―)近岸海水温度
  福建省沿海地处亚热带,终年水温较高,据岸边定点站1960~1982年资料统计。多年平均水温为18.8~21.3℃,历史最高水温为33.4℃(三沙站,1960年9月3日表层),最低水温为5.5℃(北礵站,1968年2月15日)。全省平均温度为19.9℃,年变幅为15.1℃。各季水温平均值及极值见表2-1。
  (二)近海海水温度
  福建省近海受季风、外海水和沿岸水的影响,水温随季节变化而变化。
  春季(4~6月):
  随着太阳辐射的增强,台湾海峡水温逐渐上升。由于上表层海水的增温大于深层,因此水温分布呈现分层现象。此外随东北季风的减弱,浙闽沿岸水的分布范围随之缩小,而海峡暖流水北上势力增强,使海区内出现增温不一致的现象。福建省近海海域增温8~10℃,大于远岸海域6℃左右,这样使近岸一带冬季相对低温的特性趋于消失,因而整个海区的海水分布逐渐向夏季型转化。由图2-1可看出,5月,全海区水温在18.0~28.0℃,从闽江口外到围头一带近岸海域,表层水温已上升到18.0~23.O℃,远岸海域的水温在18.0~28.0℃之间。福建近海海水的温度值自近岸向远岸递增,等温线大致与岸线平行。这种分布是相对低温的浙闽沿岸水和高温的海峡暖流水之间相互作用的结果。在海区东南部有一温度高于24.O℃的水舌向北伸展,在闽江口外,有一温度低于19.O℃的水舌向南延伸。在浙闽沿岸水的外缘,存在着明显的温度水平梯度,即“温度锋”(图2-1)。6月,西南季风控制整个调查海区,浙闽沿岸水已消失,但水温的水平分布仍与5月相似。
  整个海区深、底层温度的平面分布与表层大致相似。
  夏季(7~9月):
  台湾海峡由于太阳辐射最强,因而整个海区的水温升至全年最高值,在西南季风的影响下,海区基本上为北上的海峡暖流水所控制,水温的水平分布比较均匀,等温线的分布稀疏,尤其在表层更是如此。由图2-2可看出,8月表层水温在26.0~29.4℃之间。为一年中温度水平分布最均匀的月份。10米层以深,由于受深层低温高盐水涌升的影响,水温分布明显地呈现近岸低,远岸高的分布趋势。如在20米层,从闽江口到围头附近的近岸海域,水温均在26.0℃以下,比远岸约低2~3℃,底层,除东南海域水温大于27.0℃外,其它海域均在23.0~25.0℃之间.由于在30米以深,海区北部的水温较低,因而导致深、底层的等温线大致呈纬向分布,水温南高北低。
  秋季(10~12月):
  台湾海峡在夏末秋初正处于西南季风向东北季风转换的过渡期,因而和春季相比,总的趋势正好相反。此时海峡暖流水由强开始变弱,浙闽沿岸水迅速加强,全海区的海水温度逐渐下降,其中近岸海域降温比东南部海域明显。由图2-3可以看出,10月海区的水温在24.4~26.3℃之间,在海区南部附近有一温度稍高的暖水舌向东北伸展。相对而言,表层水温的水平分布比较均匀,仍具有夏季分布特征。这种分布趋势只存在于30米以浅水域,深、底层水温的分布已开始具有冬季特征,即近岸水温低,向远岸逐渐递增。随着浙闽沿岸水的加强,12月,近岸一带的水温已降至17.0℃左右(最低为16.11℃),而海区的东南海域由于受海峡暖流水影响,水温仍保持在23.O℃左右。等温线分布大致与岸线平行,水温的水平梯度已明显增大。
  冬季(1~3月):
  台湾海峡此时太阳辐射最弱,水温降至一年中的最低值。由于受东北寒冷气流的影响,南下的浙闽沿岸水明显增加,它与北上的海峡暖流水以及台湾东北向的高温水相遇,形成了该海区近岸低,远岸高的分布。总的说来,台湾海峡冬季等温线的分布大致与岸线平行。在浙闽沿岸的外缘,存在着明显的温度水平梯度。从图2-4可看出,2月份全海区的水温在12.0~24.0℃之间。表层从闽江口外至围头附近的海域,水温较低(小于12.0℃,在闽江口外观测到的最低值为10.5℃);远岸海域水温较高(大于15℃)。海区南部有一高温水舌(大于20℃)向北方向伸展;另外,在海区的东南方,还存在另一个高温(大于22.O℃)区域,在这两个水温之间存在着一个自闽江口向东南方向伸展的低温水舌。从图中还可看出,在浙闽沿岸水的外缘处等温线比较密集,温度水平梯度大。底层水温的分布和表层相似,只是温度的水平梯度比表层略有减少。
  二、水温变化
  (一)周日变化
  福建省近岸海域水温周日变化主要与太阳辐射、气温有关,最大日较差4.82℃,发生在夏季表层。最高水温一般在太阳辐射强、气温高的时段(10~16时),最低水温在22时至次日06时,极值出现时间随水深增加而滞后。在5米层以下,可以看到水温呈双峰的周日变化,此系潮汐效应所致。
  台湾海峡南部水温日较差6月份较大。12月份较大的水温日较差一般出现在中层(30~50米),产生水温日变化的原因主要是跃层上的内波现象以及潮汐现象。
  台湾海峡南部东山近岸海域,冬季由于强烈的对流混合作用,水温上、下均匀一致,没有出现跃层现象。水温日变化曲线呈弱的二峰二谷型,表层到底层水温日较差为0.25℃左右。
  (二)周年变化
  沿岸和近海水温年变化,都是由冬季的低温,增至夏季高温,然后下降到翌年冬季的低温,变化规律基本和太阳辐射一致,最低一般在1~2月,最高多在8月。沿海定位站水温年变幅见表2-2。
  影响福建近岸海域海水温度年变化的因子很多,其中包括太阳辖射强度的变化、浙闽沿岸水和外海水的消长变化、热量向深层传递过程以及地理环境等。在这些影响因子中,太阳辐射是最主要的,它决定了水温变化的年周期性。
  水温年变化的主要特点是:年变化曲线比较规则,近似于余弦曲线;年变化的幅值一般是近岸海域大于远岸海域,表层大于深、底层。
  表层水温直接受太阳辐射影响,因此它的极值出现时间比较规则,最高值一般出现在8月,最低值大多见于2月。表层的最高水温值比较接近,在29.O℃左右;最低值相差较大,在8.89~15.0℃间。水温的年变幅在近岸海域为19.0℃左右;远岸海域在16.6~17.0℃间,而以台湾海峡东南海域为最小。
  深、底层水温极值出现时间较不规则。在福建省北部近海,水温最高值出现在7月外,其他都推迟到10月出现;福建省南部近海海域水温最高值出现时间与表层较一致,均见于8月。水温最低值出现时间大致与表层相近,多数出现在2月。底层最高水温值在24.60~28.30℃间,最低值在8.30~14.55℃间。
  三、垂直分布
  台湾海峡中、北部海区,水温垂直分布主要有垂直均匀、正梯度和负梯度三种类型(图2-7)。
  (一)垂直均匀型
  垂直均匀型是指从海面到海底水温差异极微(水温垂直变幅≤0.3℃,最大的垂直梯度值≤0.05℃/米),水温垂直分布曲线近似于直线(图2-7b)。这种类型存在于冬半年(10月至翌年5月),主要出现在海区南部。此外,还见于东北海域。它的分布范围以1月最为广泛。
  (二)正梯度型
  正梯度型又称逆温型,表现为海水温度随深度的增加而递增(图2-7a)。这一类型主要存在于11月至翌年4月,分布范围较广。正梯型又可分为出现跃层(△T/△Z≥0.2℃/米)和不出现跃层(△T/△Z<0.2℃/米)两种情况(△T/△Z为水温垂直梯度)。跃层现象,主要见于1~4月,大多数出现在近岸海域,分布范围以3月为最广,跃层所在深度在海区北部为10~20米,海区南部为20~30米。它们的变化不大,绝大多数在0.5℃/米,最大值为0.95℃/米。海区正梯度的出现,极大部分是温度较低,密度较小的浙闽沿岸水覆盖在温度较高,密度较大的海峡暖流水之上而形成;另一部分则是由于冬季气温低、风大、海水涡动混合强烈,使上层海水降温所致。海区温度正梯度比较稳定,存在时间较长,这是因为出现温度正梯度型的海域同时也存在较强的盐跃层,使海水处于垂直稳定的状态。
  (三)负梯度型
  负梯度型是指海水随深度增加而降低(图2-7c)。这是下半年最常见的类型。3月在海区南部及东北部小范围海域已有出现,垂直梯度较小。进入4月,上层增温加剧,使上、下层水体间温差增大,此时除海区北部小范围海域呈正梯度型及南部小范围海域呈垂直均匀分布外,整个海区水温皆呈负梯度型分布。7~9月,由于上表层继续增温,而深层水温变化较小,使水温垂直梯度达一年之中最大值,而且分布范围广。进入10月,负梯度的分布范围迅速缩小,仅在海区南部的近岸海域出现。负梯度也可分为出现跃层(△T/△Z≤-0.2℃/米)和不出现跃层(△T/△Z>-0.2℃/米)两种情况。4月跃层现象仅局限在闽江口外海域。且都存在于上(表)层。5月跃层仅在海区南部近海海域出现,所在深度不一,强度一般在0.20~0.35℃/米间。6月跃层的分布已扩展到南部整个海区。7月则在海区近岸海域出现,跃层所处深度在近岸一带大多为10米左右,离岸稍远海域位于15米附近,其强度在0.20~0.35℃/米间,最大值为0.41℃/米。8月跃层的分布范围最广,它们所处深度近岸在10~20米间。远岸则在20~30米间,强度比其他各月强,大多在0.25~0.50℃/米间,最大值为0.52℃/米。9月跃层的分布范围迅速减少,只出现在个别海域,强度也明显减弱。
  由图2-8可见,台湾海峡南部海区,夏季(8月)温度的垂直分布存在着均匀分布、单跃层和双跃层三种型。温度的均匀分布主要出现在福建省南部浅海域。单跃层和双跃层主要出现在台湾浅滩以北和以南海域,单跃层强度为0.3~0.5℃/米,厚度为10米以上。双温跃层的上跃层出现在10~20米,下跃层出现在40米以下,上下跃层强度为0.3℃/米和0.2℃/米,上跃层厚度为8米,下跃层厚度为8米以上。
  第二节 海水盐度
  海水是一种含有多种无机盐类的溶液。盐度是其浓度的量度,也是描述海水特征的基本物理量之一。福建省近岸和近海海水盐度与海水温度一样随季节而变化。
  一、平面分布
  (一)近岸海水盐度
  福建省近岸盐度分布亦受外海水和沿岸水支配,季节变化明显、各季盐度及其极值见表2-3,盐度分布终年远岸高于近岸,南部高于北部。
  (二)近海海水盐度
  春季(4~6月):
  春季台湾海峡浙闽沿岸水对该海区的影响势力开始减弱,但此时正值福建地区的雨季,降雨在一定程度上加强了闽江的入海径流,致使近岸一带盐度较低,远岸海域盐度较高。由于海峡暖流水影响增强,低盐的浙闽沿岸水逐渐向北收缩,并于6月份退出福建近海。由图2-9可以看到,表层小于31.50的低盐区分布在福建近岸一带,受入海径流影响较大的闽江口附近盐度低至14.29,且等值线密集,几乎平行于岸线。水平梯度大,而盐度大于33.50则分布在中线以东海域。
  夏季(7~9月):
  台湾海峡基本上全为北上的海峡暖流水所控制。盐度分布的主要特点是盐度的水平分布比较均匀。从图2-10可看出,表层等盐线较稀疏,在海区中部存在着两个高盐区(大于34.00),海区东南部存在着低盐区(小于33.50),其他大部分海域盐度值处于33.50~34.00间。
  秋季(10~12月):
  台湾海峡随着西南季风和东北季风的交替,浙闽沿岸水的影响范围逐渐扩大,表层海水盐度值降低,全海区已降至29.0~34.0之间。盐度场的分布(图2-11)趋势大致与温度场相似,在海区南部附近有一高盐舌向西北方向伸展,另在海区南部也有一盐度大于31.50的盐舌存在,闽江口外(26.94)为最低。该月在上(表)层盐度是本年度盐度值最低的一个月,海区北部大部分海域的盐度是为该海域年内最低值。这与浙闽沿岸水的进入及影响范围的扩大有关。底层盐度的分布与春季较类似。
  台湾海峡南部11月已进入东北季风盛期,福建省东山近海由于九龙江的入海径流影响,表层盐度为29.84。底层盐度为30.99。远岸海域主要受南海表层水控制,盐度达(>34.00)。
  冬季(1~3月):
  台湾海峡冬季各月等盐线的分布趋势与等温线较为相似,盐度值自近岸向远岸递增。在沿岸水的外缘处存在着较强的盐度水平梯度。近岸海域的盐度较低,从闽江口外到围头附近的近岸海域,盐度值均低于30.0(闽江口外盐度仅为24.20);在海区南部为盐度大于34.50的高盐区。表层等盐线的分布大致和岸线平行(图2-12)。盐度的这种分布与形成水温分布原因相同,即近岸海域的低盐特征是浙闽沿岸水南下所引起的,远岸海域的高盐区主要是海峡暖流水的影响所致。在浙闽沿岸水的外缘,盐度水平梯度较大。底层盐度的分布趋势和表层大致相似,但近岸一侧盐度值比表层高,两个高盐区之间的过渡水域变得狭窄。
  二、盐度变化
  (一)周日变化
  福建省沿岸盐度周日变化主要是潮流引起的,基本呈双峰周日变化(图2-13),极值在高低潮前后出现。盐度日较差主要取决于潮流强弱和水平梯度大小,一般河口日较差大,例如闽江口,表、底层日较差14.21和4.70;远岸小,表、底层日较差不到0.5。
  台湾海峡南部近岸海域盐度的日变化主要取决于合成流(特别是潮流)的流况。6月份最大盐度日较差发生在上层。表层由于潮汐和潮流作用,使得盐度的日变化曲线呈近似于正弦曲线形状,表层以下各层,较大的盐度日变化往往与所在深度的盐跃层或盐度的脉动现象相对应。12月份,台湾浅滩以南海域盐度的日较差比较小,台湾浅滩以西近岸海域盐度日较差较显著,日变化曲线呈二峰二谷,这种变化特征符合该海域流向的变化。
  (二)周年变化
  福建省沿海定位站盐度年变化,最高盐度均出现在7月。但在福建省南部的南澳、东山和厦门,6月的盐度却出现全年最低值(图2-14),这主要是因为韩江和九龙江这时已进入黄梅雨季、大量淡水流入所致。沿海定位站及沿岸海区盐度年变幅见表2-4。
  台湾海峡中、北部海区,福建近岸,盐度的年变化由于受径流、降水、蒸发以及水系分布等因素的影响,不仅年变幅大,且变化远较水温复杂。总的说来,上(表)层盐度的最大值在近岸海域均出现于6~9月;远岸海域则大多出现在12月至翌年4月。上(表)层盐度的最小值在25°00’N以北海域,大多出现在10月;25°00’N以南海域出现在1、2月。远岸,则出现在10月。深、底层盐度最大值的出现时间与表层基本一致,它的最小值除海区东南小范围海域出现在7月外,大多见于在12月至翌年2月间。
  盐度极值出现情况与水系分布的关系较为密切。例如,夏季由于福建沿岸出现海水涌升现象,使近岸一侧在6~9月间盐度值较大;10月份由于浙闽沿岸水势力偏强,且向外扩展明显,因而使10月表层的盐度明显降低。
  近海上(表)层盐度的最大值在33.79~34.81之间,最小值则相差较大,在14.29~33.50之间。深、底层盐度的最大值比较相近,在33.18~34.82之间,最小值在27.56~33.14之间。盐度年变幅近岸海域表、底层分别为19.89和16.62。远岸海域盐度年变幅,深、底层明显小于表层,其值相应为1.00~4.00和4.00~6.00。
  根据盐度年变化的趋势、极值及出现时间等,可将盐度的年变化归纳为以下3种主要类型:
  秋冬低、春夏高型:
  该型的主要特点是秋冬季(10~2月)海水的盐度值偏低(<30.50),春夏季(6~8月)盐度值偏高(>33.00),盐度的年变幅较大。这一类型主要存在于福建近岸出现涌升现象的海域。
  秋低、春高型:
  该型的主要特点是秋季(10月)盐度偏低(表层小于30.00),春季(4~5月)盐度偏高(大于34.00)。另一特点是初冬(1月)到盛夏(8月)间盐度变幅不大,盐度值大都在32.50~34.50间。这一类型主要出现在台湾海峡东北部的高温、高盐水域。
  冬高、夏低型:
  从盐度年变化总趋势来看,该型的主要特点是上半年的盐度比下半年的大。就全年而言,盐度的变幅较小,而且终年比较相近,在33.00~34.80间,冬季盐度值均大于34.30,夏季盐度值略低于34.00。这一类型主要出现在海峡南部终年为海峡暖流水所影响的海域。
  三、垂直分布
  台湾海峡中、北部海区盐度垂直分布。有垂直均匀型和正梯度2种类型。
  垂直均匀型:
  是指从海面到海底各层盐度相差极微(海水盐度垂直变幅≤0.10,最大垂直梯度≤0.2/米),盐度垂直分布曲线近于直线的情况(图2-15a)垂直均匀型主要存在于冬半年(11月至翌年5月),分布范围与水温垂直均匀型大体相似,主要出现在台湾海峡中部海域,其中1月份还见于东北海域。
  正梯度型:
  在垂直分布曲线上表现为海水盐度随深度的增加而递增(图2-15b)。它也可分为出现跃层(△S/△z ≥O.lOm⁻¹)和不出现跃层(△S/△z <O.lOm⁻¹)两种情况。盐度正梯度型分布的范围广,几乎占据了除垂直均匀型以外的整个海区。它的存在时间较长,几乎终年可见。至于盐跃层现象,在近岸海域出现几率较高,主要集中于近岸海域。12~6月跃层所在深度在近岸海域较浅(大多在5~15米),远岸略深(大多在15~30米),它的强度在0.40米⁻¹以下,最大值为0.46米⁻¹。夏季各月盐跃层现象极少见。10月是跃层最强且分布范围最广的一个月,该月除闽江口及海区东南个别海域外,全海区均有跃层出现,强度大多在0.10~0.40米⁻¹,最大值为0.52米⁻¹。
  台湾海峡南部海区,夏季存在有3个类型特征的盐度垂直分布:
  单盐跃层:
  大多数海域的单盐跃层出现在30米的深度,图2-16的曲线A表示盐度的垂直分布,由图可见,盐度跃层位于30~33米,强度为0.3/米。这种单盐跃层的垂直分布主要出现在台湾浅滩以北海域。
  双盐跃层:
  图2-16的曲线B是台湾浅滩以南其中一次观测的盐度垂直分布。可见,上跃层出现在4~10米,下跃层出现在45~48米,上跃层强度为0.17/米,下跃层强度为0.23/米,这种双盐跃层的垂直分布主要出现在台湾浅滩以南的海区。
  盐度垂直均匀分布:
  图2-16的曲线C,表示盐度随深度呈垂直均匀,主要出现在台湾浅滩的西北,靠近福建省南部海区。
  第三节 海水密度
  海水密度是指单位体积海水所包含的质量,它也是物理海洋的基本要素之一。海水密度是温度、盐度和深度的函数,它与盐度成正比,而与温度成反比。由于福建近海深度浅、压力作用极微,故福建海区海水密度主要取决于温度或盐度。文中的海水密度指条件密度σt。
  一、平面分布
  春季(4~6月):
  台湾海峡海水温度逐渐上升,因而海水密度值随之降低。初春,海水密度的分布大致是上(表)层是近岸低,远岸高;在深、底层则是闽江口附近和海区东南部都偏低,而中间偏高。从图2-17可见到,5月,近岸海域海水的密度值小于22.00(特别是闽江口附近可低于10.00),远岸海域海水密度值一般均大于22.5,等密线的分布大致与岸线平行;6月,密度的分布趋势与该月盐度分布比较相似,等密线大致与岸线平行。远岸海域密度值较高,密度分布总的形式与冬季相似。
  夏季(7~9月):
  台湾海峡随着海水温度的升高和盐度的降低,海水的密度值也随之降低。由于本海区夏季的温、盐度分布比较均匀,因而密度的分布亦相当均匀。8月,福建近岸海区的表层,海水的密度值在21.00左右;为一年内海水密度分布最均匀的月份。自10米以深,这种均匀分布的特征逐潮消失。
  从图2-18可看到,海水密度的主要特征是:水平分布比较均匀,表层密度平面分布与同月的表层温度平面分布比较一致。夏季海水密度的这种分布形式,反映了影响密度分布的诸因素中温度起着主导作用。
  秋季(10~12月):
  台湾海峡此时海水密度的分布处于由夏季形式向冬季形式的转化阶段,密度的分布与盐度分布较为一致,表层在闽江口以及台湾西北海域的海水密度均低于18.50,海区南部和海区的东北部海域密度值相对较高,分别为22.25和20.59。底部的密度形式大致与表层相似。
  10月是该海区海水密度最小的一个月,如同盐度一样,出现了一年内密度的最低值。12月海水密度的分布趋势已具有冬季特点,即近岸海域低,远岸海域高。由图2-19可以看出,密度水平方向显得均匀,密度值在垂直方向显得较为均匀,只是在不同水系的交界处,出现较为明显的跃层现象。可看出密度跃层所在的深度与盐度跃层的位置比较一致。这一分布形式反映了影响海水密度分布的诸因素中,盐度起着主导作用。
  冬季(1~3月):
  台湾海峡海水的密度值自近岸向远岸方向递增,等密度线的分布大致与岸线平行。近岸海域受浙闽沿岸水影响,海水密度较小,表层在闽江口外,其值仅为18.50;远岸海域特别是东北海域和南部,密度水平梯度较大。冬季海水密度分布多处于垂直均匀状态,各层海水密度的水平分布趋势大致相似,但由于底层受沿岸水影响已较弱,从而水平梯度比表层明显减小。
  从图2-20可看到,冬季密度分布的总趋势是:远岸海域密度值较高,近岸海域密度值较小,在沿岸水外缘存在明显的水平梯度。
  二、密度变化
  台湾海峡上层密度最大值出现在2月前后,最小值除海区南部出现在7、8月份外,其他均见于10月,密度的最大值在22.43~25.37之间;最小值则在9.11~21.16间,年变幅5.00~8.00之间。深、底层密度最大值出现时间与表层比较一致,密度的最大值在23.14~25.76之间,最小值在18.15~22.85,年变幅在1.94~4.99(图2-21、图2-22)。
  三、垂直分布
  台湾海峡海水密度的垂直分布,可分为垂直均匀和正梯度2种类型。
  垂直均匀型:
  垂直均匀型指海水密度在垂直方向上变化范围≤0.10σt•米⁻¹,且最大垂直梯度≤0.20σt•米⁻¹的情况而言。这一类型(图2-23a)只存在于冬季(12月至翌年5月)。其出现海域与温、盐垂直均匀型出现的海域大致相同。
  正梯度型:
  正梯度型是指海水密度随深度增加而递增(图2-23b、2-23c),它的分布范围较广,存在于除垂直均匀型海域以外的全部海区。正梯度型又可按梯度大小分为出现跃层(△σt/△Z≥0.10σt•米⁻¹)和不出现跃层(△σt/△Z<0.10σt•米⁻¹)两种情况。总的说来,在1~5月间,密度跃层主要出现在海峡西部近岸海域。深度一般位于10~20米,强度在0.30σt•米⁻¹以下,最大值为0.78σt•米⁻¹。6月,跃层主要分布在海区南部。8月是跃层分布范围最广的一个月,跃层主要出现在近岸海域,深度除26°00’N断面于10~20米外。其它大多位于15~25米,强度在0.24at•米⁻¹,最大值为0.24at•米⁻¹。10月,跃层的分布范围明显缩小,主要集中在25°30’和25°00’N两个断面附近。
  第四节 潮汐
  潮汐是指海水在月球和太阳引潮力作用下所发生的周期性垂直涨落。潮汐与人类涉海活动至为重要。
  福建省很早就对潮汐影响予以关注。清光绪三十三年(1907年),厦门已有潮汐观测记载,是全国最早进行潮汐观测的港口之一。1949年后,福建相继在沿海设立若干观测站。进行长期和短期潮汐观测的有东山、厦门、崇武、平潭、梅花、白岩潭、三沙和沙埕等。
  一、潮汐调和常数
  潮汐调和常数是观测点的地理条件对天文引潮力作用的表示值,即把观测的实际潮汐分解为若干带有固定周期的M₂,S₂,K₁,O₁……等分潮,每个分潮由与潮时有关的分潮迟角g和分潮潮高有关的分潮半潮差H组成。分潮性质因地而异,在任何海港的潮汐,只要把它分析出来,便可决定出该地潮汐性质和现象,预报该港的潮汐。下面是《中国沿海的应用潮汐》所刊出有福建省各验潮站的潮汐调查常数(表2-5)。
  为各分潮迟角。
  二、近海潮波
  福建省沿海的潮振动主要是太平洋潮波所引起的协振潮,台湾海峡及福建沿岸地形对潮波特征有重大影响,而天体引潮力直接产生的强迫潮很小。进入福建沿岸的潮波有三支,北支由基隆进入台湾海峡后,以前进波形式向西南方向行进;南支由台湾浅滩东侧进入台湾海峡,在澎湖列岛附近的深水区分别向闽南、闽中沿岸传播,并平行海岸线向北行进;北支潮波携带的能量远大于南支潮波。此外,还有一支由广东东部近岸海区经台湾浅滩西侧进入台湾海峡西南海区的潮波,但它比以前两支弱很多,只对台湾浅滩西北海区有影响。
  福建沿岸潮波由上述各支潮波叠加而成、其中以半日潮潮波为主。平潭以北海区,完全受北支潮波控制;崇武以北,北支潮波占压倒优势,崇武以南仍居主导地位。由于半日潮波往南迅速衰减,日潮波贡献相对增大,致使从六鳌半岛南端开始出现不正规半日潮。
  在沿岸水域,由于原潮波与岸线反射波相互干涉,结果都失去前进波性质而成为前进波和驻波的混合型。海区和临近海域半日潮波(M₂)和日潮波(K₁分布见图2-24和图2-25潮波同潮图(北京时)。
  三、潮位性质与潮差
  (一)潮位性质
  潮位性质由潮汐形态数F=(Hk₁+H₀₁)/(Hm₂)(HK1,Ho₁和Hm₂为K₁,O₁和M₂分潮潮高)确定,F<0.5时为半日潮,0.5≤F<2.0时为不正规半日潮混合潮,2.0≤F≤4.0时为日周潮。其中,按浅海分潮大小又把半日潮分为正规半日潮(Hm₄/Hm₂<0.05或Hm₄+Hms₄+Hm₆<20厘米)和非正规半日潮浅海潮。福建沿岸海域除浮头湾(六鳌半岛南端)以南属不正规半日潮混合潮外,都属半日潮,其中河口和港湾的浅海分潮都较显著,属非正规半日潮浅海潮,其余为正规半日潮(表2-6)。
  (二)潮差
  海区的潮差主要取决于M₂分潮,其次是S₂、N2、K₁和O₁四种分潮,其余短周期分潮贡献一般很小,长周期分潮对潮差无贡献;在河口和港湾等浅水区,浅海分潮贡献较显著。
  总体地说,海区南部潮差较小,中部和北部潮差都较大,有不少港湾平均潮差都接近5米或5米以上,是全国少有的大潮差海区。平均潮差的分布,兴化湾口以北,平均潮差沿岸线方向变化不大,等值线与岸线近似平行,沿岸潮差都在4.0~4.2米左右。湄州湾口以南,等值线和纬线平行,平均潮差沿岸线方向变化较大,大约每往南20海里就减少0.5米,至澎湖列岛,平均潮差仅1.2米(图2-26)。港湾的平均潮差由湾口向湾顶逐渐增大,例如三沙湾,在河口区,口外平均潮差分布与港湾类似,而沿河道往上则很快减少,例如闽江口。
  平均大潮差、平均小潮差和可能最大潮差的分布类似于平均潮差。
  海区潮差的时间变化主要取决于M₂、S₂、N₂、K₁和O₁5个分潮位相的相对变化,其中以M₂和S₂分潮组合成的半个朔望月周期的变化最显著,各地大小潮平均潮差见表2-7。本海区K₁和O₁分潮也比较显著,在回归潮期间造成明显日不等现象,对不正规半日潮海区还造成同一天两个潮差相差很大现象。
  四、月潮间隙与潮历时
  福建海区潮汐以M₂分潮为主,故月潮间隙分布与M₂分潮同潮时线分布相似,近岸海区,月潮间隙由北往南较均匀地延长,最北的台山站,平均高潮间隙9时40分,平均低潮间隙3时37分,沿着岸线往南每20海里,平均高潮间隙约延长15分,平均低潮间隙约延长11分,到了南澎列岛,平均高潮间隙1时03分(即13时28分),平均低潮间隙6时21分。近岸海区的涨落潮历时基本相等。港湾的月潮间隙由湾口向湾顶逐渐延长;在口小腹大、湾内滩涂广阔的港湾内,涨潮历时长,越往湾顶,差别越大,如三沙湾,东冲口的涨潮历时比落潮历时长13分,而帮门则长1时33分;在口大且深、湾内较浅的港湾则相反,涨潮历时比落潮历时短,越往湾顶,差值也越大,如兴化湾,梅花落潮历时比涨潮历时长11分,而湾顶的三江口则长45分。河口区,落潮历时也比涨潮历时长,越往上游,涨落潮历时差先是增大,但经一定距离后,由于摩擦效应又减少,如闽江口,川石的落潮历时比涨潮历时长51分,琯头长2时01分,而白岩潭则只长1时45分(表2-8)。
  不正规半日潮海区,在回归潮和分点潮期间月潮间隙和潮历时有明显不同。从浮头湾往南,回归潮期间的高高潮间隙延长,低高潮间隙缩短,两个低潮间隙变化不大;由低低潮到高高潮的涨潮历时和由低高潮到低低潮的落潮历时延长,而另一个涨潮历时和落潮历时则缩短。
  五、平均海面
  福建海区平均海面都高于黄海平均海平面。近岸区基本趋势是南北高、中间低,最低在平潭附近。平潭站平均海面在黄海平均海岸面上18厘米,而东山和三沙站测分别在黄海平均海面上45和29厘米。港湾和河口区,顶部比口外高,特别是感潮河段,顺河道往上很快升高,如梅花平均海面是黄零23厘米,琯头46厘米,白岩潭50厘米。
  平均海面季节变化较明显,年变幅约30~40厘米,最高出现在9~11月,最低多数在3~4月,也有在1~2月(表2-9)。平均海面的长期变化较小。
  第五节 潮流与余流
  潮流和余流是指海水沿着水平方向的流动,潮流与潮汐一样具有周期性变化。余流是指从实例海流分离出周期性潮流后剩余的流动分量。本节还将叙述福建近海较大规模的而且较稳定的海水水平运动,即通常称为海流。
  一、潮流
  潮流和潮汐关系密切,但随地点不同有时两者相位和振幅有很大差异。(黄海平均海平面)单位:厘米(一)性质
  和潮位性质分类一样,潮流性质由比值(Wo₁+Wk₁)/(Wm₂)来划分(Wo₁,Wk₁和Wm₂分别为太阴日分潮流,太阴太阳赤纬日分潮流,和主太阴半日分潮流的椭圆长半轴长度),比值<0.5时为半日潮;0.5≤比值<2.0时为不正规半日潮。沿海海流调查表明,半日潮海区,大都是半日潮流。沿岸海域水浅,浅水效应明显,福建沿海大都是非正规半日浅海潮流。
  (二)运动方式
  潮流运动方式主要直接受地形制约,但在福建海区,潮波的反射、交汇有时也起主导作用。平潭以南沿岸海区,潮流一般为来复流,特别是一些湾口、河口,流动的来复特征更为显著。如诏安湾口,九龙江口和海坛海峡等。湄洲、泉州湾一带,系南北支潮波交汇海区,潮流变得复杂。平潭以北沿岸,系太平洋潮波左旋进入台湾海峡的海区,由于潮波的旋转,在这里形成左旋流区,故除闽江口由于径流控制仍为来复流外,平潭以北,大都是左旋转流。
  (三)流速垂直分布
  一般次表层最大,表层次之,底层最小。测站水深时,次表层和底层间差值也大。最大流速出现在10米附近;水浅时,差值小,最大流速出现在5米附近。各测站M₂分潮流最大流速平均值是:表层46厘米/秒,5米层52厘米/秒,底层41厘米/秒。潮流最大可能流速平均值是:表层96厘米/秒,5米层107厘米/秒,底层83厘米/秒。
  (四)流速水平分布
  一般说来,潮差大的地方,潮流流速也大,沿岸南端弱潮差的诏安海区,亦属弱潮流区,5米潮流最大可能流速仅84厘米/秒。沿岸中段也为强潮流区,如潮差达5米以上的兴化湾,湾内5米层潮流最大可能流速达122厘米/秒和139厘米/秒。但是,潮流流速更多、更直接地受地理位置制约,在湾口、河口和狭窄水道,流速都明显增大,如九龙江口和闽江口最大可能流速均达150厘米/秒以上,即使是弱潮流区的诏安湾湾口,最大可能流速仍可达130厘米/秒。相反,沿岸北部,虽则亦属大潮差海区,但地形开阔,水浅,底摩擦效应大,潮流流速仍不大,潮流可能最大流速仅88厘米/秒。
  (五)M₂分潮椭圆长短轴分布和发生最大潮流时刻
  M₂分潮流椭圆长短轴分布与地形有密切关系,在湾内或近岸海区,长轴方向一般与岸线平行,在湾口、河口指向湾里、河道,在北部沿岸则与岸线垂直,这和潮波行进方向及潮波的干涉有关。长轴方向由表层到中层几乎都向右偏转,中层到底层,则大部分向左偏转。
  北部沿岸,潮波介于前进波和驻波之间,M₂分潮流最大流速通常发生在高低潮后1~2小时;近岸和港湾,潮波的驻波性质占优势,发生最大流速时间大都在高低潮3小时左右。个别地方可能由于特定地理条件,M₂分潮流发生最大流速时刻延迟,如海坛海峡。还可看出,由于底摩擦作用,地层发生最大流速时刻比表层提前。
  二、沿岸余流
  相对于周期性变化的潮流而言,余流是海水的定常运动,因此它对水体及其携带物质的运移有重要意义。影响余流的因素很多,因此实际上它也是不稳定的。福建沿岸区的余流,主要受径流大小、风场强弱、沿岸水和外海水消长的制约;春(4月)、秋(10月)风向多变,沿岸水和外海水交替,沿岸余流分布较无规律,下面叙述夏(7月)、冬(1月)流场分布。
  (―)夏季
  1.表层
  湾内余流因地而异,流速小,一般不大于20厘米/秒,流向受当地地理条件制约。河口余流主要由径流引起,夏季流速较大,一般为20~30厘米/秒,流向指向口外。沿岸海区,流速较大,一般远岸大于近岸。例如海坛岛东侧,流速可达41厘米/秒。由于西南季风及北上海流的缘故,除东山岛附近似有离岸表层余流外,其他沿岸海区,夏季表层余流一致地向东北。
  2.底层
  流速明显地比表层小,一般只几厘米/秒,大者不过十几厘米/秒。湾内仍因地而异;九龙江口和晋江口底层余流指向河道,海水从底部入侵河口区;闽江口外由于水浅,底层余流仍然顺流向东。沿岸底层流为北上海流控制,流向均向东北。
  (二)冬季
  1.表层
  湾内余流仍因地而异,和夏季有所不同,由于径流量减小,河口余流流速较夏季稍弱,由于东北季风及沿岸流影响,和夏季相比流向偏南。由于沿岸流南下,加之东北季风强劲,冬季沿岸海区的表层余流由夏季东北方向转为西南方向,流速一般不及夏季。东山岛外,仍有离岸的表层余流。
  2.底层
  湾内余流还是依各自特定条件变化。海坛海峡连接南北两个较开阔海区,水体自南向北或自北向南时,迫使其从表层至底层同时转向,故除夏季外,海峡的余流都从表层至底层南流。沿岸海区的底层余流,由于下层的闽浙沿岸流及东北季风对其影响较小,基本受北上暖水控制,冬夏流速流向差别不大。但是,在较浅而开阔的沿岸海区,有时强劲东北季风的影响可直达其底。如在诏安海区,冬季测流时东北风强劲,测得风速13.5米/秒,该日3艘船同步观测的底层余流均转为西南向。
  (三)垂直分布
  河口港湾余流环流一般具有局部性;垂向变化因地而异,总体说来,由于底摩擦效应,自表至底,流速减少,而流向或左旋,或右旋,甚至无固定转向。
  夏冬余流垂直变化自表至底,一般流速减少。夏季余流,从上到下,流向左旋,具有明显底层流性质,系北上海流受底摩擦作用而形成的。冬季余流自表至底,流向则是右旋,具有风海流性质。水深较大,表至30米层流向右旋,往下又复为左旋,说明上层为风海流,底层则仍为底层流;由于上层风海流和底层流流向相反,流速相互抵消一部分,故中间层流速最小。
  三、近海海流
  福建省近海的海流分布如下:图2-27为30’×30’经纬距网格多年表层海流矢量平均的统计结果。图中所示,大致以澎湖列岛所在位置23°N以北,春、夏、秋三季的流向比较稳定;春、夏两季表现一派东北向流,而秋季为一派西南向流;唯有冬季,盛行海流不明显。
  10米层的海流分布(图2-28),与表层不同:夏季,除高雄近岸为东南向海流外,台湾海峡的海流皆以东北向流为主,从海流分布趋势看,它主要来自南海北部;冬季,在台湾海峡西岸近海,有一支明显的逆风而上的海流,沿西岸经过澎湖水道北上而通过台湾海峡。
  台湾海峡的底层流,汇集近底层流的历史资料和海底漂流器测得的结果,编绘了近底层的海流分布示意图(图2-29)。图中所示,冬夏两季台湾西岸近海近底层的海流分布与10米层的结果极为相似,除个别测站外,皆以东北向和北向为主,而且流出台湾海峡后与台湾暖流相连成片,构成一个体系。福建省近海的海流,除表层受风的影响较大以外,冬、夏两季的中、底层流主要以北和东北向为主。
  第六节 波浪
  波浪是发生在海洋中的一种波动现象。本志所指波浪,包括风浪和涌浪。波浪有很大的破坏力。福建近岸和近海波浪较大,其中台山、四礵、闾峡、花茭、梅花浅滩、牛山、大岞、围头、镇海和古雷头更为显著,素有福建十大浪区之称。
  一、特征
  沿岸主要浪区的波浪特征,由沿海8个波浪站观测资料统计得出,沿岸海区的H₁/₁₀月平均波高为0.6~2.0米,月平均周期为3.3~6.2秒;实测最大波高16米,最大周期14.5.秒。沿岸北部(闽江口以北)、中部(闽江口至崇武)和南部(崇武以南)海区的一些波浪统计特征值列于表2-10。由表可见,北部海区波浪大于中部、南部海区。
  沿岸港湾区由于地形影响,波浪多为风浪和涌浪形成的混合浪,单纯风浪少见。平潭以南海区的波浪以ENE—SE向浪为主,以北海区以NNE—E向浪为主。涌浪在平潭以南以E—SE向浪为主,以北以NNE—ENE向为主;风浪以NNE—ENE向为主,出现频率在55%以上,在闽江口以北海区则可达61%以上。需要指出的是,有的波浪站(如崇武站)因地形影响,观测资料,特别是浪向的代表性较差。
  二、季节变化
  福建沿岸地处季风区,10月至翌年4月以东北风为主,6~8月多为偏南风,5月、9月为季风转换期,风向多变。沿岸海区波浪明显地受季风影响,浪向季节变化显著。据沿海波浪站资料分析表明,沿岸海区10月至翌年2月以NNE—ENE向浪为主,其中NE向浪出现率最高;3~4月偏S向浪逐渐增多,但仍以NE向浪为主,5月浪向多变;6~8月以S~SW向浪为主,9月NE向浪又逐渐恢复优势。5~8月,H₁/₁₀月平均波高较小,但最大波高却都出现在7~9月;6米以上的大浪只在台风寒潮时才出现。
  三、台风波浪
  福建沿岸海域常受台风袭击和影响,台风引起的大浪远大于寒潮大风产生的波浪,故极值波高的波浪均为台风浪,对各波浪站资料统计,结果如下:
  (一)台风波高分布
  当台风中心与测站之距在5个纬距之内时,选取2米以上的H₁/₁₀波高进行统计,台风波高和周期符合Gumbel分布,即在包维尔机率格纸上,波高和周期的分布都是一条直线(表2-11)。(二)台风浪极值
  沿海波浪站观测(目测)资料可知,福建沿岸海域的极值波高16米(平潭站,7613号台风),各波浪站测得台风波高极值如表2-12所示,可见北部和中部海区台风浪远大于南部海区。
  (三)台风波浪浪向
  北部沿岸海区以N向浪为主,其中,Ne(NNE)向浪占50%以上,中部海区以偏S向浪为主,如平潭站ESE向浪出现频率为45%;南部海区则以S向浪为主,其中ESE—SSe 向浪占34%以上。
  第七节 水团
  划分水团的目的在于概况地总结实际海洋中的水文特征,把海洋中的水体按其特征进行分类,确定出具有同一特征的海水类型,从而建立海洋水文结构的基本模式。根据20世纪80~90年代的调查和研究,台湾海峡存在八个水团:浙闽沿岸水、粤东沿岸水、混合水、海峡暖流水、夏季近岸涌升水、浅滩南部涌升水、次表层水和中深层水。水团的基本特征和消长变化的情况如下:
  一、浙闽沿岸水
  位于台湾海峡西部的福建沿岸一带(图2-30)主要是由瓯江和闽江的入海径流(其中也包括长江和钱塘江的入海径流)与海水混合形成的。主要特征是盐度较低(S<31.50,最低为14.29),盐度值的区域差异和月际变化很大。冬季,它具有低温特征(最低温度仅8.3℃)由于此时入海径流量减少,盐度的变化范围比其它季节小(24.20~31.50)。
  浙闽沿岸水主要存在于冬半年:10月,随着东北季风的增强,开始在福建海区出现;至翌年6月,随着东北季风的消衰而消失。
  浙闽沿岸水的分布(图2-30),在表层以10月最大,厚度较小,除近岸海域外,一般都小于20米。12月以后,仅占据福建沿岸一带,随着上层海水温度的逐渐降低和海水垂直混合的加强,它的厚度增大,一般大于30米。此时在其东侧外缘(即与混合水交界处)出现明显的水文要素梯度——峰面。3月以后,浙闽沿岸水的势力减弱,分布范围开始自南向北缩小;6月本区浙闽沿岸水消失。
  二、混合水
  这一水团分布于浙闽沿岸水和海峡东北部高温高盐水以及海峡暖流水之间(图2-31),它是由上述这两部分温、盐性质相差较大的海水混合而成的过渡性水团。混合水的西侧与浙闽沿岸水相接,盐度的水平梯度较大;它的东侧部分主要受海峡暖流水的影响,水文要素的水平分布相对比较均匀。
  混合水的性质介于浙闽沿岸水和海峡暖流水之间。它的温盐度值都低于海峡暖流水,但比浙闽沿岸水略高,月际变化大。混合水的温、盐度范围分别为11.83~26.31℃,31.50~33.59。
  混合水的分布范围取决于浙闽沿岸水和海峡暖流水的消长变化以及季风强弱。图2-32可见10月份开始在台湾海峡中部和南部出现。12月至翌年3月,它的分布范围达最大,在上表层可达海峡东部。4月,海峡暖流水势力增强,混合水的分布范围迅速缩小呈带状存在于浙闽沿岸水和海峡暖流水之间。6月,混合水消失,总之混合水是属于季节性的水团。它随着浙闽沿岸水的出现而出现,随着浙闽沿岸水的消失而消失。
  三、海峡暖流水
  由台湾海峡南部进入调查海区的南海水与黑潮分支水,其温、盐性质极为相近(都是高温、高盐),统称为台湾海峡暖流水。海峡暖流水的盐度大于33.50,最高可达34.86,温度都在16.5℃以上。
  海峡暖流水是台湾海峡中体积最大、分布范围最广的主要水团,它以高盐为主要特征。它终年存在于本海区,其分布范围具有明显的季节变化,特别是表层,由于沿岸径流增大,在东北季风的影响下,上层水域(0~20米)大部分被浙闽沿岸水所占据,海峡暖流水表层仅出现在海区中央南部。冬季,海峡暖流水从海峡南部呈舌状向北延伸,其分布范围随季节的推移迅速扩展(图2-33)。1月,海峡暖流水自30米以深前缘已接近25°00’N;3月,前缘已越过25°00’N,并且从中央向两侧扩展;5月,已分布在中线以东的整个海区;6月,则占据了除闽江口以外整个海域,底层海峡暖流水随季节变化则较小,即使在沿岸水最盛的10月,其西侧仍相当接近福建沿岸;入夏以后,西南季风盛行,海峡暖流水势力进一步增强,其分布范围达一年中之最大。同时,由于太阳辐射增强,上表层水温迅速上升,形成了较大的温度垂直梯度一温跃层(即海峡暖流水呈分层状态)。因此若以水温26.5℃(大致温跃层)为界,可将海峡暖流水划分为海峡暖流上层水和海峡暖流深层水两部分(图2-34)。上层水的温度较高,在26.5~29.4℃之间,盐度较深层水略低,在33.30~34.30之间。深层水的温度较上层水低,在21.9~26.5℃之间,而盐度略低,在33.50~34.30之间。上层水和深层水上下叠置,它们之间界面深度大致与温跃层深度相合,在近岸处为10~15米,自西向东南随着水深的增大而逐潮变深。9月以后,海水分层现象消失,同时浙闽沿岸水逐潮增强,海峡暖流水分布范围迅速缩小。
  冬季在台湾海峡的东北部,还有高温高盐水进入海峡,但分布范围较小,温盐性质与海峡暖流水极为相近。从水文要素场的分析来看,这部分海水很可能源自沿台湾东侧北上的黑潮水在台湾东侧北侧由于受地形和东北季风的作用,部分进入海峡东北部,并与北上的海峡暖流水合为一体。该水体的水温略低于海峡暖流水。
  四、粵东沿岸水
  粤东沿岸水在夏季因受低温、高盐的近岸涌升水的影响,分布在海峡南部近岸水域的外测,并且主要受珠江冲淡水前沿水影响,以高温、低盐(其中水温高于29℃)为特征。而在其它季节,则分布在台湾海峡南部的近岸水域,呈低温、低盐特征。
  五、夏季近岸涌升水
  夏季近岸涌升水分布在近岸海域,即夏季福建海区近岸存在明显的上升流现象。
  六、浅滩南部涌升水
  浅滩南部涌升水主要是因台湾浅滩附近的地形而生成的水团,显示了沿陆坡流动的下层海水(主要南海水和黑潮分支水)的爬升现象。它以低温、高盐为特征,终年存在于福建海区并保持此特征。
  七、次表层水和中深层水
  次表层水和中深层水则终年存在于台湾海峡南部海区下层,即主要沿陆坡的200米等深线分布。前者在100~200米层,其盐度在海区内终年是最高的,一般在34.6~34.8之间,其值高于在200米以深分布的中深层水。
  第八节 上升流
  上升流是海洋中一种水体上升运动,上升流区是海洋中最肥沃的区域,为重要渔场的所在地。福建省近海有多处上升流存在,但是作为专题进行调查研究有:闽南沿海的近岸上升流区和台湾浅滩南部的上升流区。本节就这两个上升流区位置,消长和成因,以及与中心渔场的关系,分述如下:
  一、近岸上升流区
  (一)流区位置
  夏季,以南澎列岛为中心,从礼是列岛到甲子一带近岸海域出现明显的低温、高盐上升流区(图2-35),与外缘海水相比,表层海水温度可偏低2℃~4℃,盐度偏高0.5~1.5。6月份,南澎列岛至石碑山角一带,表层温度<25℃,盐度>34.00;20米层,温度<23℃,盐度可达34.5。7月份,低温、高盐特征比6月明显,且中心位置比6月份略偏南,移到石碑山角附近。表层温度<24℃盐度>34.00;底层温度为21℃~22℃,盐度>34.20。8月份,东山至甲子一带近岸海域,低温、高盐特征更为明显。表层温度<23℃,盐度>34.00;底层温度<22℃,盐度>34.20。此时南澎列岛附近表层温度只有22.25℃,盐度可高达34.59(图2-35)。夏季垂直于近岸断面温、盐度等值线出现明显的向岸抬升趋势。
  (二)上升流消长
  出现于从甲子到礼是列岛一带的夏季近岸上升流主要为风生上升流,范围较大且较为稳定。这是由于夏季盛行西南季风从而造成近岸水体的离岸运动,引起底层水向上升补偿所形成的。其消长和范围变动,主要受劲吹的西南风强度大小所制约。除此以外,台湾浅滩以西海域从表层到底层都存在一支偏东北向流动海流,它加强了外海底层水朝近岸海域的涌升。但是,风的因素是主要的。实测资料,6~8月常见风为偏南风、西南风、东南风,有利于近岸上升流产生。6月份上升流初始形成,深层海水涌升未能到达海面,低温(23℃)海水只达南澎列岛附近的10米层,上升流强度较弱。7月份,上升流区向南移动,中心位置在石碑山角附近。此时上升流强度比6月份大,低温(23℃)海水已上升到5米层。8月份上升流分布范围又向北移动,此时上升流强度更大,低温(23℃)海水可上升到海面。因此,随西南季风期变化,近岸上升流有一个从夏季形成、强盛到秋季衰亡的过程。其它月份由于风向以东北风和偏北风为主,不利于近岸风生上升流的产生。可见,近岸风生上升流是季节性的。
  二、台湾浅滩南部上升流区
  (一)流区位置
  夏季台湾浅滩南部出现一个低温、高盐的上升流区(图2-35)。6月份,台湾浅滩东南附近海域,存在一个低温、高盐区,表层温度<26℃,盐度≈34;而20米层温度<23℃,盐度>34.4。7月份,台湾浅滩南部出现一个东西走向的低温、高盐、高密窄长带,表层温度<22.5℃,盐度≈34;20米层温度<25℃,盐度≈34。8月份,台湾浅滩表层温度<26℃,盐度≈33.60;而在台湾浅滩南部底层出现一个非常明显的低温、高盐带(温度<22℃,盐度>34.2)。从温、盐断面也可清楚地看出夏季台湾浅滩南部海域温、盐等值线都有朝陡坡急剧爬升的趋势。
  除夏季外,4月温、盐分布显示出台湾浅滩东南和西南海域的底层(50米左右)存在两个低温、高盐区,盐度为34.5的等值线大约可上升到40米层。从11月温、盐分布特征上看,台湾浅滩南部海域上升流现象不太明显。
  (二)上升流消长
  台湾浅滩南部上升流是由底层海流沿着陡坡朝台湾浅滩爬升和风的作用,以及海流(包括潮流)绕台湾浅滩的流动诱发形成的,主要为地形上升流。台湾浅滩南部海底等深线走向呈ENE-WSW方向,几乎平行于岸线,坡度极为陡峭。而且台湾浅滩以南海域终年有一支从西南朝东北向流动的海流,该海流与海底等深线之间存在着一定交角,存在着向岸的分量,有利于深层海水沿陆架陡坡爬升。夏季实测结果也表明,这支海流在流动过程中底层有朝台湾浅滩西南部方向爬升的趋势。冬季,除了南海来的东北流外,实测结果清楚地表明在台湾浅滩东南方还有一支海流朝台湾浅滩流动并在其附近海域转向西南,具有朝台湾浅滩爬升的趋势。总之,由于地形、海流和风的作用,台湾浅滩南部终年都存在上升流。
  三、上升流与中心渔场关系
  上升流能够使富营养盐的深层水涌升表层,为渔场带来大量营养盐和有机质,促进了饵料生物的大量繁殖。同时,上升流的动力作用可以调整或改变渔场水文要素分布的格局,因而提供了较稳定适宜的水文环境条件,具有聚集大量营养物和饵料浮游生物的作用。有利于鱼类索饵、生殖回游和栖息集群,形成中心渔场。
  夏季闽南—台湾浅滩渔场有多处中心渔场。主要有:台湾浅滩西北至西部,即礼是列岛以东至南澎列岛西南的夏季近岸中心渔场;台湾浅滩西南至南部一带的台湾浅滩南部中心渔场,俗称外斜渔场;澎湖岛以西,台湾浅滩东北—北部的中心渔场,近年也成为夏季中心渔场。
  在春、秋和冬季,近岸中心渔场消失。而澎湖岛以西,台湾海峡浅滩东北—北部既是夏季中心渔场,也是春季的中心渔场;台湾浅滩南部中心渔场,则终年为中心渔场。另外,秋、冬季,在石碑山角以南也形成一个中心渔场(图2-36)。
  比较图2-35、2-36,可见闽南—台湾浅滩海区的上升流时、空变化和中心渔场的变化大体一致的。夏季近岸因有显著上升流现象,才形成夏季近岸中心渔场,而台湾浅滩南部终年都有上升流存在,因而终年都形成台湾浅滩中心渔场。

知识出处

福建省志·海洋志

《福建省志·海洋志》

出版者:方志出版社

本志下限至2000年,系统记述福建省海区环境的自然状况以及海洋科技的进步和成就。分海洋地质地貌、物理海洋、海洋生物、海洋化学、海洋科技等6章。

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