第五节 潮流与余流

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内容出处: 《福建省志·海洋志》 图书
唯一号: 130020020230006819
颗粒名称: 第五节 潮流与余流
分类号: P731.21
页数: 5
页码: 136-140
摘要: 这篇文章是一篇关于福建省潮流和余流的科学研究文章。文章讨论了潮流和余流的性质、运动方式、流速垂直和水平分布以及季节变化等特点。潮流与潮汐密切相关,而余流是周期性潮流剩余的流动分量。文章还描述了福建近海潮流的分布情况,包括表层潮流在夏季主要向东北流动,在冬季主要向西南流动,底层潮流受北上海流的控制,一般向东北流动。
关键词: 潮流 余流 福建省

内容

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。

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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