东海黑潮盐度的月际变化及成因分析

论文摘要

海水盐度是表征海洋气候环境的主要参数。黑潮流经东海时通过热盐交换改变了东海的水文状况，对我国气候环境产生重要影响，因此，研究黑潮从进入到流出我国东海整个过程中其盐度的月际变化过程，可为揭示黑潮在我国气候变异中的作用奠定基础。本文利用NOAA发布的多年月平均盐度、温度数据资料和NGDC发布的全球地形数据资料，通过Matlab计算机数据分析、可视化技术和相关性分析等手段分析了黑潮从进入到流出东海整个过程中，盐度的月分布特征及其影响机制，即西北太平洋高盐水对东海黑潮的入侵及东海黑潮温度对盐度的影响，主要得出了以下结论：（1）东海黑潮盐度上层低盐水的月际变化最为显著：从东海黑潮入口到出口，上层低盐水的月际变化可分为4个阶段：1—3月水平分层减弱、垂向混合增强阶段，4—6月水平分层增强、垂向混合减弱阶段，7—9月盐跃层出现——增强——减弱阶段，10—12月水平分层消失、垂向混合增强阶段；中层高盐水的月际变化不显著；下层次高盐水几乎不存在月际变化。（2）东海黑潮各水层高盐中心和低盐中心的月际变化在150m以浅最为显著：从表层向下，1~12月各水层高盐中心和低盐中心的盐度逐渐增大，但增大幅度随着深度的增加逐渐变小，到150m水层附近达到最大；在150m以深，1~12月东海黑潮各水层高盐中心和低盐中心的盐度随深度增加逐渐减小。东海黑潮各水层的高盐中心主要出现在西表岛的西南侧海域、西表岛和宫古岛的西北侧海域及冲绳诸岛与奄美诸岛的西北侧海域这三个区域，而各水层的低盐中心主要出现在台湾东侧海域、30°N、127°E附近海域、九州岛西南侧海域这三个区域。（3）在150m以浅，东海黑潮高盐区随着深度的增加逐渐从东海黑潮东部边缘向东海黑潮中部扩展；到150m水层，高盐区所占本水层黑潮范围达到最大；在150m以深，高盐区随深度的增加逐渐向东海黑潮东部边缘收缩直至消失。(4)在台湾东部海域，高盐区的垂直范围随季节变化最小，其上边界的深度在水下90m到150m之间，下边界深度在水下220m到270m之间；高盐区向北最远扩展到24°N，因此在台湾东北部海域终年不存在高盐区。在先岛诸岛西北侧海域，高盐区的垂直范围随季节变化最大，高盐区上边界的深度在表层到水下130m之间，下边界深度在水下180m到280m之间，在冲绳诸岛和奄美诸岛西侧海域，高盐区上边界深度随季节变化很大，但下边界深度随季节变化不明显，从先岛诸岛西北侧海域到冲绳诸岛和奄美诸岛的西侧海域，高盐区沿琉球群岛一带分布。在1、4、6、11月，高盐区在150m水层出现闭合的高盐中心。(5)西北太平洋高盐水主要在水下80—260m之间通过与那国岛——石垣岛之间的水道、宫古岛——冲绳岛之间的水道进入东海，在水下30—260m之间通过冲绳岛——奄美大岛之间的水道进入东海。从与那国岛——石垣岛之间的水道入侵的西北太平洋水进入东海后主要向西北和北扩展，从宫古岛——冲绳岛之间的水道入侵的西北太平洋水进入东海后主要向西北、北和西扩展，而从冲绳岛——奄美大岛之间的水道入侵的西北太平洋水进入东海后主要的扩展方向却有4个：东北、西北、西和北。如以入侵高盐水的盐度高低作为判断入侵强弱的标准，那么从与那国岛——石垣岛之间水道入侵的西北太平洋水在4月最强，高盐水的中心盐度达到34.92以上，在6、8月时最弱，此时几乎没有高盐水的入侵；从宫古岛——冲绳岛之间水道入侵的西北太平洋水在6月最强，高盐水的中心盐度达到34.9以上，而8月最弱，此时几乎没有高盐水的入侵；从冲绳岛——奄美大岛之间水道入侵的西北太平洋水在3月最强，高盐水的中心盐度达到34.88以上，而1、4、7、10、11、12月时最弱，此时几乎没有高盐水的入侵。(6)在200m以浅，1~12月东海黑潮温度和盐度的正相关区域主要分布在靠陆架一侧海域，而负相关区域主要分布在琉球群岛西侧海域；200m以深，东海黑潮温度和盐度主要呈现高度正相关和低度正相关；在九州岛西南侧和台湾东北侧海域的温度和盐度主要呈现高度正相关。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 研究进展
• 1.2.1 盐度的定义及测定
• 1.2.2 东海黑潮研究进展
• 1.2.3 东海黑潮盐度分布的研究进展
• 1.2.4 海水温度和盐度关系的研究进展
• 1.2.5 提出科学问题
• 1.3 本文的研究内容
• 1.4 本文的技术路线图
• 第二章 研究区域与数据资料
• 2.1 研究区域的水文状况
• 2.2 资料来源与处理
• 2.3 研究方法
• 第三章 东海黑潮盐度的月际分布特征
• 3.1 东海黑潮范围的划定
• 3.2 东海黑潮水在垂向上的分层
• 3.2.1 东海黑潮水的垂向分层研究进展
• 3.2.2 东海黑潮水垂向上的三层结构
• 3.3 东海黑潮三层水盐度的月际分布特征
• 3.4 东海黑潮高盐中心和低盐中心的月际变化规律
• 3.4.1 东海黑潮高盐中心和低盐中心的盐度变化
• 3.4.2 东海黑潮高盐中心和低盐中心的位置变化
• 第四章 东海黑潮高盐区的月际分布特征
• 4.1 高盐区的界定
• 4.2 高盐区在东海黑潮的不同流段的月际分布特征
• 第五章 东海黑潮盐度月际变化的成因分析
• 5.1 西北太平洋水对东海黑潮的入侵研究
• 5.1.1 数据处理与研究方法
• 5.1.2 西北太平洋水通过与那国岛—石垣岛之间水道入侵东海的过程
• 5.1.3 西北太平洋水通过宫古岛—冲绳岛之间的水道入侵东海的过程
• 5.1.4 西北太平洋水通过冲绳岛—奄美大岛之间的水道入侵东海的过程
• 5.1.5 小结
• 5.2 东海黑潮区盐度和温度的关系研究
• 5.2.1 数据处理与研究方法
• 5.2.2 东海黑潮盐度和温度的相关性分析
• 第六章 研究结论与展望
• 6.1 本文的主要结论
• 6.2 今后工作的展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录
• 附录一：攻读硕士学位期间发表论文情况
• 附录二：攻读硕士学位期间参与的科研项目