吕宋冷涡时空特征概况

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1、第23卷第2期海洋预报Vol.23,No.22006年5月MARINEFORECASTSMay.2006吕宋冷涡时空特征概况刘金芳，毛可修，闫明，张绪东，石永军（海军海洋水文气象中心，北京100073）摘要：本文在收集南海以及台湾周边海域1900~2004年共105a的海洋调查资料，按0.5°×0.5°网格进行温盐计算统计分析，制作了逐月平面、断面分布图的基础上，参考相关文献和海洋水文图集，阐明了吕宋冷涡的空间、季节特点及其变化规律。中尺度涡对海洋科学、舰艇航行及国防建设等都有重要的学术意义和实际应用意义。关键词：南海；吕

2、宋冷涡；特征分析中图分类号：P731文献标识码：A文章编号：1003－0239（2006）2－0039－06引言海洋中尺度现象研究不但有重要的学术意义，还有较高的军事和渔业应用价值。中尺度涡是军事水声环境的重要要素，这是因为在海洋中，水面舰船或潜艇等航行在中尺度涡海域，不仅会受到强大的中尺度涡流影响；中尺度涡还使声波产生散射衰减影响，暖涡使声线反射，冷涡则使声线折射，影响声纳的探测距离。有声学试验表明，声纳在无涡和有涡时传播损失相差可达40分贝左右，由涡心向涡外传播与涡外向涡心传播，传播损失相差可达40分贝以上。中尺度涡造

3、成如此大的损失量级，相当于一台现代声纳完全失去作用。因此中尺度涡对水声设备、水下兵器的使用和潜艇战及反潜艇战具有重要的军事应用价值。此外，海洋渔业也要考虑中尺度涡现象的特征，正因为如此，国内外学者十分重视中尺度涡现象及其变化规律的研究。海水温度的分布与变化，除取决于海区的热量平衡状况外，还与海区的地理环境、海流强弱、气象条件等有关。中国海海域广阔，南北跨越温带、亚热带、热带，又受陆地和岛屿的环抱，整个中国海地理、气象和水文条件具有明显的多样性，致使同纬度海区温度状况的地区差异悬殊，变化复杂。大洋中，海流流系两侧通常存在环流

4、性涡旋，海流锋边界不稳定的大弯曲形成中尺度涡；受盛行季风影响，在海陆边界海域形成的上升、下沉流也会产生中尺度涡。中尺度涡直径一般为100~200km，涡流流速可达2.0~3.9kn，影响深度可达几百米，且中尺度涡的持续时间很长，有3~6个月或更长的时间寿命。在北半球，反时针旋转的涡旋为冷涡，顺时针旋转的涡旋为暖涡。中尺度涡的温盐声结构与周围海域明显不同。收稿日期：2005-09-01作者简介：刘金芳（1964-），女，高级工程师，主要从事海洋预报及资料处理。40海洋预报23卷资料来源及分析综合南海以及台湾周边海域的跃层分析

5、使用了1900~2004年105a的国内外海洋调查资料，要素全面，时间序列长，资料站位覆盖整个海域，近20a的海洋调查资料占很大比重，特别增加了军方多年的海洋调查资料，国内外重大合作项目的海洋调查等资料。将海洋调查资料逐站按深海标准层进行处理，CTD等采集密度高的资料提取标准化预处理后的深海标准层资料，南森站资料缺层时使用Akima方法进行插值，Akima插值得到的内插曲线既光滑又自然，比一般数值内插得到的曲线更合理，因而该插值方法在国家海洋资料中心、日本海洋资料中心等一些国际资料中心采用。具体算法依据陈上及、马继瑞编著的

6、《海洋数据处理分析方法及其应用》(1991年海洋出版社出版)，在具体插值过程中连续缺少三层以上按缺测处理。将计算分析后的资料按其经纬度进行0.5°×0.5°的网格统计，经纬度在网格左、下边界上的资料为该网格内资料。将网格内的统计资料视为该网格中心点的资料，将同一标准层面中同类要素资料进行等值线分析。按深海标准层绘制平面分布图，按0.5°绘制断面分布图。等值线的绘制间隔及标准层的选取等均依据国家标准(GB12763.7--91)。中国海及邻近海域中尺度涡的分布概况及时空变化根据收集的以往研究成果和卫星遥感等观测资料分析，我国

7、近海存在一些中尺度涡，有的中尺度涡是大洋环流结构中的中小环节，多年存在并相对稳定，如济州岛西南海域的气旋式涡和吕宋岛西北海域的吕宋冷涡等；有的中尺度涡季节变化明显，但变化的基本情况诸如地理位置、生消时间等又是很有规律的，这类中尺度涡有：南、北黄海在黄海暖流两侧与沿岸流形成的涡旋，台湾东北部、西沙群岛附近海域、日本东京南部海域的冷涡，日本四国南部海域(31°N、130°E)存在的暖涡；在东海南部及东北部陆架上的冷、暖中尺度涡旋等等。在永暑礁北部海域也常年存在中尺度涡，该海域的中尺度涡一般呈双环结构，即嵌套有冷、暖涡两个局地性

8、小环流，但全年中尺度涡的位置及整体的冷暖特性不同。西南季风时期，中尺度涡的双环结构最为明显，两环之间有很强的海洋锋；整个涡旋呈现为气旋式冷涡特性，中心位于13.5°N、111°E，水温低于17℃。从夏到秋冷涡强度有所减弱，中心位置向南略有偏移。东北季风时期则为反气旋式暖涡。中尺度涡的位置、强度等冬季与夏