臺(tái)灣島周邊海域溫鹽密躍層深度隨季節(jié)變化特征

臺(tái)灣島周邊海域溫鹽密躍層深度隨季節(jié)變化特征

1溫鹽密躍層的研究隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和人口的增加以及資源缺乏等問(wèn)題的出現(xiàn)，如何開(kāi)發(fā)和利用占地球總面積70%以上的資源變得越來(lái)越重要。溫度、鹽度和密度是物理海洋中的三個(gè)重要的要素,而分析它們的躍層,對(duì)于海軍潛艇的活動(dòng),海洋中光及其聲波的傳播,以及對(duì)海洋捕魚(yú)等都有著極其重要的影響,長(zhǎng)期以來(lái)對(duì)躍層的研究深受眾多科研人員的高度關(guān)注。臺(tái)灣島是我國(guó)不可分割的一部分,其附近海域溫鹽密躍層的分析顯得尤為重要。本文通過(guò)13個(gè)月的標(biāo)準(zhǔn)層的溫鹽密資料,詳細(xì)分析了臺(tái)灣島附近海域的溫鹽密躍層的深度隨季節(jié)變化的特征。2海水點(diǎn)線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)本文采用的數(shù)據(jù)是POM模式生成的月平均(從1月到第二年1月)的溫鹽密資料,區(qū)域是從北緯20°到31°,東經(jīng)116°到130°,采用5′×5′的網(wǎng)格,一共171×135個(gè)點(diǎn)。海水點(diǎn)的數(shù)據(jù)一共有16567個(gè)。用于確定躍層結(jié)構(gòu)的方法有很多,主要有:我國(guó)海洋調(diào)查規(guī)范規(guī)定的垂向梯度法(包括最大曲率點(diǎn)法)和Sprintall與Tomczak提出的密度躍層確定方法(包括他們采用的溫躍層確定方法,簡(jiǎn)稱S-T法)。本文采用的方法是垂向梯度法,躍層上、下端點(diǎn)所在深度分別為躍層上、下界深度。本文中的躍層深度指的是躍層的上界深度。3分析與結(jié)果3.1臺(tái)灣島和我國(guó)中央海表海表土動(dòng)物溫度表現(xiàn)溫度躍層從1月到4月,躍層深度基本上沒(méi)有變化,只在臺(tái)灣島東側(cè)出現(xiàn)小范圍的躍層上升,還有小塊區(qū)域出現(xiàn)溫躍層下降。4月到7月是從春季到夏季,由于表層海水溫度升高,開(kāi)始出現(xiàn)大面積溫度躍層變化。臺(tái)灣島東側(cè)繼續(xù)出現(xiàn)溫躍層上升,且范圍擴(kuò)大,在臺(tái)灣島西南側(cè)也出現(xiàn)躍層的上升。7月到10月是從夏季進(jìn)入秋季,溫度開(kāi)始回落,大部分區(qū)域溫躍層出現(xiàn)變化。臺(tái)灣島東側(cè)太平洋區(qū)域溫躍層開(kāi)始下降,在臺(tái)灣島西南側(cè)出現(xiàn)一小面積躍層下降,但在周圍出現(xiàn)大面積的躍層上升,這主要可能是在臺(tái)灣島附近受黑潮的影響,出現(xiàn)了溫度梯度的異常變化。10月到第二年1月是從秋季進(jìn)入冬季,表層海水溫度下降,溫躍層出現(xiàn)大面積的下降。在臺(tái)灣島附近都出現(xiàn)了溫躍層下降,臺(tái)灣島東側(cè)的太平洋地區(qū)也出現(xiàn)溫躍層的下降,而且深度下降了40m左右。綜上所述,溫度躍層的深度變化在1月到4月是冬季到春季,海水的溫度略有升高,所以溫度躍層大部分海區(qū)基本無(wú)溫躍層變化,只有小片區(qū)域出現(xiàn)溫躍層的上升;4月到7月是春季到夏季,海水溫度明顯升高,溫躍層上升,且一般7月、8月(夏季)是溫躍層的強(qiáng)盛時(shí)期,溫躍層深度達(dá)到最淺,7月到10月是從夏季到秋季,海面風(fēng)力加強(qiáng),海面降溫,垂直對(duì)流混合使上均勻?qū)蛹由?躍層又開(kāi)始下降,在臺(tái)灣島附近出現(xiàn)大面積的躍層上升,說(shuō)明在臺(tái)灣島附近底層有暖水團(tuán)經(jīng)過(guò),可能是黑潮;10月到第二年1月,海面溫度繼續(xù)降低,躍層繼續(xù)下降,到1月達(dá)到最深。3.2臺(tái)灣島鹽躍層深度變化在整個(gè)海區(qū),從1月到4月,鹽躍層基本上沒(méi)有變化。只在臺(tái)灣島西南側(cè)有小面積的鹽躍層深度變大,溫躍層下降,在臺(tái)灣島東北側(cè),也有很小區(qū)域鹽躍層深度變大,鹽躍層下降,而在臺(tái)灣島東側(cè),出現(xiàn)小片區(qū)域溫躍層深度變小,躍層上升。4月到7月,鹽躍層的深度開(kāi)始有所變化,在臺(tái)灣島東北側(cè)出現(xiàn)較大區(qū)域的鹽躍層深度變小,鹽躍層上升;在臺(tái)灣島西南側(cè)也有小面積溫躍層深度變小,躍層上升。從7月到10月,鹽躍層也是變化不大,在臺(tái)灣島東北側(cè)出現(xiàn)一小塊區(qū)域鹽躍層深度變大,鹽躍層下降;在臺(tái)灣島西南側(cè)也有小面積溫躍層深度變大,躍層下降。10月到第二年1月,在臺(tái)灣島東北側(cè)鹽躍層深度繼續(xù)變大,鹽躍層下降;在臺(tái)灣島西南側(cè)出現(xiàn)小面積鹽躍層深度變小,躍層上升。綜上所述,整個(gè)海區(qū)鹽躍層隨月份的變化不是很明顯,但在個(gè)別區(qū)域,如臺(tái)灣島西南側(cè),鹽躍層在1月到4月變化很小,4月到7月上升,7月到10月又下降,10月到第二年1月繼續(xù)下降,基本上符合鹽躍層深度的規(guī)律。3.3密度躍層的季節(jié)變化1月到4月是從冬季到春季,溫度開(kāi)始回升,密度躍層開(kāi)始上升,變化區(qū)域不是很大。在臺(tái)灣島東北側(cè),有小面積的區(qū)域密度躍層的深度變小,躍層上升,變化范圍50m到100m。在臺(tái)灣島東側(cè)太平洋也有一小部分區(qū)域密度躍層深度減小,躍層上升,變化范圍在50m左右。4月到7月是從春季到夏季,海面溫度上升,蒸發(fā)加劇,密度變大,密度躍層也開(kāi)始上升。在臺(tái)灣島東北側(cè)的密度躍層上升的區(qū)域變小,但深度變化超過(guò)100m,且躍層變化開(kāi)始向南方移動(dòng);臺(tái)灣島西南側(cè)開(kāi)始出現(xiàn)大面積的躍層上升,東側(cè)太平洋也出現(xiàn)躍層上升,面積擴(kuò)大。7月到10月是從夏季到秋季,溫度開(kāi)始回落,密度躍層開(kāi)始變深,但變化不明顯。在臺(tái)灣島東北側(cè)太平洋出現(xiàn)小區(qū)域的密度躍層下降,深度變化在50m以內(nèi);在西太平洋的東側(cè)也有一片區(qū)域密度躍層下降,深度變化也在50m以內(nèi)。10月到13月是秋季到冬季,海面溫度下降,密度躍層深度變大,躍層下降。在臺(tái)灣島西南側(cè)出現(xiàn)大面積躍層下降,變化范圍在40m左右;臺(tái)灣島東北側(cè)也出現(xiàn)大面積躍層變深,大部分變化范圍在40m,有的地方深度變化達(dá)到100m以上,臺(tái)灣島東側(cè)太平洋也有躍層下降,變化范圍在40m以內(nèi)。綜上所述,密度躍層隨季節(jié)的變化還是很明顯的。1月到4月,密度躍層開(kāi)始上升,但幅度不大;4月到7月,密度躍層出現(xiàn)大范圍的上升;7月到10月,溫度開(kāi)始回落,密度躍層開(kāi)始下降,但幅度很小;10月到第二年1月,密度躍層繼續(xù)下降,范圍和深度都變大。4結(jié)論通過(guò)對(duì)臺(tái)灣島周邊海域的溫度、鹽度和密度躍層的特征分析,得出以下結(jié)論:4.1溫躍層上升冬季到春季,溫躍層變化很小;春季到夏季,溫躍層上升,到7月上升到最大;夏季到秋季,躍層開(kāi)始下降,但變化不明顯;冬季到春季,躍層繼續(xù)下降,到第二年1月最深。4.2展望夏季至夏季冬季到春季,躍層上升,幅度很小;春季到夏季,躍層變淺,開(kāi)始變厚;夏季到秋季,躍層開(kāi)始下降,但下降不明顯,躍層先厚后薄,到9月最厚;秋季到冬季,躍層下降,繼續(xù)變薄。在有的區(qū)域,春季鹽躍層開(kāi)始形成,夏季鹽躍層逐漸成熟,秋