基于CTD資料的南海南部上層環(huán)流結(jié)構(gòu)分析

陳思宇，喬方利*，黃傳江，郭景松

(1.國(guó)家海洋局第一海洋研究所 海洋環(huán)境與數(shù)值模擬實(shí)驗(yàn)室，山東 青島 266061)

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基于CTD資料的南海南部上層環(huán)流結(jié)構(gòu)分析

陳思宇1，喬方利1*，黃傳江1，郭景松1

(1.國(guó)家海洋局第一海洋研究所 海洋環(huán)境與數(shù)值模擬實(shí)驗(yàn)室，山東 青島 266061)

摘要：利用2009-2012年南海南部海域4個(gè)調(diào)查航次的CTD資料，計(jì)算了南海南部海域的動(dòng)力高度，分析了季風(fēng)轉(zhuǎn)換期南海南部上層的環(huán)流結(jié)構(gòu)。結(jié)果表明：2009年夏初(6月)，調(diào)查區(qū)上層環(huán)流結(jié)構(gòu)已經(jīng)初具夏季形態(tài)，越南離岸流已明顯出現(xiàn)；2010年秋末冬初(11月)，上層環(huán)流結(jié)構(gòu)基本轉(zhuǎn)換為冬季環(huán)流形態(tài)，越南離岸流消失，納土納流出現(xiàn)；2011年秋季中期(10月)，南海南部的環(huán)流處于夏季向冬季轉(zhuǎn)換形態(tài)，越南離岸流減弱，但調(diào)查區(qū)域夏季的反氣旋式環(huán)流依然存在；2012年9月夏末秋初，南海南部的環(huán)流仍然與夏季的形態(tài)相近，越南離岸流依然存在，其兩側(cè)的環(huán)流結(jié)構(gòu)也與夏季相同。本文的分析結(jié)果還較為清晰地給出了南海南部環(huán)流由夏季向冬季轉(zhuǎn)變的動(dòng)態(tài)過程。

關(guān)鍵詞：南海中南部；動(dòng)力高度；上層環(huán)流；季風(fēng)轉(zhuǎn)換期

1引言

南海位于西太平洋和印度洋之間，四周大部分為半島和島嶼。北靠中國(guó)大陸和臺(tái)灣島，東接菲律賓群島，南鄰加里曼丹島和蘇門答臘島，西接中南半島和馬來半島。南海東北部經(jīng)巴士海峽、巴林塘海峽等眾多海峽和水道與太平洋溝通，東南經(jīng)民都洛海峽、巴拉巴克海峽與蘇祿海相接，南面經(jīng)卡里馬塔海峽及加斯帕海峽與爪哇海相鄰，西南經(jīng)馬六甲海峽與印度洋相通。

南海上層環(huán)流主要受控于東亞季風(fēng)[1—2]。冬季，南海盛行東北風(fēng)，始于11月，終于翌年3月；夏季，南海盛行西南風(fēng)，一般5月開始，9月結(jié)束[3]。Dale[4]與Wyrtki[5]總結(jié)了早期的水文觀測(cè)資料以及風(fēng)場(chǎng)資料，提出季風(fēng)驅(qū)動(dòng)的風(fēng)生環(huán)流是南海上層環(huán)流中的主要成分。徐錫禎等[6]基于6 000多個(gè)溫鹽剖面資料計(jì)算了南海相對(duì)于1 200 db的動(dòng)力高度場(chǎng)，結(jié)果表明：冬季呂宋海峽西北以及南海南部，分別有兩個(gè)氣旋式環(huán)流；夏季在南海南部有一個(gè)反氣旋式環(huán)流。1990-2000年間，利用大量的衛(wèi)星數(shù)據(jù)來研究南海的表層環(huán)流，李立等[7]應(yīng)用1992-1996年間的TOPEX/Poseidon衛(wèi)星高度計(jì)資料，研究了冬、夏季風(fēng)強(qiáng)盛期多年平均的南海上層環(huán)流結(jié)構(gòu)。Fang等[8]根據(jù)1989-1996年南海調(diào)查的CTD以及ADCP資料，對(duì)南海南部的環(huán)流形態(tài)以及成因做了系統(tǒng)的研究。

前人對(duì)于南海環(huán)流的研究，所采用的觀測(cè)資料大部分時(shí)間較早，而且主要是對(duì)夏季和冬季兩個(gè)季風(fēng)強(qiáng)盛期的南海環(huán)流進(jìn)行描述，由于觀測(cè)資料的限制，對(duì)春-秋季季風(fēng)轉(zhuǎn)換時(shí)期的流場(chǎng)結(jié)構(gòu)等研究較少[9]。張志欣和喬方利[10]依據(jù)衛(wèi)星遙感和Argos漂流浮標(biāo)資料研究了秋季南海環(huán)流場(chǎng)對(duì)季風(fēng)轉(zhuǎn)換的適應(yīng)過程：北部大約需要15 d，南部大約需要25 d。本文依據(jù)國(guó)際海委會(huì)項(xiàng)目“西太海洋災(zāi)害對(duì)氣候變化的響應(yīng)(Responses of Marine Hazards to Climate Change in the Western Pacific，ROSE)”2009-2012年間4個(gè)航次所獲得的CTD數(shù)據(jù)計(jì)算了南海南部的動(dòng)力高度，同時(shí)結(jié)合NCEP風(fēng)場(chǎng)數(shù)據(jù)和AVISO提供的MADT(Maps of Absolute Dynamic Topography)數(shù)據(jù)，將動(dòng)力高度與研究海區(qū)的Sverdrup流函數(shù)進(jìn)行對(duì)比分析，研究了季風(fēng)轉(zhuǎn)換期南海中南部的表層環(huán)流結(jié)構(gòu)特征。

2數(shù)據(jù)及分析方法

基于溫、鹽剖面大面站觀測(cè)資料，采用熱成風(fēng)關(guān)系計(jì)算地轉(zhuǎn)流，是研究大尺度環(huán)流特征的重要手段之一[11]。本文所用的溫、鹽數(shù)據(jù)，來自ROSE項(xiàng)目2009-2012年間在南海南部進(jìn)行的4次大面站觀測(cè)，具體站位分布詳細(xì)見圖1，4，7，9。

調(diào)查航次所用的CTD觀測(cè)設(shè)備為Seabird 911，4次調(diào)查中各個(gè)觀測(cè)站水深與實(shí)際測(cè)量深度均超過1 500 m。文中使用的所有CTD的原始溫、鹽數(shù)據(jù)都經(jīng)過濾波處理后，形成1×104Pa間隔的垂向剖線。選取1 200×104Pa為0流速面，對(duì)溫、鹽數(shù)據(jù)進(jìn)行動(dòng)力計(jì)算，從而得出各層的動(dòng)力高度圖。一般來說，水深超過1 200×104Pa的部分，水平壓力梯度較弱，該梯度對(duì)表層流影響較小，因此本文將1 200×104Pa設(shè)為動(dòng)力0面。由于表層(此指0～5×104Pa)的觀測(cè)受船體運(yùn)動(dòng)、船體吃水深度及外界因素如風(fēng)、浪的影響較大，在諸多干擾下得到的數(shù)據(jù)不能較好地反映真實(shí)的情況，因此在本文把溫、鹽數(shù)據(jù)的表層設(shè)定在5×104Pa。

圖2顯示2010年調(diào)查海域季風(fēng)從10月28日開始轉(zhuǎn)變?yōu)闁|北向，恰巧位于我們的調(diào)查期間。10月28日至11月16日期間內(nèi)Sverdrup流函數(shù)場(chǎng)(圖5)清楚的顯現(xiàn)季風(fēng)轉(zhuǎn)向20 d內(nèi)在南海南部形成一穩(wěn)定的氣旋式環(huán)流場(chǎng)，且在靠近西邊界處存在一支南向流，標(biāo)示著Sverdrup流函數(shù)場(chǎng)已經(jīng)轉(zhuǎn)變?yōu)槎拘螒B(tài)。但是圖4a則顯示地轉(zhuǎn)流場(chǎng)與Sverdrup流場(chǎng)差別較大，我們根據(jù)AVISO提供的MADT數(shù)據(jù)又繪制了調(diào)查期間南海的絕對(duì)動(dòng)力高度(MADT)分布，見圖6。由圖6可以看到，基于CTD計(jì)算的動(dòng)力高度結(jié)果受到調(diào)查區(qū)域的范圍限制，只顯示了一部分地轉(zhuǎn)流的情況。綜合圖6和圖4a，調(diào)查期間南海的氣旋式環(huán)流場(chǎng)已基本形成，南海南部已經(jīng)初步具備了冬季的環(huán)流形態(tài)，但是與Sverdrup流場(chǎng)相比仍有一些區(qū)別，這說明地轉(zhuǎn)流場(chǎng)仍處于調(diào)整階段。

(1)

式中，比容異常δ=α(S,T,P)-α(35,0,P)。

此外，本實(shí)驗(yàn)還從藥物中鑒定出了10種其他類化合物，分別為甜菜堿、腺嘌呤、腺苷、鳥嘌呤、阿魏酸乙酯、紫丹參萜醚、桉油烯醇、花側(cè)柏烯、香葉基丙酮、橙花叔醇。

利用式(3)，自東邊界開始積分風(fēng)應(yīng)力，可以得到南海海域的流函數(shù)，與動(dòng)力高度場(chǎng)的對(duì)比分析。此外，本文還選用與調(diào)查航次期間對(duì)應(yīng)日期的AVISO提供的MADT數(shù)據(jù)，分辨率為0.25°×0.25°。

(2)

這一環(huán)節(jié)，由學(xué)生喜聞樂見的鱷魚吃肉情境引入，兩條鱷魚比嘴大小，同樣的一條鱷魚嘴張開的角度隨其張開的大小而變化，直觀呈現(xiàn)和感受角的大小與其兩邊長(zhǎng)短無關(guān)，而與其張開的程度有關(guān)。

(3)

季風(fēng)和黑潮是南海環(huán)流兩個(gè)最主要的驅(qū)動(dòng)力[12]，其中黑潮主要影響南海北部海域[13—14]。本文選取的水文資料集中在南海南部，所以主要考慮季風(fēng)對(duì)調(diào)查區(qū)域環(huán)流的影響。本文的風(fēng)場(chǎng)數(shù)據(jù)采用NCEP的日平均風(fēng)場(chǎng)數(shù)據(jù)，分辨率為0.25°×0.25°；并利用該風(fēng)場(chǎng)資料計(jì)算得出研究海域的風(fēng)應(yīng)力旋度。然后根據(jù)Sverdrup平衡關(guān)系：

3季風(fēng)轉(zhuǎn)換期南海上層環(huán)流結(jié)構(gòu)

3.12009年夏初南海中南部上層環(huán)流結(jié)構(gòu)

⑴原發(fā)性肝癌（肝細(xì)胞癌）。多見于肝臟的右葉，多有黃疸癥狀，腫瘤結(jié)節(jié)大小不定，質(zhì)地硬實(shí)，無包膜，呈塊狀或彌漫性細(xì)小顆粒狀突起，色灰白、灰黃、灰紅、灰綠，并多見出血、壞死。鏡檢：癌細(xì)胞為多邊形，呈條索、團(tuán)塊、腺管狀排列。胞漿淡伊紅色，胞核圓、橢圓，分裂相多見。癌細(xì)胞團(tuán)塊之間有纖維組織分隔。

圖1a是根據(jù)2009年6月調(diào)查獲得的各觀測(cè)站位的CTD數(shù)據(jù)計(jì)算得出的表層(5×104Pa)相對(duì)于1 200×104Pa動(dòng)力高度圖。從圖中可以看出，在11°N以北，呈氣旋式環(huán)流特征，其南部呈反氣旋式環(huán)流特征。在兩個(gè)環(huán)流之間，10°N附近，等值線密集，說明這里存在一支較強(qiáng)的東向流，即夏季越南離岸流(Southeast Vietnam Offshore Current)已形成。通過不同深度動(dòng)力高度場(chǎng)的對(duì)比發(fā)現(xiàn)，南海南部環(huán)流隨著深度的增加而減弱(圖1b)。

海洋中流場(chǎng)的調(diào)整往往滯后于風(fēng)場(chǎng)的變化，為了能更清楚地分析季風(fēng)轉(zhuǎn)換期南海南部環(huán)流場(chǎng)對(duì)季風(fēng)的響應(yīng)情況，我們使用NCEP風(fēng)場(chǎng)數(shù)據(jù)資料繪制了歷次調(diào)查區(qū)域內(nèi)代表點(diǎn)的風(fēng)速時(shí)間序列分布(2009年選取12.5°N，112.5°E為代表點(diǎn)；2010-2012年選取10°N，112.5°E為代表點(diǎn))，并據(jù)此找到季風(fēng)轉(zhuǎn)向的日期(圖2)。從圖2中可以看出，2009年調(diào)查海域的季風(fēng)在5月19日開始轉(zhuǎn)向?yàn)槲髂霞撅L(fēng)，而CTD觀測(cè)的調(diào)查時(shí)間為6月20-30日(圖中紅色虛線為2009年航次調(diào)查的起止日期)。很明顯該次調(diào)查觀測(cè)時(shí)間處于季風(fēng)轉(zhuǎn)換之后的穩(wěn)定時(shí)期。5月19日至6月7日期間由季風(fēng)驅(qū)動(dòng)的Sverdrup流函數(shù)場(chǎng)的分布(圖3)也清楚的顯現(xiàn)11°N以北氣旋式、以南反氣旋式環(huán)流構(gòu)成一對(duì)偶極子環(huán)流[15]這與根據(jù)CTD資料計(jì)算的動(dòng)力高度所顯現(xiàn)的地轉(zhuǎn)流場(chǎng)形態(tài)基本一致。這說明夏初(2009年6月)，大概季風(fēng)轉(zhuǎn)換期后的1個(gè)月，夏季季風(fēng)已經(jīng)穩(wěn)定存在，南海南部的上層環(huán)流場(chǎng)也已經(jīng)調(diào)整完畢，此時(shí)期的環(huán)流場(chǎng)結(jié)構(gòu)早已經(jīng)進(jìn)入夏季的形態(tài)。

圖1　2009年6月20-30日期間CTD資料計(jì)算的動(dòng)力高度圖(dyn m，相對(duì)于1 200×104 Pa)Fig.1　Dynamic heights in Jun 20th，2009 to Jun 30th，2009(in dyn m，to 1 200×104 Pa) a. 5×104 Pa層動(dòng)力高度分布，等值線間隔0.03 dyn m；b. 200×104 Pa層動(dòng)力高度分布，等值線間隔0.02 dyn m。圖中黑色圓點(diǎn)為該期間ROSE航次的站位分布(共26站次)；紅色箭頭標(biāo)示該時(shí)期的環(huán)流場(chǎng)a. 5×104 Pa，the contour interval is 0.03 dyn m，b. 200×104 Pa，the contour interval is 0.02 dyn m. The points are the stations during the cruise(26 stations)，and the red arrow is the circulation

圖2　4次調(diào)查期間風(fēng)矢量Fig.2　The wind during the four cruises圖中紅色三角為季風(fēng)轉(zhuǎn)換的時(shí)刻，其附近的數(shù)字為發(fā)生變化的日期，格式為“月/日”，其中2012年為航次調(diào)查開始前20日的時(shí)間；紅色虛線表示航次調(diào)查的起止日期The red triangle is the time of the monsoon transition， the number is the date of the transition, the format is ‘MM/DD’;the red dotted lines means the time of the cruises

圖3　2009年5月19日至6月6日期間Sverdrup流函數(shù)場(chǎng)(黑點(diǎn)為觀測(cè)站位)Fig.3　Sverdrup circulation in May 19th，2009 to June 6th，2009 (the points are the stations during the cruise)

3.32011年秋季中期南海中南部上層環(huán)流結(jié)構(gòu)

3.42012年夏末初秋南海中南部上層環(huán)流結(jié)構(gòu)

東南，靠近加里曼丹島附近，存在一個(gè)反氣旋式的渦旋。這個(gè)渦旋在1989年和1993年冬季都被發(fā)現(xiàn)[8]。在這個(gè)渦旋的西側(cè)，存在一個(gè)向北的流，這個(gè)流是冬季納土納流(Natuna Off-Shelf Current)在季風(fēng)轉(zhuǎn)換期顯現(xiàn)出來的形態(tài)。相對(duì)于表層，200×104Pa層環(huán)流明顯弱化。

企業(yè)的固定資產(chǎn)，是國(guó)有資產(chǎn)的重要組成部分。企業(yè)需要加強(qiáng)對(duì)固定資產(chǎn)管理的重視，合理規(guī)劃定額定員標(biāo)準(zhǔn)，促進(jìn)公共資產(chǎn)的合理分配。第一，制定完善的固定資產(chǎn)管理制度。明確固定資產(chǎn)等級(jí)，建立固定資產(chǎn)驗(yàn)收入庫制度、盤點(diǎn)清理制度、損失賠償制度、報(bào)告管理制度等。第二，強(qiáng)化產(chǎn)權(quán)管理，理順產(chǎn)權(quán)關(guān)系。企業(yè)需要明確規(guī)定固定資產(chǎn)的擁有權(quán)和使用權(quán)，強(qiáng)化對(duì)非經(jīng)營(yíng)性和經(jīng)營(yíng)性資產(chǎn)之間的產(chǎn)權(quán)轉(zhuǎn)化，對(duì)固定資產(chǎn)進(jìn)行合理的安排。第三，強(qiáng)化約束與監(jiān)督力度。企業(yè)需要建立完善的自我監(jiān)督與自我約束體系，確保固定資產(chǎn)的真實(shí)性，確保企業(yè)資產(chǎn)的保值和升值。

圖4　根據(jù)2010年10月25日至11月9日期間CTD資料計(jì)算的動(dòng)力高度圖(dyn m，相對(duì)于1 200×104 Pa)Fig.4　Dynamic heights in October 25th，2010 to November 9th，2010(in dyn m，to 1 200×104 Pa) a. 5×104 Pa層動(dòng)力高度分布，等值線間隔0.02 dyn m；b. 200×104 Pa層動(dòng)力高度分布，等值線間隔0.02 dyn m。圖中黑色圓點(diǎn)為該期間ROSE航次的站位分布(共28站次)；紅色箭頭標(biāo)示該時(shí)期的環(huán)流場(chǎng)a.5×104 Pa，the contour interval is 0.02 dyn m，b. 200×104 Pa，the contour interval is 0.02 dyn m. The points are the stations during the cruise(28 stations)，and the red arrow is the circulation

動(dòng)力計(jì)算通常用重力勢(shì)的梯度Ф和動(dòng)力高度D的分布來確定地轉(zhuǎn)流的結(jié)構(gòu)，以dyn m為單位的動(dòng)力高度與重力勢(shì)之間的關(guān)系為：

可得：

保證消費(fèi)者的用戶體驗(yàn)的同時(shí)，第三方移動(dòng)支付結(jié)構(gòu)應(yīng)該成立專門的安全項(xiàng)目組，投入一定的人力物力針對(duì)各類互聯(lián)網(wǎng)電信詐騙、黑客攻擊事件進(jìn)行專項(xiàng)研究，不斷引進(jìn)高薪的網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)和雇傭互聯(lián)網(wǎng)安全維護(hù)技術(shù)的專業(yè)人員，加強(qiáng)對(duì)消費(fèi)者信息和數(shù)據(jù)的保護(hù)，加強(qiáng)公司的內(nèi)部風(fēng)險(xiǎn)控制，同時(shí)還要不斷的研發(fā)新技術(shù)，維護(hù)移動(dòng)端支付軟件的運(yùn)行，開發(fā)出集安全性和便捷性于一身的應(yīng)用。從第三方支付行業(yè)看，行業(yè)內(nèi)的機(jī)構(gòu)應(yīng)該聯(lián)合起來，制定一個(gè)行業(yè)操作規(guī)范和制度，形成內(nèi)部相互監(jiān)督，建立健全備付金管理體制，加強(qiáng)信息技術(shù)交流，共同規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)。

圖5　2010年10月28日至11月16日期間Sverdrup流函數(shù)場(chǎng)(黑點(diǎn)為觀測(cè)站位)Fig.5　Sverdrup circulation in October 28th，2010 to November 16th ，2010 (the points are the stations during the cruise)

3.22010年秋末初冬南海中南部上層環(huán)流結(jié)構(gòu)

美國(guó) 《大西洋月刊》數(shù)字媒體Quartz：“strike tigers and flies at the same time，” a metaphor for both high-ranking corrupt officials and those at the local levels.[8]

通過相關(guān)智能基礎(chǔ)設(shè)施的安裝，實(shí)現(xiàn)軌道實(shí)時(shí)信息的反饋與管理。這些信息實(shí)時(shí)的反饋到鐵路管理部門以及列車的駕駛?cè)藛T，對(duì)于可能存在的風(fēng)險(xiǎn)與故障可實(shí)現(xiàn)有效的規(guī)避。這相比于傳統(tǒng)的鐵路檢查工作而言，不僅準(zhǔn)確性更高，同時(shí)效率優(yōu)勢(shì)也十分顯著。

圖7a是根據(jù)2011年10月調(diào)查獲得的各觀測(cè)站位的CTD數(shù)據(jù)，計(jì)算得出的表層(5×104Pa)相對(duì)于1 200×104Pa動(dòng)力高度的水平分布圖。從圖7a可以看出，10月與夏季相比，南海環(huán)流場(chǎng)最明顯的變化是越南離岸流的主軸向北偏移。調(diào)查海域存在一個(gè)海盆尺度的反氣旋式環(huán)流，其中心位于10°N，112°E。在該反氣旋式環(huán)流的東北側(cè)，顯示出氣旋式渦旋跡象；而在該反氣旋式渦旋的西側(cè)也有一氣旋式渦旋跡象。與表層相比，200×104Pa層也明顯呈海盆尺度的反氣旋式環(huán)流(圖7b)。調(diào)查海域的地轉(zhuǎn)流雖然與夏季形態(tài)相比略有不同，但是南部反氣旋式環(huán)流特征總體保持夏季形態(tài)。

圖2顯示2011年調(diào)查海域季風(fēng)從10月19日開始轉(zhuǎn)變?yōu)闁|北季風(fēng)，也剛好位于我們的調(diào)查航次期間。10月19日至11月7日期間內(nèi)Sverdrup流函數(shù)場(chǎng)(圖8)顯示與2010年一樣，Sverdrup流函數(shù)場(chǎng)在季風(fēng)驅(qū)動(dòng)下已經(jīng)轉(zhuǎn)變?yōu)槎经h(huán)流形態(tài)：南海南部主要存在一個(gè)氣旋式環(huán)流，且靠近西邊界處存在一支南向流。但由于調(diào)查時(shí)間與2010年相比略有提前，且站位分布也比2010年調(diào)查范圍略廣，動(dòng)力高度計(jì)算得到的地轉(zhuǎn)流場(chǎng)可以清晰的顯示出該海域的環(huán)流狀況，總體更接近夏季形態(tài)。而Sverdrup流函數(shù)場(chǎng)已經(jīng)轉(zhuǎn)變?yōu)槎拘螒B(tài)，這表明秋季中期南海南部的環(huán)流結(jié)構(gòu)仍處于夏季向冬季形態(tài)轉(zhuǎn)換中：隨著調(diào)查海域西側(cè)的氣旋式環(huán)流的出現(xiàn)，東向的越南離岸流逐漸減弱，但是調(diào)查區(qū)域內(nèi)夏季環(huán)流形態(tài)中的反氣旋式環(huán)流依然存在。

圖4a是根據(jù)2010年11月調(diào)查獲得的各觀測(cè)站位的CTD數(shù)據(jù)，計(jì)算得出的表層(5×104Pa)相對(duì)于1 200×104Pa動(dòng)力高度的水平分布圖。從動(dòng)力高度結(jié)構(gòu)上可以看出，這個(gè)區(qū)域的西南部存在一個(gè)氣旋式的環(huán)流。Fang等[16]給出的冬季南海環(huán)流結(jié)構(gòu)中也可以看到，冬季南海南部存在一個(gè)大尺度的氣旋式環(huán)流。本文根據(jù)動(dòng)力高度計(jì)算確定的這個(gè)氣旋式環(huán)流，比冬季南海南部的大尺度環(huán)流更靠近越南沿岸，可以認(rèn)為這是冬季南海南部大尺度環(huán)流在季風(fēng)轉(zhuǎn)換期的早期形態(tài)。Fang等[8]在對(duì)南海調(diào)查中利用ADCP料也印證了這個(gè)環(huán)流在11月的存在。另外在調(diào)查區(qū)域

圖9a是根據(jù)2012年9月調(diào)查獲得的各觀測(cè)站位的CTD數(shù)據(jù)，計(jì)算得出的表層(5×104Pa)相對(duì)于1 200×104Pa動(dòng)力高度的水平分布圖。從圖可以看到，夏末秋初調(diào)查區(qū)域的環(huán)流特征仍主要表現(xiàn)為夏季形態(tài)：越南離岸流十分顯著，且在越南離岸流的南側(cè)，存在一支氣旋式環(huán)流。另外，越南離岸流的北側(cè)存在一些渦旋，這可能是中尺度渦對(duì)該海域的影響。

圖2則顯示2012年季風(fēng)轉(zhuǎn)換發(fā)生在該航次調(diào)查之后，由于風(fēng)場(chǎng)的調(diào)整領(lǐng)先于流場(chǎng)，因此這里取調(diào)查開始前20 d(即8月18日至9月7日)的風(fēng)場(chǎng)數(shù)據(jù)計(jì)算Sverdrup流函數(shù)場(chǎng)，結(jié)果見圖10。從圖可以看到Sverdrup流函數(shù)場(chǎng)表現(xiàn)為典型的夏季形態(tài)，這說明在夏末秋初(2012年9月)，南海南部環(huán)流主要受夏季遺留下來的流況所影響，基本保持了夏季的環(huán)流形態(tài)：越南離岸流依然存在，其兩側(cè)的環(huán)流結(jié)構(gòu)也與夏季相同。

圖7　根據(jù)2011年10月15-25日期間CTD資料計(jì)算的動(dòng)力高度圖(dyn m，相對(duì)于1 200×104 Pa)Fig.7　Dynamic heights in October 15th，2011 to October 25th，2011(in dyn m，to 1 200×104 Pa)a.5×104 Pa層動(dòng)力高度分布，等值線間隔0.05 dyn m; b. 200×104 Pa層動(dòng)力高度分布，等值線間隔0.02 dyn m。圖中黑色圓點(diǎn)為該期間ROSE航次的站位分布(共27站次)；紅色箭頭標(biāo)示該時(shí)期的環(huán)流場(chǎng) a.5×104 Pa，the contour interval is 0.05 dyn m，b. 200×104 Pa，the contour interval is 0.02 dyn m. The point is the station during the cruise(27 stations)，and the red arrow is the circulation

圖8　2011年10月19日至11月7日期間Sverdrup流函數(shù)場(chǎng)(黑點(diǎn)為觀測(cè)站位)Fig.8　Sverdrup circulation in October 19th，2011 to November 7th，2011 (the points are the stations during the cruise)

圖9　根據(jù)2012年9月7-22日期間CTD資料計(jì)算的動(dòng)力高度圖(dyn m，相對(duì)于1 200×104 Pa)Fig.9　Dynamic heights in September 7th，2012 to September 22th，2012(in dyn m，to 1 200×104 Pa)a.5×104 Pa層動(dòng)力高度分布，等值線間隔0.05 dyn m；b.200×104 Pa層動(dòng)力高度分布，等值線間隔0.02 dyn m。圖中黑色圓點(diǎn)為該期間ROSE航次的站位分布(共31站次)；紅色箭頭標(biāo)示該時(shí)期的環(huán)流場(chǎng) a. 5×104 Pa，the contour interval is 0.05 dyn m，b.200×104 Pa，the contour interval is 0.02 dyn m. The point is the station during the cruise(31 stations)，and the red arrow is the circulation

圖10　2012年8月18日至9月7日期間Sverdrup流函數(shù)場(chǎng)(黑點(diǎn)為觀測(cè)站位)Fig.10　Sverdrup circulation in August 18th，2012 to September 7th，2012 (the points are the stations during the cruise)

4結(jié)論

本文通過對(duì)2009-2012年南海南部海域4個(gè)調(diào)查航次的CTD資料進(jìn)行動(dòng)力高度計(jì)算，并結(jié)合Sverdrup流函數(shù)來分析南海南部上層環(huán)流情況，主要結(jié)論如下：

(1)在夏初(2009年6月)，南海中南部的動(dòng)力結(jié)構(gòu)已經(jīng)具備夏季的形態(tài)，越南離岸流在春季顯現(xiàn)出來，在其南側(cè)存在一個(gè)反氣旋式環(huán)流，在其北側(cè)存在一個(gè)氣旋式環(huán)流；

(2)在秋季末期(2010年11月)，南海中南部的動(dòng)力結(jié)構(gòu)已經(jīng)顯現(xiàn)出冬季動(dòng)力結(jié)構(gòu)的形態(tài)，調(diào)查海域西側(cè)存在一個(gè)氣旋式環(huán)流，東南存在一個(gè)反氣旋式環(huán)流，它們中間有一個(gè)向北的流，可以認(rèn)為是早期的納土納流；

(3)在秋季中期(2011年10月)，南海中南部的動(dòng)力結(jié)構(gòu)處于夏季向冬季轉(zhuǎn)換的形態(tài)，隨著調(diào)查海域西側(cè)的反氣旋式環(huán)流的出現(xiàn)，向東的越南離岸流減弱，但是調(diào)查區(qū)域夏季的反氣旋式環(huán)流依然存在；

每一年，CSA聯(lián)盟會(huì)迎來全國(guó)多地的農(nóng)場(chǎng)主參觀、取經(jīng)，他們學(xué)到技術(shù)之后用到自家農(nóng)場(chǎng)的有機(jī)蔬果種植中去。“如今，我們做起了有機(jī)農(nóng)場(chǎng)，也看到了農(nóng)場(chǎng)對(duì)家庭、對(duì)孩子們的影響，這令我感到欣慰。”石嫣與聯(lián)盟的成員們正依照“田園綜合體”的標(biāo)準(zhǔn)打造各自的農(nóng)場(chǎng)，在保障蔬果種植生態(tài)化、運(yùn)輸順暢化的同時(shí)，加強(qiáng)“服務(wù)”環(huán)節(jié)，開展與種植相關(guān)的系列活動(dòng)，讓更多的百姓返璞歸真，體驗(yàn)田間樂趣。

(4)在夏末秋初(2012年9月)，南海中南部的環(huán)流主要受夏季遺留下來的流況所影響，基本保持了夏季的環(huán)流形態(tài)，越南離岸流依然存在，其兩側(cè)的環(huán)流結(jié)構(gòu)也與夏季相同。

2010-2012年3個(gè)航次獲得了不同年份的9-11月的調(diào)查資料，雖然觀測(cè)不是在同一年內(nèi)連續(xù)進(jìn)行，但是經(jīng)過對(duì)動(dòng)力高度場(chǎng)的分析，可以比較清晰地展現(xiàn)出整個(gè)秋季南海南部海域環(huán)流形態(tài)從夏季向冬季轉(zhuǎn)變的一個(gè)動(dòng)態(tài)過程：9月，南海南部環(huán)流結(jié)構(gòu)依舊表現(xiàn)為夏季形態(tài)，調(diào)查區(qū)域存在越南離岸流以及分別位于越南離岸流南、北側(cè)的反氣旋式環(huán)流和氣旋式環(huán)流；10月，越南離岸流逐漸消失，但是反氣旋式環(huán)流依然存在于調(diào)查海域，隨著調(diào)查區(qū)域西部氣旋式環(huán)流的逐漸顯現(xiàn)，南海中南部的環(huán)流結(jié)構(gòu)已經(jīng)不同于夏季；11月，越南離岸流徹底消失，調(diào)查區(qū)域西側(cè)存在一個(gè)氣旋式環(huán)流，東南存在一個(gè)反氣旋式環(huán)流，南海中南部的動(dòng)力結(jié)構(gòu)已經(jīng)初步具備了冬季動(dòng)力結(jié)構(gòu)形態(tài)。由此可以推斷，南海南部的環(huán)流結(jié)構(gòu)在12月將徹底轉(zhuǎn)變?yōu)槎拘螒B(tài)。

參考文獻(xiàn)：

[1]梁必騏. 南海熱帶大氣環(huán)流系統(tǒng)[M]. 北京: 氣象出版社，1991: 244．

Liang Biqi. The tropical atmospheric circulation system of the south China sea[M]. Beijing: China Meteorological Press，1991: 244．

[2]蘇紀(jì)蘭. 南海環(huán)流動(dòng)力機(jī)制研究綜述[J]. 海洋學(xué)報(bào)，2006，27(6): 1-8．

Su Jilan. Overview of the South China Sea circulation and its dynamics[J]. Haiyang Xuebao，2006，27(6): 1-8．

[3]蘇紀(jì)蘭. 中國(guó)近海水文[M]. 北京: 海洋出版社，2005: 263．

Su Jilan. China offshore hydrological[M]. Beijing:China Ocean Press，2005: 263．

[4]Dale W L. Wind and drift currents in the South China Sea[J]. Malay Trop Geogr，1956，8: 1-31．

[5]Wyrki K. Physical oceanography of the Southeast Asian waters[J]. NAGA Report，1961，2: 195．

[6]徐錫禎，邱章，陳惠昌. 南海水平環(huán)流的概述[D]. 北京: 科學(xué)出版社，1982: 137-145．

Xu Xizhen，Qiu Zhang，Chen Huichang. Overview of the South China Sea circulation[D]. Beijing: Science Press，1982: 137-145．

[7]李立，吳日升，郭小鋼. 南海的季節(jié)環(huán)流——TOPEX/POSEIDON衛(wèi)星測(cè)高應(yīng)用研究[J]. 海洋學(xué)報(bào)，2000，22(6): 13-26.

Li Li，Wu Risheng，Guo Xiaogang. Seasonal circulation in the South China Sea—a TOPEX/POSEIDON satellite altimetry study[J]. Haiyang Xuebao，2000，22(6): 13-26．

[8]Fang W D，F(xiàn)ang G H，Shi P，et al. Seasonal structures of upper layer circulation in the southern South China Sea from in situ observations[J]. Journal of Geophysical Research: Oceans (1978-2012)，2002，107(C11): 23-1-23-12．

[9]何映暉，蔡樹群，王盛安. 北赤道流分叉點(diǎn)及南海北部環(huán)流的研究進(jìn)展[J]. 海洋學(xué)研究，2009(3): 74-84．

He Yinghui，Cai Shuqun，Wang Sheng’an. Avdances in studying the branch point of the north equatorial current and the of northern South China Sea circulation[J]. Journal of Marine Sciences，2009(3): 74-84．

[10]張志欣，喬方利. 中國(guó)近海沿岸流及毗鄰流系的觀測(cè)及分析研究[D].青島：中國(guó)海洋大學(xué)，2014．

Zhang Zhixin，Qiao Fangli. Observation and analysis of the coastal current and its adjacent current system in the China offshore waters[D]. Qingdao：Ocean University of China，2014．

[11]Talley L D，Pickard G L，Emery W J，et al. Descriptive physical oceanography: an introduction[M]. Manhattan: Academic Press，2011．

[12]王桂華，蘇紀(jì)蘭，齊義泉. 南海中尺度渦研究進(jìn)展[J]. 地球科學(xué)進(jìn)展，2005，20(8):882-886.

Wang Guihua，Su Jilan，Qi Yiquan. Advances in studying mesoscale eddies in South China sea[J]. Advances in Earth Science，2005，20(8): 882-886．

[13]Su J L. Overview of the South China Sea circulation and its influence on the coastal physical oceanography outside the Pearl River Estuary[J]. Continental Shelf Research，2004，24(16): 1745-1760．

[14]Liu Z，Yang H，Liu Q. Regional dynamics of seasonal variability in the South China Sea[J]. Journal of Physical Oceanography，2001，31(1): 272-284．

[15]Wang G H，Chen D，Su J L. Generation and life cycle of the dipole in the South China Sea summer circulation[J]. Journal of Geophysical Reseach，2006，111: C6．

[16]Fang G H，Wang Y G，Wei Z X，et al. Interocean circulation and heat and freshwater budgets of the South China Sea based on a numerical model[J]. Dynamics of Atmospheres & Oceans，2009，47(1):55-72．

收稿日期：2015-01-26；

修訂日期：2015-07-22。

基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)——山東省人民政府聯(lián)合資助海洋科學(xué)研究中心項(xiàng)目(U1406404)。

作者簡(jiǎn)介：陳思宇(1987—)，男，吉林省長(zhǎng)春市人，主要從事海氣相互作用及南海環(huán)流的研究。E-mail:chensiyu@fio.org.cn *通信作者：?jiǎn)谭嚼?1966—)，男，山東省慶云縣人，主要從事海洋環(huán)流數(shù)值模擬及海氣相互作用的研究。E-mail：qiaofl@fio.org.cn

中圖分類號(hào):P731.27

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：0253-4193(2016)01-0001-09

Observational study on the upper layer circulation in the southern South China Sea based on CTD data

Chen Siyu1，Qiao Fangli1，Huang Chuanjiang1，Guo Jingsong1

(1.TheLaboratoryofMarineEnvironmentandNumericalSimulation，F(xiàn)irstInstituteofOceanography，StateOceanicAdministration，Qingdao26661，China)

Abstract:Conductivity-temperature-depth data from four cruises spanning 2009 to 2012 are used to investigate the structure of the upper layer circulation in the middle and southern South China Sea(SCS) during the monsoon transition. In the late spring，2009，the upper structures of the middle and southern SCS have begun to take the summer circulation structure and the Southeast Vietnam Offshore Current(SVOC) has been evident. In November 2010，the dynamic heights in the middle and southern SCS show that the upper structures of the middle and southern SCS have converted to the winter pattern. In this period，the SVOC has been vanished and the Natuna Off-Shelf Current(NOC) has been evident. In October 2011，the structures of the SCS were converting to the winter pattern from the summer characterized by the reductions of the SVOC，but the anticyclonic circulation in the summer pattern still existed. In September 2012，the upper structures of the middle and southern SCS have been similar to the summer pattern mainly be seen in the existed of the SVOC and the structures of the circulation were the same as the summer pattern on either sides of the SVOC. In addition，the analysis results also clearly shows the changing of the circulation of the middle and southern SCS from summer to winter．

Key words:the middle and southern South China Sea; dynamic heights; upper layer circulation; monsoon transition

陳思宇，喬方利，黃傳江，等. 基于CTD資料的南海南部上層環(huán)流結(jié)構(gòu)分析[J]. 海洋學(xué)報(bào)，2016，38(1):1-9，doi:10.3969/j.issn.0253-4193.2016.01.001

Chen Siyu，Qiao Fangli，Huang Chuanjiang，et al. Observational study on the upper layer circulation in the southern South China Sea based on CTD data[J]. Haiyang Xuebao，2016，38(1): 1-9，doi:10.3969/j.issn.0253-4193.2016.01.001