【摘要】：東海水團(tuán)的消長過程、臺(tái)灣暖流水的季節(jié)變化、東海黑潮流量的變異以及東海陸架水交換過程，這些都是影響東海海洋環(huán)境狀況、物質(zhì)和能量輸運(yùn)的關(guān)鍵過程。因此，對這些關(guān)鍵海洋現(xiàn)象及其機(jī)制進(jìn)行系統(tǒng)的研究具有重要的科學(xué)意義。本文基于大量的歷史觀測資料和數(shù)模結(jié)果，對東海相關(guān)海洋現(xiàn)象的演變機(jī)制進(jìn)行了系統(tǒng)研究；利用實(shí)測溫、鹽資料研究了東海水團(tuán)的季節(jié)變化特征，并從動(dòng)力學(xué)和熱力學(xué)的角度分析其變化機(jī)制，并在水團(tuán)分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合數(shù)模結(jié)果，探討了臺(tái)灣暖流水的體積及其來源的季節(jié)變化特征；利用日本氣象廳近50年來PN斷面的觀測資料，研究了東海黑潮流量的年際和年代際變化特征，并討論了它與太平洋年代際振蕩（PDO）和經(jīng)向風(fēng)異常的關(guān)系；利用高分辨率的數(shù)值模式ROMS模擬了東海氣候態(tài)的環(huán)流系統(tǒng)，并分析了東海各主要水道的水量、熱量和鹽量輸運(yùn)的季節(jié)變化特征。得到的主要結(jié)論如下： （1）給出了東海水團(tuán)的四季分布情況，并揭示其消長變化規(guī)律及其主要的影響因素。結(jié)果表明，在東海600m以淺海域，夏季主要存在陸架沿岸水、東海表層水、東海深層水、黑潮表層水、黑潮次表層水、黑潮中層水、黃海表層水和黃海底層水8個(gè)水團(tuán)；而冬季，由于偏北風(fēng)的增強(qiáng)和垂向混合的加強(qiáng)，黑潮次表層水、東海深層水和黃海底層水隨之消失，只存在黑潮表層水、黑潮中層水、東海表層水、陸架沿岸水和黃海表層水5個(gè)水團(tuán)。黑潮次表層水、東海深層水和黃海底層水是季節(jié)性水團(tuán)，只存在于4月至9月間。陸架沿岸水、東海表層水和黑潮表層水的溫度和鹽度具有十分顯著的季節(jié)變化特征。風(fēng)是影響東海水團(tuán)范圍季節(jié)變化的最主要因素，它控制著閩浙沿岸流、臺(tái)灣海峽流的強(qiáng)度，同時(shí)還控制著黑潮及其分支的入侵強(qiáng)度�？偠灾�，風(fēng)、黑潮及其分支是影響東海主要水團(tuán)變化的動(dòng)力學(xué)因素，而海表熱通量和淡水通量則是影響水團(tuán)溫鹽特性變化的重要熱力學(xué)因素。 （2）系統(tǒng)地研究了臺(tái)灣暖流水體積的季節(jié)變化特征，并闡述了其來源組成。結(jié)果表明，臺(tái)灣暖流水是東海陸架海域最重要的水團(tuán)，它的體積具有冬季最大（13746立方公里），秋季最小(11397立方公里)，夏季(13165立方公里)、春季（12553立方公里）次之的特點(diǎn)。在秋、冬季，臺(tái)灣暖流水主要來源于臺(tái)灣東北部黑潮水的入侵；而在春、夏季，臺(tái)灣暖流水分為臺(tái)灣暖流表層水和臺(tái)灣暖流深層水，其表層水是由來自臺(tái)灣海峽的暖流水和臺(tái)灣東北部入侵的黑潮表層水混合而成的，而其深層水則來源于臺(tái)灣東北部的黑潮次表層水。暖半年期間（4月9月），臺(tái)灣海峽北上的暖流水是臺(tái)灣暖流水的主要來源。在49月間，臺(tái)灣海峽表層暖流水的輸送量分別為0.62Sv、0.83Sv、1.05Sv、1.67Sv、1.27Sv和1.04Sv（1Sv=106m3/s）。顯然，臺(tái)灣海峽暖水對臺(tái)灣暖流水的貢獻(xiàn)在7月達(dá)到最大，為1.67Sv，占28N斷面臺(tái)灣暖流表層水的56.5%。 （3）揭示了東海黑潮流量的年際和年代際變化特征。東海黑潮流量基本服從正態(tài)分布，主要集中在19-33Sv范圍內(nèi)，其多年平均值為24.30Sv；流量的季節(jié)變化主要表現(xiàn)為夏強(qiáng)（25.91Sv）秋弱（24.27Sv）。最大熵譜分析表明,東海黑潮年平均流量的主周期依次為5.3a、24.9a和3.6a。顯然，黑潮流量不僅存在著3-5a的年際變化，而且還具有約25a的年代際變化。季平均和冬、夏季東海黑潮流量均有長期的線性增強(qiáng)趨勢，在1956-2005年間它們分別增加了8.73Sv、9.86Sv和9.38Sv。相關(guān)與合成分析結(jié)果表明，黑潮源區(qū)和東海黑潮流域上空的經(jīng)向風(fēng)異常是黑潮流量年際變化的重要影響因素，而PDO則對黑潮流量的年代際變化有重要作用。 （4）構(gòu)架了比較完整的東海環(huán)流系統(tǒng)。利用模擬結(jié)果，分析了東海及鄰近海域各主要水道的水量輸運(yùn)、熱量輸運(yùn)和鹽量輸運(yùn)的變化特征。結(jié)果表明：東海的水交換過程具有明顯的季節(jié)變化特征。從流量的角度來看，臺(tái)灣海峽、臺(tái)灣 西表島之間水道和西表島 沖繩島水道是海流流入東海的三個(gè)主要水道，而沖繩島 奄美大島、吐噶喇海峽、大隅海峽、濟(jì)州島東部和濟(jì)州海峽是流出東海的水道；它們的年平均流量分別為1.06Sv、20.49Sv、3.2Sv、-0.67Sv、-20.59Sv、-0.30Sv、-2.37Sv、-0.67Sv和-3.05Sv（向內(nèi)為正）。對比發(fā)現(xiàn)，東海與相鄰海域各主要水道的水量輸運(yùn)、熱量輸運(yùn)和鹽量輸運(yùn)均具有相似的季節(jié)變化趨勢，其最大值往往都出現(xiàn)在夏季（7月或8月），最小值一般都出現(xiàn)在冬季（1月或2月）。通過對熱量輸運(yùn)的分析，發(fā)現(xiàn)東海是一個(gè)熱源（0.172PW，1PW=1015W），它在全球大氣 海洋系統(tǒng)熱輸運(yùn)和平衡過程中起著不可忽視的作用。
【圖文】：

海的地，等深線分為兩最大寬度陸架的窄和北我國海60 m 水深三角洲東南邊海大陸圖 1地形與我國大線基本呈 S兩個(gè)區(qū)域：西度達(dá)到 640東北部與朝緩、南陡的海岸線平行，深為界，又洲覆蓋，水下邊緣處有一些陸架的外緣便.1 東海地形大陸的地形W-NE 向分布西部大陸架淺km，大陸架朝鮮海峽相的特點(diǎn)。等深其平均水深又把東海大陸下地形復(fù)雜些水下高地便是東海大形示意圖(摘自形有些相似，布，，平均水淺水區(qū)和東架面積約為相連，而其西深線分布，深為 72 m，陸陸架分為東雜，坡度稍陡地、島嶼和巖大陸坡，其范自中國海洋大即為西北深約為 370東部大陸架深52.99 萬西南部則與在長江口外陸架外緣坡東、西兩部分陡；東部為巖礁。范圍為南起寬 40 50 k大學(xué))高、東南低0 m。根據(jù)海深水區(qū)。東km2,占東海南海大陸架外以弧狀向坡折處水深為分：西部為為外陸架，地臺(tái)灣東北端低，由西海底地形東海大陸海面積的架相連，向海突出為 140 為內(nèi)陸架地勢平端，向東

東海的鹽度高于黃海和渤海，年平均值約為 33.00，在 34.00 以上，而長江口附近的鹽度則最低，一般分布取決于高鹽的黑潮水及低鹽的沿岸水的消長運(yùn)動(dòng)向。東海東北部為對馬暖流及其分支的高鹽水所占據(jù)：一支由濟(jì)州島西南側(cè)向西深入黃海；另一支伸向朝西北部為蘇北沿岸低鹽水的南下擴(kuò)散區(qū)，也呈舌狀向高鹽的黑潮水所控制，其高鹽水舌清晰可見。東海西岸南下，在浙閩沿岸區(qū)域形成帶狀低鹽區(qū)。臺(tái)灣暖流間，其高鹽水舌由南向北延伸，其前鋒可到達(dá)長江口下層。由此可見，東海陸架海域的水系結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，往往是幾種海水交匯的區(qū)域。臺(tái)灣以東海域終年為鹽度的年平均值約為 34.5 。
【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)院研究生院（海洋研究所）
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：P731.16;P731.2

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2535588