黑潮

摘要： 用一种新的泛函工具——多尺度子空间变换(multiscale window transform,MWT),得到如实的东海涡动能分布,发现东海黑潮上下游区域的涡动能有着完全不同的季节变化特征。根据功率谱分析,东海黑潮流系可正交地重构到背景流尺度子空间(大于64 d)与涡旋尺度子空间(小于64 d),并用MWT得出相应子空间的能量,后者即为涡动能。结果表明,上游涡动能在8月达到峰值,冬季最弱;而下游涡动能在4月和9月存在两个峰值,冬季最弱。利用基于MWT的正则传输理论以及局地多尺度能量分析方法,发现正压不稳定和斜压不稳定是东海黑潮涡动能的主要来源,且这两个来源决定了其上下游不同的季节变化。其中上游涡动能的季节变化主要受正压不稳定路径(即背景流动能向涡动能的正则传输)控制,而下游涡动能在4月的峰值主要由斜压不稳定路径(即背景流有效位能向涡旋有效位能作正则传输并进一步转化为涡动能)决定,其在9月的峰值受到正压不稳定和斜压不稳定的共同影响。

摘要： 结合卫星遥感海表温度、三维再分析温度资料和数值模拟结果,研究了东海黑潮温度锋从海表到底层的三维结构特征。结果表明:东海黑潮海表温度锋在冬季和春季较强,秋季次之,夏季消失。多年平均的东海黑潮海表温度锋区范围主要在70~700 m水深区域,温度锋的中心线与黑潮的流轴大致平行,在济州岛以南的黑潮中段区域有北上的分支。受台湾暖流、黑潮及其分支的共同影响,在200 m以浅区域,东海黑潮温度锋在冬季和春季从海表到海底常年存在,夏季和秋季主要出现在水深50 m以下水层。东海黑潮和底层陆架水形成显著的温度锋,位置在顺着黑潮流向的左侧及下方深度为100~700 m的陆架区域,该区域的温度锋强度比同一位置的海表温度锋的强度大。受黑潮的路径、流幅宽度、深度和速度大小的影响,东海黑潮温度锋在陆架区域的影响深度兼具区域性差异和季节性差异,一般比黑潮流速0.2 m/s的到达深度深200 m左右,甚至可以影响到水深1000 m左右。

摘要： 2019年夏季对沿黄、东海至西太平洋跨越黑潮一个断面(122°E~145°E)的表层砂壳纤毛虫群落进行调查,研究了黑潮中砂壳纤毛虫与相邻水体的差异。根据水文环境及各站位所处的空间位置,我们将研究区域划分为大洋边缘区域、黑潮区域和大洋区域。各站位砂壳纤毛虫的丰度范围为3.95~31.94 ind·L^(-1),种丰富度范围为6~24种。共发现砂壳纤毛虫21属42种,有7种优势种,分别为缩短原纹虫(Protorhab-donella curta)、杆状真铃虫(Eutintinnus stramentus)、卢氏真铃虫(E.lusus-undae)、镯形囊坎虫(Ascam-pbelliella armilla)、管状真铃虫(E.tubulosus)、长形旋口虫(Helicostomella longa)和斯廷细瓮虫(Steen-strupiella steenstrupii),其中缩短原纹虫为最优势种类,在每个站位均有检出。根据33种常见种的丰度分布模式,将砂壳纤毛虫划分为4个类群:类群Ⅰ为广布类群,丰度最高;类群Ⅱ主要出现在断面中部,受黑潮影响较大,其中酒杯类管虫(Dadayiella ganymedes)可以作为黑潮的指示种;类群Ⅲ主要出现大洋区域;类群Ⅳ则主要分布于大洋边缘区域,丰度较低。黑潮区域砂壳纤毛虫群落有不同于其他两个区域的种类,种丰富度最高。本研究首次对黑潮及其相邻海域中表层砂壳纤毛虫的分布模式进行分析,该结果有助于理解黑潮对浮游生物地理分布的影响。

摘要： 西北太平洋是全球最主要的渔业区域之一,局域和区域尺度的环境和气候变化对其中上层渔业资源影响是一个重要科学基础问题。以1950—2014年黑潮和亲潮大海洋生态系中上层暖性、温性以及暖温性鱼种3个类别的渔获量为研究对象,以标准化常态分布值作为渔获量变动趋势的指标,利用广义加性模型(generalized additive model,GAM)分析海表面温度(sea surface temperature,SST)、太平洋年代际震荡(pacific decadal oscillation,PDO)、Nino3.4指数以及SST时空变异对黑潮和亲潮大海洋生态系不同适温性种类渔获量变动的影响。研究发现,1950—2014年间,各类别的渔获量变动趋势基本相同,但是总渔获量的变动趋势不同。GAM模型发现,亲潮大海洋生态系模型的解释率高于黑潮大海洋生态系,影响两个大海洋生态系渔获量趋势变动的关键因子(PDO指数和SST时空变化)存在差异,但是除了亲潮大海洋生态系暖温性鱼种外,影响总渔获量和其他类别渔获量的显著因子都包含了SST。SST上升与黑潮大海洋生态系总渔获量和暖温性鱼种渔获量变动呈正相关,而与亲潮大海洋生态系呈负相关,Nino3.4指数等其他环境因子对各类别渔获量的变动影响趋势相同。研究结果可为环境和气候事件对黑潮和亲潮大海洋生态系中上层渔业资源量变动趋势的影响及其影响机理的探究提供一定依据。

摘要： 由于传统持久性有机污染物(POPs)如有机氯农药(OCPs)和多氯联苯(PCBs)在全球范围内被广泛的限制或禁用,各种环境介质中的污染物浓度呈现逐年降低的趋势。西北太平洋作为远离大陆的开放性海域,无明显的污染点源,其洋流在POPs的输送和扩散过程中扮演重要的角色。本研究采集西北太平洋黑潮区表层和次表层(2~5 m和150 m)水体为研究对象,分析其中溶解态OCPs(六六六(HCHs)、滴滴涕(DDTs)、氯丹(CHLs))和PCBs的浓度及组成特征。结果显示,黑潮区表层水体中HCHs、DDTs、CHLs和PCBs的浓度范围分别为30.7~68.8 pg/L、6.16~23.8 pg/L、1.07~5.75 pg/L和49.8~124 pg/L;次表层水体中分别为27.3~68.4 pg/L、7.06~14.1 pg/L、0.518~10.1 pg/L和34.1~68.4 pg/L。HCHs各异构体的比值特征表明该海域以林丹输入为主,而DDTs和CHLs的比值结果显示,该海域水体中滴滴涕和氯丹均主要是来自于历史残留。水体中PCBs主要以三氯联苯、四氯联苯为主,与东亚多氯联苯的历史使用情况吻合。黑潮水团体量巨大且内部分布均匀,对污染物的垂直分布产生重要影响,即不同深度水体中OCPs、PCBs浓度及其组成相当;同时黑潮带来的高温、高营养盐水团对其海域生物体内污染物的富集形成潜在风险。

摘要： 自2011年3月日本福岛第一核电站事故发生以来,其对中国海的影响一直备受国内高度关注。基于近10年的研究成果,本文综述了福岛第一核电站事故释放的放射性核素进入中国海的海洋传输路径主要为表层环流和模态水(亚热带模态水和中央模态水),经表层环流和模态水到达中国海的时间尺度分别在10—15年和2—3年之间。对比分析福岛第一核电站事故前后可知:南海137Cs活度持平,黄海137Cs活度稍有降低,但东海137Cs活度有所升高。鉴于目前有限的监测站位和短期的观测时间,福岛第一核电站事故对中国海的影响程度大小还有待于长期监测和进一步的评估。同时针对日本政府宣布福岛第一核电站核污水排海计划,分析了其潜在的风险和指出了未来的研究方向。

摘要： 黑潮黑潮是北太平洋亚热带总环流系统中的西部边界流。由北赤道海流在菲律宾海域北转,主流沿台湾东岸、琉球群岛西侧流向日本东岸,在40°N附近再折向东去,成为北太平洋暖流。

摘要： 通过HadSST3原始观测数据和HadISST1重组数据,分析了东中国海海温在增暖停滞期(1998-2014年)的变化特征.研究表明:两组数据的海温变化特征和程度相似.在增暖停滞期,渤海、黄海和东海海温线性趋势主要表现为负,降温最多的集中在长江口附近,约-1°C.渤海、黄海及东海部分区域的净热通量对海温降低起正作用,而在东海黑潮区海洋的净热通量对海温降低起负作用,黑潮入侵的减弱可能是东海海表温度下降的主要原因.在增暖停滞期,海温变化趋势具有较显著的区域性季节特征.春季海温几乎呈现全海盆的下降趋势,尤以长江口附近下降最多,可达-1.4°C;夏季海温下降趋势较春季减弱,下降最多的地区主要集中在渤海;秋季渤海海温下降较明显;冬季海温变化主要在长江口沿岸,渤黄海海温的变化并不明显.

摘要： 本文利用南海东北部的潜标资料研究了南海东北部全日非相干内潮的特征.潜标数据的结果表明,在2010年7月下旬和8月上旬,全日非相干内潮的能量显著增强,同时全日内潮的总能量强度达到了预期(相干部分)的两倍;从能量的垂向分布上来看,非相干内潮的能量最大值出现在120 m深度附近.射线追踪模型的结果表明,此次强非相干内潮能量主要来自吕宋海峡的中部,黑潮入侵是导致非相干内潮信号增强的主要原因,全日内潮在吕宋海峡中部生成后向西传播进入南海,而黑潮改变了全日内潮的传播路径,将西向传播的内潮向北折射,导致来自多源地的内潮在潜标处叠加,引起全日非相干内潮能量的增强.本文的结果将有助于加深对非相干内潮的特征的认识和促进对其生成机制的了解.

摘要： 基于ERA5再分析资料和卫星观测资料,本文揭示了2010年3月9—11日一次层积云发展-消亡过程中东海黑潮海洋温度锋对其的影响机制.研究发现,在层积云的发展阶段,海洋锋通过垂直混合机制影响层积云;而在维持阶段,海洋锋通过气压调整机制影响层积云;在消亡阶段,海洋锋对云的影响较弱.进一步研究表明,海洋锋能影响层积云的垂直结构,在维持阶段层积云的云底/顶高度在冷(暖)洋面下降(抬升),这对应于海洋锋强迫出的下沉(上升)气流.该结果说明东海黑潮海洋锋对大气行星边界层和层积云的垂直结构具有不可忽视的影响.

摘要： 根据1998-2011年我国东海大型灯光围网企业生产统计数据,结合来自全球海洋遥感资料网站(http://oceanwatch.pifsc.noaa.gov/las/servlets/datasett)有关东海区相应年月的等温图,分析黑潮对东海鲐鱼渔场分布的影响.黑潮是暖水流,对鲐鱼渔场的分布有一定程度的影响.鲐鱼渔场重心多分布在黑潮锋面区,并靠近暖水流侧.多数情况下,同一年不同月份及同一月份不同年之间的渔场重心位置变化均有较大变化,这可能与黑潮的移动有关.

摘要： 本文在前人研究的基础之上,以黑潮的季节和年际变化为主线,利用区域海洋模式(ROMS)重点研究了黑潮对台湾暖流、对马暖流等的影响,以及吕宋海峡等重要的交换通道的年际及季节变化特征,并讨论了潮汐对东中国海环流的影响,最后对黑潮末端及其延伸体对中国近海体积输运的影响进行了分析.相对于没有潮汐作用下，潮汐作用使台湾暖流更加靠近大陆，并且长江口外海的夏季北向流减弱;32°N断面的上层混合加剧，底层则有明显的上升流。

摘要： 利用1958 年1 月-2007 年12 月NOAA 的逐月扩展重建海温资料ERSST (Extended Reconstructed Sea Surface Temperature)和美国马里兰大学的SODA(Simple Ocean Data Assimilation)资料，定义了某一时刻的海表温度倾向为该时刻海表温度与前一时刻温度的差值，以黑潮主轴路径中心与PN 断面相交点(128 °E，28 °N)为参考点，计算了该参考点温度倾向与临近区域温度倾向的相关系数，确定了黑潮海表温度倾向异常的显著区域位于 (124 °～136 °E,20 °～32 °N)，而且随着海水深度的增加，黑潮区域温度倾向异常的显著区逐渐向黑潮主流轴靠近，强度也逐渐减弱，主要位于70 米以浅。采用合成分析方法，利用海表面高度和风应力资料揭示了黑潮海表温度倾向异常的动力过程。结果表明，当海表温度倾向为正异常时，从菲律宾东北部经台湾东部到日本西南海域存在海表高度正异常，显著区域位于日本南部海域，海表高度负异常区位于我国东海，其中台湾东北部为显著区；同时，低纬度地区的偏东风应力在18 o N 附近发生顺时针偏转，在菲律宾以北的广大西北太平洋海域上形成西南风应力，并在32 o N 附近逆时针偏转，在我国黄海南部形成一个逆时针的环流圈。在海表温度倾向负异常时，从台湾海峡到东海海表高度负异常特别显著，台湾东南海域为显著的负距平；28 o N 以北为西北风应力，28 o N 以北以偏北风应力为主。这些现象之间的关系可由Ekman 输送和抽吸来解释，即当黑潮主流轴附近出现显著的西南风正异常时，在风应力的作用下，表层海水向东南方向输送，由于表层海水温度较高，结果使黑潮右侧增温，温度倾向为正，Ekman 抽吸的作用使海水下沉；而在主流轴左侧，Ekman 抽吸使海水上翻，结果将下层温度较低的海水向表层输送，使表层海温降低，温度倾向为负；当出现北风异常时，上述情形正好相反。可见，Ekman 抽吸和输送是黑潮区域温度倾向产生异常的一个重要原因。

摘要： @@ 黑潮出现变异特征并不是孤立的，它与全球海洋变化有关，特别是与PDO及ENSO的发生有密切联系。另外，黑潮本身的变化也是个大尺度效应，黑潮不同区域上的变化是相互联系的。根据对日本以南及黑潮延伸体区域的18年高度计资料的EOF分析，并结合NCEP的风应力资料以及PDO数据，得到了西北太平洋的黑潮及延伸体区域海面高度的空间分布和时间变化的一般特征。

摘要： 以日本以南的黑潮“下游段”为研究区。使用“中国ARGO实时资料中心”提供的2005-2009年的ARGO浮标资料研究该范围的温度乖直分布规律，并利用同纬度带的开阔人洋ARGO资料进行对比分析。分析发现在该海域200m深度附近存在一不随季节变化的恒温层，温度常年保持在19．1°C附近，标准偏芹0．5°C，且该现象自西向东渐小明显。恒温层之上水温常年高于同纬度带的非黑潮区水温。恒温层之下水温垂直变化剧烈。至700m以下，水温常年呈均一状态。

摘要： 采用NOAA的ERSST资料，运用相关分析确定了黑潮的关键区。对于表层以下采用SODA资料，通过相关分析，揭示了黑潮关键区的垂直结构。应用合成分析的方法，分析了黑潮关键区变温异常时黑潮区的海温、风应力、海表高度、海流的特征，最后用Morlet小波分析的方法揭示了变温的时间演变特征。结果表明，黑潮变温关键区位于(124°～136°E，20°～32°N)。黑潮变温在垂直方向上的相关区位置稳定，都在黑潮路径附近，但是越到下层相关区越集中。黑潮关键区变温异常时，黑潮区海温、风应力、海表高度、海流不同季节表现出不同的特征，其中海表高度与海流之间存在很好的对应关系。黑潮关键区变温各个季节都存在较明娃的2-4年周期，经分析认为是ENSO影响的结果。

摘要： 从中纬度海流区海气相互作用的角度,分析了2008年1月我国南方雨雪冰冻灾害的诱因,提出了冬季黑潮海域海气相互作用和雪灾发生发展的机制,分析发现:2008年1月黑潮海域海表温度明显较往年偏暖;黑潮海域海表温度正距平区上对应着大气温度正距平区和大气位势正距平区,且气温正距平区、位势正距平区与海表温度正距平区有明显的正相关.分析认为:黑潮海域通过与大气的强烈的热量交换,使海表温度正距平区上方的大气产生气温正距平区,根据热成风关系,会产生相应的位势正距平区,使得东亚大槽偏弱偏西,造成冷暖空气在我国南方强的长时间对峙,最终导致了2008年1月我国南方历史上罕见的雨雪冰冻灾害,冬季黑潮海域海表偏暖是产生我国南方雨雪冰冻灾害的首要条件,而冷空气入侵黑潮海区是产生雪灾的触发和加强反馈机制.

摘要： 黑潮在太平洋经向热输送中起着极其重要的作用，它的热量释放向北半球大气输送了大量的能量。对于黑潮的研究，海洋学者对长期观测数据的系统归纳工作开展的较少，而气象学者多关注海表温度(SST)，采用的数据通常是空间分辨率相对较低的再分析资料。本文采用日本海洋数据中心提供的长期实测资料，首先根据两个典型季节的调查航次分析了该断面上的温、盐度分布情况，在此基础上统计了近几十年来黑潮主断面G-PN断面的实测温、盐度资料，并给出了几十年来黑潮的海温和盐度的指数。对黑潮温度指数和盐度指数的进一步分析表明，在过去的近50年内，东海黑潮上层海温呈上升趋势，而上层盐度略呈下降趋势；东海黑潮上层增温速率显著高于近百年全球海温的平均增加率，是全球增暖的敏感海区之一。

摘要： 采用1977年1月至2006年12月高分辨率全球大洋环流模型OFES输出结果对琉球群岛附近海域的中尺度涡进行了研究分析。结果表明:(1)尺度较大的涡旋的分布密集区主要有台湾以东海域、琉球海沟上层海域和四国以南海域.(2)琉球海流流经海域的反气旋涡旋占优势,有利于琉球海流的发展.(3)琉球海流受中尺度涡的影响十分显著,纬度越低,其受中尺度涡的影响越明显.(4)四国以南海域暖涡从黑潮脱落之后向西南移动,该涡旋的移动对琉球海流和黑潮产生特别显著的影响。

摘要： 本文主要利用HadISST资料和相关、回归、合成等统计方法比较分析了El Nino和El Nino Modoki与当年各季节中国近海及邻近海域海表温度(SST)的关系。结果表明：(1)夏季El Nino除了与当年冬季西北太平洋海域SST有较明显的负相关关系外，与当年其他季节并无显著关系；(2)夏季El Nino Modoki主要与同年秋季中国近海及邻近海域的SST有显著的负相关关系，显著相关区域主要分布于黑潮以东的大片海域；(3)El Nino Modoki发生期间，中国近海及邻近海域上空盛行异常偏北风，这不利于热带西太平洋地区暖水向中纬度地区的输送。考虑到海洋对大气风场响应的滞后效应，因此夏季El Nino Modoki有利于秋季中国近海及邻近海域海温的偏冷，而黑潮可能是El Nino Modoki向中国近海等中纬度地区传递信号的重要途径之一。

摘要： 本发明提供了一种黑潮断流现象的识别方法及装置，涉及海洋工程的技术领域，包括：获取待检测海域的目标数据，并基于目标数据构建待检测海域的等值线，其中，目标数据包括：多源多时相海洋卫星及数值模式数据；基于等值线目标数据，确定出所待检测海域中的黑潮边界；对黑潮边界进行多边界曲线拟合处理，得到目标黑潮边界；基于目标黑潮边界，确定出待检测海域中的黑潮断流，解决了现有技术中难以对的黑潮断流现象进行大范围连续识别的技术问题。

摘要： 本发明提供一种基于深度学习的短期黑潮流量预测方法及装置，方法包括：从不同途径获取流速数据，计算得出目标区域流量数据；按照物理增强方法构建黑潮流量实际数据集；构建BLACK模型；训练BLACK模型，得到优化后的BLACK模型；将实时数据输入优化后BLACK模型，得到预测结果。本发明提供的基于深度学习的短期黑潮流量预测方法，第一是目前首个提出结合当前流行的深度学习技术实现黑潮流量预测，解决了黑潮流量预测领域的空白，第二创新性提出了物理增强方法，对黑潮流量有影响的物理因素，对比标准深度学习技术，该技术实现了更准确的黑潮流量预报。