基于岸基觀測數(shù)據(jù)的渤海沿岸海域表層溫鹽特征分析*

袁本坤，黃蕊，商杰，焦艷，李健，郭東琳，姜雯斐

(1.國家海洋局北海預(yù)報中心 青島 266061； 2.山東省海洋生態(tài)環(huán)境與防災(zāi)減災(zāi)重點實驗室 青島 266061；3.國家海洋局北海信息中心 青島 266061)

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基于岸基觀測數(shù)據(jù)的渤海沿岸海域表層溫鹽特征分析*

袁本坤1，2，黃蕊1，2，商杰1，2，焦艷1，2，李健1，2，郭東琳1，2，姜雯斐2，3

(1.國家海洋局北海預(yù)報中心 青島 266061； 2.山東省海洋生態(tài)環(huán)境與防災(zāi)減災(zāi)重點實驗室 青島 266061；3.國家海洋局北海信息中心 青島 266061)

岸基海洋站觀測是我國最基本的傳統(tǒng)海洋觀測方式，也是最重要的海洋觀測方式之一，其特點是規(guī)范、連續(xù)，所獲取的海洋環(huán)境要素數(shù)據(jù)具有標(biāo)準(zhǔn)化程度高、質(zhì)量可靠等優(yōu)點。文章利用環(huán)渤海沿岸9個岸基海洋站的長期觀測數(shù)據(jù)，對渤海沿岸海域的表層海水溫度和鹽度數(shù)據(jù)進行了綜合統(tǒng)計、分析，得出了渤海沿岸海域表層海水溫度和鹽度的地域分布特征，同時給出了渤海沿岸各海洋站所在海域表層海水溫度和鹽度的季節(jié)變化特征等。

渤海沿岸海域；岸基海洋站；表層水溫；表層鹽度；地域分布；季節(jié)變化

海水溫度和鹽度是諸多海洋水文要素中最重要和最基本的要素[1]。其中，海水溫度是量度海水冷熱程度的物理量，常以攝氏度(℃)表示；海水鹽度是海水含鹽量的標(biāo)度[2]，不僅是海水的最重要理化特性之一，也是整個海洋系統(tǒng)的重要組成部分[3-4]。渤海在我國的國防和經(jīng)濟社會發(fā)展中具有十分重要的戰(zhàn)略地位。深入研究渤海沿岸海域的海水溫度和鹽度等水文特征，對于促進環(huán)渤海地區(qū)的經(jīng)濟社會發(fā)展和國防建設(shè)等均具有重要的現(xiàn)實意義。

岸基海洋站觀測是獲取沿岸海洋環(huán)境要素數(shù)據(jù)的傳統(tǒng)方式，也是我國最重要和最基本的海洋觀測方式之一，其所獲取的海洋環(huán)境要素數(shù)據(jù)具有標(biāo)準(zhǔn)化程度高、質(zhì)量可靠等優(yōu)點。自20世紀(jì)50年代開始，我國陸續(xù)在全國沿海建立并投入運行了72個岸基海洋觀測站[5](包括島嶼站)，并獲取了大量沿岸海域海洋環(huán)境基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。本研究就是利用環(huán)渤海沿岸的9個岸基海洋站所獲取的長期觀測資料來分析渤海沿岸海域的表層海水溫度和鹽度(以下簡稱為“表層水溫”和“表層鹽度”)特征。

1 資料來源與處理

所用資料主要來源于環(huán)渤海沿岸9個岸基海洋站長期觀測的表層水溫和表層鹽度。其中：遼東灣有5個岸基海洋站，分別是溫坨子觀測站、鲅魚圈觀測站、葫蘆島觀測站、芷錨灣觀測站、秦皇島觀測站；渤海灣有塘沽觀測站；萊州灣有龍口觀測站；渤海海峽有北隍城和蓬萊兩個觀測站。除溫坨子觀測站采用1987—2001年和2012—2013年的觀測資料，蓬萊觀測站采用1988—2013年的觀測資料外，其他觀測站均采用1960—2013年的觀測資料。

2 表層水溫

海水溫度的分布與變化主要取決于海區(qū)的熱量平衡狀況，同時，還與地理環(huán)境、海流強弱以及氣象條件等有關(guān)[6]。渤海三面被陸地包圍，封閉性和孤立性均較強，受大陸氣候影響顯著，致使渤海沿岸海域表層水溫的分布、變化等水文特征具有自身特點[7-8]。

2.1 地域分布

2.1.1 年平均表層水溫地域分布

根據(jù)各海洋站歷年表層水溫觀測資料統(tǒng)計，渤海沿岸海域累年平均表層水溫總體呈現(xiàn)西部沿岸高東部沿岸低、各海灣沿岸高海峽沿岸低的分布態(tài)勢。其中，遼東灣沿岸的鲅魚圈海域最高，達15.4℃，渤海海峽的北隍城海域最低，僅為11.6℃(表1)。

2.1.2 月平均表層水溫地域分布

表2是渤海沿岸各海洋站累年各月平均表層水溫及年較差統(tǒng)計。

根據(jù)表2給出的統(tǒng)計結(jié)果分析可知，渤海沿

岸海域月平均表層水溫的季節(jié)性地域分布特征如下。

表1 渤海沿岸海域各海洋站累年平均表層水溫

表2 渤海沿岸各海洋站累年各月平均表層水溫及年較差 ℃

冬季，除渤海海峽及萊州灣東岸等個別區(qū)域外，渤海大部分沿岸海域月平均表層水溫均低于0℃，且多數(shù)降到海水冰點以下。同時，由于太陽輻射及自身地理和海洋環(huán)境不同，月平均表層水溫存在區(qū)域性差異，總的分布狀況是北部的遼東灣沿岸最低、渤海灣沿岸次之，萊州灣及渤海海峽沿岸最高。其中，1月的平均表層水溫從鲅魚圈沿岸的-2.2℃向南逐步遞增到渤海海峽北隍城沿岸的5.1℃，溫差達7.3℃。

春季，渤海沿岸海域月平均表層水溫總的分布趨勢與冬季基本相同，但區(qū)域性溫差較冬季明顯減小。其中，渤海灣和萊州灣沿岸月平均表層水溫最高，遼東灣沿岸次之，渤海海峽沿岸最低。

夏季，除渤海海峽及遼東灣東南部沿岸海域表層水溫相對較低外，渤海其他大多數(shù)沿岸海域尤其是淺灘及河流入海口等海域的表層水溫普遍較高。其中，8月達到全年最高，大部分沿岸海域的月平均表層水溫均超過25.0℃，最高達27.2℃(塘沽)。

秋季，渤海沿岸海域表層水溫進入快速下降期。至11月，渤海沿岸月平均表層水溫降至5.6℃～13.3℃，且呈現(xiàn)出北低南高的分布趨勢。該季，渤海海峽沿岸因受外海水等因素影響，表層水溫降幅明顯小于其他海域。

2.2 月平均表層水溫季節(jié)變化

由表2可以看出，渤海沿岸海域表層水溫具有明顯的季節(jié)性變化特征。

冬季(以2月為代表)，各海區(qū)表層水溫達全年最低。其中，遼東灣、渤海灣和萊州灣沿岸最低值均出現(xiàn)在1月。除龍口海域外，三大海灣沿岸的月平均表層水溫均在0℃以下(-0.8℃～-2.2℃)；而渤海海峽沿岸海域的最低值則出現(xiàn)在2月。

夏季(以8月為代表)，各海區(qū)表層水溫均達全年最高，各海區(qū)月平均表層水溫的年最高值均出現(xiàn)在8月，該月絕大部分沿岸海域的月平均表層水溫均超過25.0℃。

春季和秋季分別是冬至夏和夏至冬的過渡季節(jié)。

總體上，從2月中旬前后渤海沿岸海域各海區(qū)表層水溫開始逐步增溫，3—7月增溫速率最大，8月平均表層水溫達到最高。此后，各海區(qū)很快進入降溫期，至翌年1月或2月降至全年最低。

2.3 溫差變化

根據(jù)表2的統(tǒng)計結(jié)果，渤海沿岸海域月平均表層水溫月際變化幅度總體上呈現(xiàn)由東向西、由南向北逐漸遞減的分布態(tài)勢，但不同月份差異較大；月平均表層水溫年較差的分布態(tài)勢與月際分布大致相似，其變化幅度在18.9℃～28.0℃之間。

3 表層鹽度

流入渤海的河流眾多，淡水的如海量相對較大，而渤海沿岸海域不僅水深較淺，且為半封閉海域。因此，其海水鹽度分布與變化除了受降水與海面蒸發(fā)等因子影響外，主要受大陸徑流影響[6]。

3.1 地域分布

3.1.1 年平均表層鹽度地域分布

表3是渤海沿岸各海洋站累年平均鹽度統(tǒng)計。可以看出，渤海沿岸海域年平均表層鹽度的地域分布總體上為渤海海峽沿岸最高，其值為30.2～31.5；遼東灣沿岸次之，為29.6～30.8；萊州灣沿岸及渤海灣最低，為28.2～29.3。

表3 渤海沿岸各海洋站累年平均表層鹽度

3.1.2 月平均表層鹽度地域分布

表4為渤海沿岸各海洋站累年月平均表層鹽度統(tǒng)計。

表4 渤海沿岸各海洋站累年各月平均表層鹽度及年較差

從表4可以看出，渤海沿岸海域月平均表層鹽度地域分布基本特征總體上呈現(xiàn)東部沿岸高，向北部、西部和南部沿岸遞減態(tài)勢。但各海區(qū)月平均表層鹽度地域分布具有明顯的季節(jié)性差異。

冬季，渤海絕大部分沿岸海域的月平均鹽度值均超過30.0。其中，渤海海峽沿岸2月份平均鹽度達31.9，為冬季整個渤海沿岸海域鹽度最高的海區(qū)。這主要是因為該季大陸徑流最弱，導(dǎo)致渤海大多數(shù)沿岸海域鹽度升高。

夏季，渤海絕大部分沿岸海域的表層鹽度達到全年最低值。這主要是因為該季渤海降雨量和大陸徑流量達到最大，導(dǎo)致渤海沿岸海域鹽度迅速下降，其中河口區(qū)沿岸海域下降尤為顯著。

春季和秋季是兩個過渡型季節(jié)。其中，春季隨著大陸徑流的逐漸增強，渤海沿岸表層鹽度開始下降；秋季隨著大陸徑流逐漸減少，渤海大部分沿岸海域表層鹽度開始升高，其中渤海海峽沿岸升高速度最快。

3.2 月平均表層鹽度季節(jié)變化

由于影響鹽度變化的降水、徑流以及結(jié)冰、融冰等因子均具季節(jié)性，使得渤海沿岸海域表層鹽度變化亦具有明顯的季節(jié)性特征[6]。

由表4可以看出，渤海沿岸表層鹽度總體呈冬季高、夏季低(萊州灣東岸除外)的變化趨勢。其中，渤海海峽沿岸海域除8—9月略有降低外，其他月份均保持31.0以上的高鹽狀態(tài)。

渤海沿岸海域月平均表層鹽度年較差的分布特征是：遼東灣北岸的葫蘆島沿岸最大(2.5)，渤海海峽沿岸的北隍城和蓬萊最小(1.1)。

4 結(jié)論

本文使用環(huán)渤海沿岸9個岸基海洋站獲取的長期觀測數(shù)據(jù)，統(tǒng)計、分析并給出了渤海沿岸海域表層水溫和表層鹽度的地域分布和季節(jié)變化等。得出如下結(jié)論：

(1)岸基海洋站觀測的表層海水溫度和鹽度數(shù)據(jù)穩(wěn)定、可靠，并具有較好的時效性和連續(xù)性。

(2)渤海沿岸各海洋站所在海域表層水溫和鹽度存在一定的地域性差異，且具有明顯的季節(jié)性變化特征。

(3)渤海沿岸海域表層水溫的分布與變化受大陸氣候影響顯著；表層鹽度分布與變化則主要受大陸徑流影響。

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海洋公益性行業(yè)科研專項(201105016).

P71；P731.1

A

1005-9857(2015)12-0031-04