12.2.3跃层、内波与细微结构

中国近海各海区内，跃层的种类较多，既有温、盐、密度跃层，也有其它海洋环境参数的跃层。其中以温跃层最具代表性：既有季节性跃层，也有常年性跃层，且以季节性跃层最为引人注目。除南海中、南部海域外，浅海季节性跃层在各海区均较发达，尤其在渤海、黄海和东海陆架区更为强盛。季节性跃层一年一度的全过程，可分为四个阶段：无跃期、成长期、强盛期和消衰期。东海和南海深水海域的常年性跃层，深度较大，终年存在，虽然也有一定的季节变化，但不存在无跃期，而且，相对说来，四季的差别是较小的。

一、渤海和黄海的跃层

都是季节性跃层，尤以温跃层为主。每年11月至翌年3月，渤海水温在铅直方向上几乎完全均一，即使有垂向梯度，也小于浅海跃层强度的最低标准(一般取0.2℃/m)，故称为无跃期。渤海的无跃期之长，居四海区之首。黄海次之，为12月至翌年3月。跃层的成长期，两海区都在4～5月。3月份开始有零星出现，强度较弱。4月份各海域均有跃层出现，无跃层区退缩至近岸一带，莱州湾以北、青岛外海至海州湾内，跃层较强，可达0.2～0.3℃/m。5月份跃层又扩展、强化，范围趋向稳定，强度大都在0.4～0.5℃/m。6～8月为温跃层强盛期，强度大都在1℃/m以上，分布范围达最大。最大强度如7月份在辽东湾口达0.7℃/m，北黄海至青岛外海为0.5～1.1℃/m；8月，黄海大部为0.6～1.2℃/m，青岛外海高达1.5℃/m以上，而渤海北部不再有强跃区中心，南部中心强度值也明显下降。9月份进入消衰期，范围缩小，强度减弱，其中以渤海最明显，到10月份已所剩无几。北黄海进入9月后已没有强度大于1.0℃/m的区域。南黄海强度也显著减小，山东和苏北沿岸无跃层区开始扩大。10～11月，无跃层区继续扩大，大于0.4℃/m的高值区仅存于黄海中部，至12月，则整个渤、黄海域已无跃层。

温跃层深度和厚度，各阶段内亦有所不同。例如在成长期内，跃层深度逐月稍有减小，且有随海区水深增加而递增的趋势，渤海为5m左右，山东沿岸浅于10m，黄海中部则可达10～15m。强盛期内深度变化不大，但消衰期内则逐月递增，在黄海，9月份可达20～30m，10月超过30m，11月可达40m。跃层厚度在成长期内以渤海最小，多在5m以内，黄海则有逐月增长的趋势。在强盛期内，南黄海东半部大于20m，最厚可达35m。进入消衰期后，跃层厚度逐月递减，直至消亡。

渤海和黄海的盐度跃层，一般是较弱的，仅在沿岸河口区较强，但深度和厚度都不大。

二、东海和南海的跃层

不仅有季节性跃层，而且有常年性跃层。前者在陆架海域以及深水海域的上层，受制于太阳辐射、涡动及对流混合作用；后者在深水海域，位于季节性跃层之下，多是因性质不同的水团叠置而形成的。

相应于渤、黄海的无跃层期，东海和南海的绝大数陆架海域，季节性跃层也趋消失，虽有零星海域尚存温跃层，强度也很弱，只在南海南部某些区域稍大于0.1℃/m。4月份，东海和南海浅水区的温跃层迅速成长，至5月已相当强盛，东海西北部海域可达0.2～0.4℃/m，加里曼丹北部西侧陆架区，强度也可大于0.1℃/m。6～8月为跃层的强盛期，但跃层的强度却比黄海和渤海小得多。如浙江外海属高强度区，中心值也只达0.5℃/m，济州岛西南海域也不过0.6～0.7℃/m，南海南部的高强度区，只不过0.22℃/m。9月以后，东海及南海陆架区的温跃层开始减弱，至10月东海东南部已降到0.2℃/m以下，西北部较高也仅为0.2℃/m左右，南海跃层强度也由南向北递减。

东海季节性跃层的厚度，由成长期至强盛期有逐月增大的趋势。到7月份，西部近岸小于10m，东部可达20m以上，最厚可达50m。进入消衰期后，厚度则逐月递减，到11月份，东海大部分海域跃层的厚度减至10m以内。季节性跃层的深度，在东海也有随水深增加而递增的趋势，长江冲淡水区小于10m，东海东部达20m，最深可超过30m。南海跃层的深度和厚度，区域性变化很大。

东海在浙江近岸至台湾海峡一带，春-夏以及秋-冬交接之际，伴随“冷中间层”和“暖中间层”的出现，还能形成逆温跃层。济州岛附近海域，因不同水系彼此交汇穿插，屡屡出现双跃层和多跃层的现象，从而形成本海区突出的海洋学特征之一。图12—14是该海域多级跃层的几种主要类型：阶梯型(a)，冷中间层型(b)，冷、暖中间层重叠型(c)及多层扰动型(d、e)。

东海和南海中的季节性盐度跃层，比渤海和黄海中的强度大。尤其长江和珠江等河口海域，汛期泄洪量骤增，冲淡水扩展很远，与其下方潜伏或楔入的外海高盐水之间，形成强度相当大的盐度跃层。这类盐度跃层的深度和厚度都不大，但跃层的时、空变化较大。

除了上述的季节性跃层之外，在东海和南海的深水海域，还存在常年性盐度跃层。如图12—5所示，在200m层，水温随深度的变化，就比其下或其上的水层中的变化大得多，盐度的铅直向梯度在该层也出现了极大值。由于它们所处的深度，已在季节性跃层之下，太阳辐射、涡动及对流混合的季节性变化的影响，难以直接奏效，所以能终年存在，故称为常年性跃层。它们形成的原因，大多是性质不同的水团在铅直方向叠置(参见12.3.2)，它们的强度一般也不及浅海季节性跃层。

由于温、盐跃层的形成，也会伴随而形成密度跃层、声速跃层等等。浅海声速跃层的存在，还有助于浅海表层声道的形成。在东海和南海的深水区，当水深大于900m时，由于压力变化对声速的影响变得更显著，可使声速铅直向分布出现极小值层，此即深水声道轴的所在。

三、内波

中国近海区季节性跃层非常强盛，跃层上下海水性质有明显差异，俨然如两种流体叠置，一旦有外力扰动，便很容易产生内波。扰动的来源除了风和流之外，在浅海区潮汐的作用更不容忽视。

图12—12所示黄海南部的温、盐跃层，在一昼夜内有多次起伏，显然这是内波造成的。粗略分析就可看出准半日周期的迹象，也就是说，与M2分潮的扰动有关系。此类内波扰动，在渤海、东海和南海都有发现，只是深度和周期不尽相同。如图12—13，50～75m水层的温、盐日变化，几乎都对应有6～8小时的周期，内波所致水质点在铅直方向的位移可达30m左右；依内波的周期推测，很可能是由短期周期的潮波所激发的。

图12—15为南黄海及东海北部两个断面上的双跃层及其波状现象。在这一带海域，由于陆架上的近底层冷水与来自外海的热盐性质不同的海水，互相入侵彼进此退，形成了有趣的双跃层，上、下跃层又都有波状现象。而且，随着海底向东南下倾，跃层也相应地下斜，从而使海域的温盐分布愈益复杂。

内波不仅对海洋大中尺度运动能量的转移以及海洋军事和通讯活动有重大作用，而且对水产养殖也有现实的影响，如黄海北部海洋岛附近海珍品养殖，就常因浅水跃层的内波振荡，导致养殖水层的温度在短时间内的升降激变，酿成栉孔扇贝和虾夷扇贝大批死亡的灾害。

四、细微结构

由于CTD等先进观测仪器的使用，在中国海也发现了铅直向尺度小于以往常规观测层距的细微结构。各海区的细微结构形式多样，但可大致归纳为两种类型：阶梯型和不规则扰动型。

阶梯型细微结构，在海洋上层多有发现，如图12—14中的曲线a，它们的形成往往与上层风混合所及深度的变化有关。然而海区中下层也发现有阶梯型结构，如图12—16，其形成原因可能与双扩散对流有关。不规则扰动型细微结构，在对马暖流及黄海暖流区(图12—17)、台湾暖流区、台湾海峡、巴士海峡及南海北部等海域，也屡见不鲜。原因是在这些海域，水团与流系复杂，常形成各种态势的锋面结构，温盐性质不同的水体彼此交汇，互相入侵交错，有助于形成不规则的扰动型细微结构。

　　本文标题：海洋水文状况(3)
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