海水的性质:海水盐度

作者:孙湘平    文章来源:《中国的海洋》    点击数:    更新时间:2004/10/26

三、海水的性质

(二)海水盐度

海水盐度的分布与变化,主要与海区的盐量平衡有关。对于外海或大洋来讲,影响盐度的主要因子有蒸发、降水、环流、水团以及海水混合等。但在近岸地区,除上述因子外,河川径流是影响盐度的重要因子。中国近海的沿岸地区,为江河径流所形成的低盐水系,外海则为黑潮及其分支所带来的高盐水系,这两大水系的消长运动,就构成中国近海盐度的空间分布。近岸地区,尤其是河口附近盐度变化剧烈,水平梯度大,在垂直方向上产生很强的盐跃层。外海的盐度变化缓慢,水平梯度小,盐跃层弱。

如同温度一样,中国近海的盐度分布与变化也存在着显著的季节变化。盐度的季节变化,也具有明显的一年周期,夏半年为降盐期,冬半年为增盐期。表层及河口附近盐度的年较差较大,深层和外海较小。除河口地区外,盐度地区差异远比温度的地区差异小。

1.盐度的水平分布

近岸低,外海高,河口地区最低,黑潮区最高,这是中国近海表层盐度水平分布的总趋势。冬季因天气寒冷干燥,风强、蒸发大,降水及河川径流量小,表层盐度普遍增高。在渤、黄、东海及南海东北部等盐线分布与同期表层温度的分布趋势相似,受海流的影响较大。黄海、东海北部、台暖流区、黑潮区以及南海东北部,各自都有明显的高盐水舌。水舌的位置大致与高温水舌的位置相当,与海流流向一致。此现象尤以黄海最明显。夏季天气炎热潮湿,蒸发小,降水量大,正值江河汛期,表层盐度普遍都比冬季低。特别在河口地区,表层盐度特低,并有低盐水舌由岸向外冲溢。除黑潮区域外,海流、水团的分布对表层盐度的影响已不如冬季那么明显,改变了冬季的盐度分布趋势(图5)。

渤海盐度最低,表层盐度年平均值为29.0~30.0‰。渤海沿岸受沿岸水控制,中央及东部受外海水支配。冬季的等盐线分布趋势基本上与海岸平行,盐度值由岸向外、自西向东递增。渤海海峡北部又高于南部,其中辽东湾为29.0~30.0‰,渤海湾为28.0~29.0‰,莱州湾为27.0~28.0‰。夏季除表层盐度降低外,冲淡水的范围也扩大;渤海东部和中央盐度为30.0‰,其余3个海湾的表层盐度均低于29.0‰,尤其是黄河口附近,黄泛水的低盐水舌向渤海中央伸展,最低盐度在24.0‰以下。

黄海因入海的大河较少,盐度的分布主要取决于黄海暖流高盐水的消长。除鸭绿江口附近表层盐度值较低外(年平均值为27.0~29.0‰),黄海盐度比渤海要高,年平均表层盐度为30.0~32.0‰。冬季等盐线分布大致也与海岸平行,高盐水舌由南向北伸展,并向西伸至渤海海峡附近。北黄海表层盐度为29.0~31.0‰,南黄海东侧为31.0~32.0‰,西侧为30.0~31.0‰,中央为32.0~34.0‰。夏季除黄海北岸呈现为低盐区外,其它水域的盐度分布形势与冬季相似,但高盐水舌的控制范围比冬季要小。高盐水舌的位置也稍有不同,冬季偏西,夏季偏东,表明夏季黄海暖流在表层,并紧贴朝鲜半岛西岸北上;冬季黄海暖流的流向偏西。

东海的盐度分布主要取决于黑潮及其分支带来的高盐水及长江冲淡水的消长。除长江口、杭州湾及浙闽沿岸的盐度较低外,东海盐度比黄、渤海均高。表层盐度年平均为32.0~34.0‰。冬季除东北部海域外,等盐线分布呈东北—西南向。西部表层盐度在31.0‰以下。黑潮区在34.5‰以上。对马、黄海暖流区的高盐水舌分别指向东北和西北,西部沿岸水的低盐水舌(低于31.0‰)伸向东南,从而形成气旋式的切变分布。浙闽沿岸为低盐区。夏季在长江口附近有一很强的低盐水舌(盐度仅10.0‰)伸向东北,与东南部台湾暖流区、黑潮区的高盐水形成鲜明的对照。在长江径流最大的季节,长江口附近的最低盐度为5.0‰左右,以长江口到杭州湾为中心,形成一个半圆形的淡水区。某些洪水年份,长江冲淡水可伸至济州岛以西,遍布东海西北部和影响南黄海南部。但冲淡水仅浮置于5米以内的表层,愈向东北,离岸愈远,低盐水舌的厚度也愈薄。台湾海峡地区的盐度分布趋势为东高西低和南高北低。冬季海峡西侧盐度为30.0~31.0‰,东南侧为33.0~34.0‰;夏季受南海季风漂流影响较大,盐度分布较均匀,约32.5~33.5‰。台湾以东海域终年高盐,表层盐度为34.0~34.5‰。

南海除河口地区外,表层盐度年平均值为32.5~34.0‰。盐度分布地区差异小,分布较均匀。海区中央终年出现高盐。冬季东北季风使海水蒸发增强,加上太平洋高盐水经巴士、巴林塘海峡进入南海,使南海北部盐度升高,出现34.0‰的高盐水舌由东北向西南伸展,并在南伸过程中逐渐降盐。南海中部盐度为33.2~33.6‰,南部为32.0~33.0‰,广东沿岸为30.0~32.0‰,北部湾为32.0~33.0‰。夏季西南季风给南海带来雨季,降水大于蒸发,大陆径流增大,表层盐度普遍降低,尤以河口及南海南部浅水区降盐最甚。同时,西南季风漂流把南部低盐水输向北方,河口冲淡水向外扩展的势力也最强,使高盐的范围向海区中央退缩。因此,夏季南海表层盐度的分布趋势尽管仍是北高(33.6~34.0‰)南低(32.0~33.0‰),但规律不如冬季那样明显。珠江口、湄公河口均有低盐水舌向外冲溢,洪水年份珠江口的最低盐度在7.0‰以下。

2.盐度的垂直分布

表面盐度低,下层盐度高,盐度值随深度的增加而增大,这是盐度垂直分布的总趋势。中国近海的大陆架区,盐度的垂直分布与温度的垂直分布有些类似,即盐跃层的形成、发展及消失过程与温跃层相同。但盐跃层的强度一般不如温跃层大,其分布状况较温跃层复杂。

表层海水冬季密度增大,引起强烈的对流混合,除长江口、珠江口及鸭绿江口外,盐度的垂直分布与水温的垂直分布相同,上下均匀,垂直梯度几乎为零。有时在近表层出现暂时的道盐现象。上层盐度垂直均匀层出现的时间与温度一样,因为它们都是同一过程形成的。随着温度垂直梯度的形成,盐度垂直梯度也开始形成。在深水区,如东海的东南海域,上层盐度的垂直均匀层可达200米左右,200~600米之间盐度随深度增加反而减少, 600米以下盐度又上升。

夏季,表层海水被冲淡,盐度随深度而增大,其分布正好与夏季水温垂直分布趋势相反。通常,出现温跃层最强的时间,往往也是盐跃层最盛的时间;盐跃层的位置大体上同温跃层的位置相当,约出现在50米以内的水层,50米以下盐度垂直梯度就比较小了。盐度的垂直梯度一般为每米0.02~0.04‰。盐跃层最强发生在河口地区,如长江口,其表层和底层盐度差达20.0‰左右。由于大陆径流影响极微,黑潮区的海流作用能使盐度垂直梯度减小而无明显的跃层。在两种水团交汇的区域,盐度的垂直分布常因二水团在不同层次互相揳插而形成“多变”或“双跃层”现象,但总趋势仍是随深度而增大。

3.盐度的变化

中国近海盐度的日变化颇为复杂。近岸地区主要由潮汐引起的盐度日变化比较规则,具有潮汐周期的特点:一日内有两峰两谷或一峰一谷的起伏,涨潮时增盐,落潮时降盐,最大、最小值发生在潮流最弱时刻。外海的盐度日变化比较缓慢,日较差小,规律性差。因此,盐度日变化是近岸大,外海小;表层大,深层小。表层以下的某个水层,常出现比表层盐度日变化要大的短周期变化,此现象主要由内波引起的,其变化周期大致与内波的周期相同。

从季节性来看,夏季日较差最大,约0.3~0.4‰;春季次之;秋、冬季最小,约0.2‰以下。就海区而言,东海西部沿岸日较差最大(最大为4.0‰左右),其次是南海北部沿岸,然后依次为渤、黄海、东海外海及南海外海,台湾以东海域盐度日较差最小,约0.10‰以下。

表层盐度的季节变化也具有年周期特点,但影响盐度季节变化的因子。不如影响水温季节变化的因子那样稳定,所以盐度季节变化不象温度那样规律性较强,极值出现的时间也不固定。秋末到初春为增盐期,春末到初秋为降盐期,高盐期持续时间较低盐期持续时间长,近岸及河口地带盐度年较差大,外海盐度年较差小(图6)。

比较图5和图7后可以看出,盐度的季节变化趋势大致与水温相反,年内盐度的最高、最低值出现时间,随海区、地点和层次而异。最高盐度出现的时间,从表层到底层基本上同时,但最低盐度值最早在表层出现,随着深度的增加而推迟,底层出现最晚。盐度的季节变化大致可归纳为3种类型,即河口型、外海型和混合型。河口型受河川径流影响最大,盐度的年较差也最大,如长江口、珠江口等。外海型主要受高盐水控制,年较差较小,如黄海中央、东海黑潮区及南海海盆等。混合型主要取决于沿岸水和外海水的消长,既具有外海型的若干特点,也有某些河口型的性质,如浙闽沿岸与台湾暖流交汇处即属此类型。

渤海中央表层盐度最高值(31.20‰)出现在2月,最低盐度(约29.00‰)出现在8月。黄海最高盐度(32.0~32.6‰)出现在2~4月,最低盐度(30.6~31.4‰)发生在7~8月。东海黑潮区盐度季节变化很小,1~2月盐度最高(34.7‰),7~8月盐度最低(33.7‰)。浙闽沿岸与上述不同,7~8月盐度最高(约33.5‰),10月至翌年1月盐度最低(23.7~31.5‰)。台湾海峡北部以5月盐度最高(约34.7‰),2月最低(32.8‰)。南海最高盐度出现在1~3月(约34.5‰),最低盐度发生在9~10月(约33.5‰)。珠江口以6月盐度最低,约7.0‰,11月、2月最高,约30.70‰。长江口以1~2月盐度最高,约22.7‰,6~7月盐度最低,约11.5‰。表层盐度年较差以长江口、杭州湾一带最大,达25.0‰左右;珠江口为20.0‰左右;黑潮区盐度年较差最小,仅1‰左右。

 

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