南海的大部分海域,東北季風以11月份為最大,多為4~5級,有時也達6~7級,大風區在南海北部、巴士海峽及南沙群島以西海域。相對而言,西南季風風力一般較小,多在4級以下。然而在海南省西部沿岸鶯歌海,全年中卻以春風較大,4月份的月平均風速為5.5m/s;最小在12月,僅3.4m/s。
年平均大風日數,南海比渤、黃、東海都少,越南近海50天,西沙群島附近40天左右,南沙附近40天以下。唯粵東沿岸靠近台灣海峽的區域,大風日數較多些,有的可達100天。
台風是南海的主要災害性天氣係統,每年平均有10個左右的台風和強熱帶風暴活動於南海海域。多時如1964年,達18個,少的如1954年,隻有4個。約有半數台風來自菲律賓以東洋麵,其餘則為南海內所生成。生成的海域主要在10°N以北,且以6~9月居多;10~12月,生成區南移至南海中部。台風暴潮是伴隨而來的災害,從汕頭到雷州半島的廣東沿海、越南北部以及菲律賓沿岸等,是台風暴潮的多發區域。據統計,1949—1980年廣東沿岸遭受的較大的台風暴潮多達90次,其中1969年3號台風、1979年8號台風和1980年7號台風,都引發了大風暴潮。1980年7月22日在徐聞登陸的7號台風,激發了中國百年罕見的特大風暴潮,南渡站潮位高達5.94m,湛江港實測增水達4.63m。1993和1996年的風暴潮災也比較嚴重。
南海海域氣溫終年很高,7月份高達28℃,即使在隆冬1月份,南海南部仍達26℃,北部通常不低於15℃。南海年降水量為1000~2000mm,有明顯的區域差異。海區北部有幹季和雨季之分;前者為11月至翌年3月,降水較少,可比蒸發量少600mm;後者為5~10月,降水量超過蒸發量800mm。海區南部其實並無真正的“幹季”,因為那裏全年各月的降水量均超過蒸發量,尤其10月至翌年1月,真可謂名符其實的雨季,降水量比蒸發量多750mm左右。南沙群島的年降水量可達2200mm,年降水日數多達170天。
南海海霧較少,主要出現在北部灣和廣東沿岸海域。海口年平均霧日最多,也隻有41天,硇州島24天,潿洲島19天,其它海區都在15天以下,鶯歌海和西沙群島幾乎全年無霧。南海的霧期為12月至翌年4月,以1~3月為最盛,且有從東北向西南霧期漸次提前的現象,例如汕頭至汕尾在3~4月,硇州島和潿洲島為3月,而海口則提前到1月。
海洋水文狀況
中國近海的水溫、鹽度、密度、水色和透明度的分布,既有顯著的區域特征,也有明顯的季節變化。這些特征的形成,顯然與前麵介紹的自然環境有關,和後麵即將介紹的水團環流狀況也有內在的聯係。
海麵熱平衡狀況
鑒於水溫分布與海洋熱平衡的重要關係,中國科學院海洋研究所、地理研究所等在70年代就已對中國近海的海麵熱平衡進行過計算,並出版了相應的圖集。80年代結合海溫數值預報和溫躍層研究,青島海洋大學和海洋研究所又計算了中國近海和邊緣西北太平洋海域的熱量平衡。前後計算結果雖不盡相同,但主要的區域分布特征和時間變化規律,卻是比較一致的。
中國近海海麵的熱量收入的主要分量,是射達海麵的太陽總輻射和海-氣間感熱的向下輸送,但以前者為主,在渤海和北黃海,均占熱收入的80%以上,在秋季幾達100%。夏季在黑潮主幹區,通過海-氣感熱交換形式向海洋傳輸熱量,但充其量不過1%,而春、秋、冬三季,幾乎全部來自太陽輻射。南海亦然,因為那裏終年炎熱,海氣溫差幾乎為0。
海麵失熱的主要過程是蒸發耗熱和海麵有效回輻射。至於海-氣間感熱的向上輸送,其量不多,且主要在渤、黃海區當秋、冬季水溫高於氣溫時發生,隻占失熱總量的6%~7%。相比之下,蒸發耗熱在秋、冬季成為失熱的主要途徑,海麵有效回輻射則為春、夏季的主要失熱分量。在黑潮主幹區,不論冬夏,蒸發耗熱均最為重要。
正因為蒸發耗熱在海麵熱平衡中占有重要比例,所以中國海海麵熱平衡分布圖(圖12—2),就與蒸發耗熱的分布特點非常相似。由圖12—2a可見,冬季各海區均為海洋失熱,而黑潮、對馬暖流區域失熱大都在400W/m2以上,最大值位於東海黑潮流域,可達600W/m2;渤海、黃海、南海大部分以及東海西部近岸海域,失熱均較少。夏季為海麵得熱最多的季節,除南海中南部為0外,其它海區均為正值。其中黃海東部和東海東北部為高值區,在朝鮮半島西南部至濟州島附近海域,可高達250W/m2以上(圖12—2b)。
就全年而言,中國近海海麵熱通量代數和為負值,這就意味著總效應是海洋失熱。然而,中國近海各海區年平均海麵水溫並未逐年下降,究其原因在於,海區三維全熱量平衡中,還有重要的一個分量——熱平流——在起作用,這就是強勁的黑潮暖流不斷地向中國海實施平流熱輸送。每年黑潮輸入東海的水量,約為長江年平均徑流量的1000倍,其流入和流出東海的水溫差,冬季可達3~10℃,通過平流而輸入東海的熱量之大,顯然不能低估。通過巴士海峽和巴林塘海峽,輸入南海的熱量亦相當可觀。正是這巨額的熱平流,大體上抵銷了海麵的失熱,才使得各海區年平均水溫大體不變。
水溫場、鹽度場與密度場
海水的溫度、鹽度和密度,都隨空間和時間而變,可用場函數來分析,也可用平麵或斷麵上的等值線及其它分析圖進行綜合分析與描述。
一、海表層水溫分布
海表層水溫是隨機變化的,但借助於統計計算,可以得出其平均分布狀況,如圖12—3便是多年平均的冬季、夏季海表層水溫分布。用該圖可以討論冬、夏季中國海表層水溫分布的一些特征。
由圖12—3b顯見,南海表層水溫高而且分布較均勻;尤其是廣闊的中、南部海域,水溫都在24~26℃上下,水平梯度很小。北部近岸海域水溫稍低,粵東沿岸因有來自台灣海峽的低溫沿岸流,致使該海域的月平均表層水溫可下降到15℃左右。然而這一帶海域表層的年平均水溫(22.6℃),仍然比渤、黃、東海高得多。當然,與南海南部(如邦加島近海平均為28.6℃)相比,則屬於相對低溫區。
東海表層水溫冬季分布的明顯特點,是西北低而東南高,致使等溫線基本上都呈西南-東北走向。高溫區在黑潮流域,暖水舌軸處水溫可高達22~23℃左右;杭州灣附近卻低達5~7℃,長江口外可達5℃以下。大致沿東經124°向北,有暖水舌指向長江口外,這是台灣暖流水影響的結果。東海東北部也有暖水舌向北及西北方向伸展,通常即認為這是對馬暖流水和黃海暖流水擴展的跡象。在北伸的台灣暖流水和黃海暖流水暖水舌之間,有明顯的冷水舌指向東南,此即所謂“黃海冷水南侵”的結果。
黃海水溫分布的突出特征,是暖水舌從南黃海經北黃海直指渤海海峽,其影響範圍涉及黃海大部分海域。當然,隨著緯度的升高和逐漸遠離暖水舌根部,水溫也越來越低,即從14℃降到2℃。在東、西兩側,因有冷水沿岸南下,其水溫明顯低於同緯度的中部海域的水溫。黃海的平均最低水溫,分布於北部沿岸至鴨綠江口一帶,為-1~0℃左右,近岸常出現程度不同的冰凍現象。至於黃海的極端最低水溫值,從某些沿岸海洋站的觀測記錄看,曾經出現低於相應鹽度時冰點溫度的過冷卻現象。
冬季渤海在四個海區中溫度最低,尤以遼東灣最甚;即使渤海中部至海峽附近相對較高,也不過1~2℃。由於渤海水淺,對氣溫的響應較快,故1月水溫比2月還低,三大海灣頂部的水溫均低於0℃,往往在1~2月出現短期冰蓋。渤海沿岸海洋站,也曾有關於過冷卻水溫的測報。
夏季各海區表層水溫的分布,比冬季均勻得多。渤海和黃海的大部分海域,均為24~26℃。淺水區或岸邊水溫較高,連雲港和塘沽海洋站曾測報31℃和33℃。1990年7~8月濟州島西南海域曾出現異常高溫。然而,在某些特定海域,如遼東半島和山東半島頂端,卻出現明顯的低溫區;朝鮮西岸低溫區更顯著,大同江口附近甚至可低達20℃(圖12—3a)。東海和南海比渤海、黃海更均勻,絕大部分海域為28~29℃。南海南部及黑潮進入東海之處曾有高達30℃的報道,泰國灣表層水溫在4月份達最高,為31℃。南海某些海洋站也報道過更高的水溫,如潿洲島34.4℃,西沙36.8℃等等。與渤海、黃海類似,東海和南海也在某些沿岸海域,如舟山及浙江沿岸、海南島東部、粵東及越南沿岸等,出現小範圍的低溫區,這多是夏季季風等因素所致上升流的影響,潮汐混合也對近岸低溫區的形成起了不小的作用。
二、水溫的鉛直向分布
冬半年在偏北向季風的吹掠之下,感熱交換和強烈的蒸發,使海洋的失熱更加劇,渦動和對流混合的增強,可使這一過程影響到更大的深度。渤、黃海的全部以及東海的大部分淺水海域,混合可直達海底,在深水區也可達100m乃至更深,致使這一上混合層內水溫的鉛直向分布極為均勻。這種狀態維持時間的長短,因海區而異,一般是由北向南遞減。渤海可持續半年多(10~翌年4月),黃海縮短至5個月(12~翌年4月),東海北部4個月(1~4月,圖12—4),到東海南海嚴格說來並無真正的冬季,所以,這種水溫均勻層冬季加深的現象,在其北部海區雖然尚屬明顯,但遠沒有上均勻層厚度的區域差異那樣突出,更不要說廣闊的南海中、南部海域了。即使當北半球隆冬降臨之時,這裏的上均勻層深度也不大,大約隻有50m左右。
春、夏季水溫鉛直向分布的突出特點,是季節性溫躍層的形成和強盛。由於上層的增溫、降鹽、減密,形成穩定層結,不利於熱量的向下輸送,故使下層海水仍基本保持了冬季的低溫特征,因而在渤、黃、東海的陸架海域,底層大都有令人注目的冷水區。黃海槽內約25m以深至底層,均為冷水盤踞,至盛夏,上層水溫高達25~27℃,底層水溫在北黃海仍可低於6℃,南黃海也可低於9℃,而且上均勻層、躍層和下均勻層這種三層結構異常醒目(參見圖12—23)。渤海春、夏季水溫斷麵亦有類似分布特征,東海深水區則不然,如圖12—5為跨越東海黑潮主流斷麵的水溫和鹽度分布,顯見在季節性溫躍層(約50m)之下,水溫隨深度仍有較大的變化,在次表層水之下,又出現第二躍層,直至深層水範圍,水溫隨深度的變化才趨於緩慢。