若干西邊界潛流的氣候態(tài)分布特征*

臧 楠,王 凡,吳德星

(1.中國科學院海洋研究所海洋環(huán)流與波動重點實驗室,山東青島266071;2.中國科學院研究生院,北京100049;3.中國海洋大學物理海洋實驗室,山東青島266100)

若干西邊界潛流的氣候態(tài)分布特征*

臧 楠1,2,3,王 凡1,吳德星3

(1.中國科學院海洋研究所海洋環(huán)流與波動重點實驗室,山東青島266071;2.中國科學院研究生院,北京100049;3.中國海洋大學物理海洋實驗室,山東青島266100)

“西邊界潛流(WBUC)”是海洋環(huán)流中的重要現(xiàn)象,與表層環(huán)流相比,對次表層潛流的結構認識不足。本文利用SODA、OFES和ARGO資料,分析了北太平洋中的棉蘭老潛流(MUC)和呂宋潛流(LUC)、南太平洋中的大堡礁潛流(GBRUC)和東澳大利亞潛流(EAUC)及南印度洋中的阿加勒斯?jié)摿?AUC)的氣候態(tài)空間分布特征,并且根據(jù)地轉流反向的判據(jù),分析WBUC的發(fā)生條件。

西邊界潛流;溫躍層;太平洋;印度洋

大洋環(huán)流是海盆尺度上海水的持久流動,是海洋中質量、熱量輸運的主要通道,對全球氣候變化有重要影響。近幾十年來的大量觀測顯示,大洋環(huán)流的垂直結構并非像傳統(tǒng)認識的那樣單一,在其下方往往存在與之反向的次表層潛流,這些潛流一般分布在西邊界,或者在西邊界處加強,稱為“西邊界潛流(WBUC)”。與表層環(huán)流相比,對WBUC的結構和形成機制認識不足,因此利用不斷更新的各種實測數(shù)據(jù)和高分辨率同化數(shù)據(jù),研究次表層潛流的分布特征和形成機制,對于大洋環(huán)流理論的進一步發(fā)展具有重要的科學意義。

太平洋北赤道流(NEC)到達海洋西邊界后分叉形成北向的黑潮(KC)和南向的棉蘭老海流(MC)[1-2]。在KC,MC下方分別存在呂宋潛流(LUC)和棉蘭老潛流(MUC)。MUC是在1990年代由我國科學家發(fā)現(xiàn)的[3-6],多年平均最大速度大于10 cm/s。MUC位于200 db以下,具有多個中心,垂直尺度為500～1 000 m,水平尺度為100～250 km。MUC基于1 500 db的體積輸運為6.2～28.4 Sv(平均為14.4 Sv),基于3 000 db的體積輸運為15.4～43.9 Sv(平均為25.4 Sv)。多年平均的MUC基于1 500 db的體積輸運為5.9 Sv,基于3 000 db的體積輸運為8.7 Sv。MUC攜帶的部分海水分別來源于2個水團,即南太平洋副熱帶水和南極中層水。新幾內亞沿岸潛流攜帶這2種水跨越赤道匯入MUC,即而通過130°E匯入北赤道潛流NEUC[7-12]。

曲堂棟等[13]通過分析1986—1991年呂宋島東部區(qū)域的14個水文斷面得到黑潮向岸一側的下方存在次表層逆流,即LUC。LUC位于500 m以下,大約50 km寬。盡管LUC在速度和強度上有變化,還是可以認為它是1種持續(xù)的海洋現(xiàn)象。計算基于2 500 db的地轉流發(fā)現(xiàn),LUC在700 m左右存在最大速度為7 cm/s,地轉流體積輸運為3.6 Sv,其中大約28%的體積輸運來自低鹽的北太平洋中層水(NPIW)。王凡等[9]通過分析18°N附近斷面的CTD資料得到LUC多年平均的基于1 500 db的體積輸運為4 Sv。

南赤道流在澳大利亞東海岸分叉形成南向和北向邊界流[14-15],南向分支匯入東澳大利亞海流(EAC)。Church等[16]利用1980—1981年大堡礁附近的航次資料分析大堡礁附近的海流情況,發(fā)現(xiàn)在表層存在很大的南向海流,而在300～900 m深度處存在北向的潛流。這支潛流存在雙核結構,而且在冬季較強。曲堂棟等[15]通過分析澳大利亞和巴布亞新幾內亞沿岸的歷史水文資料,發(fā)現(xiàn)大堡礁潛流(GBRUC)的起源點在22°S附近,位于EAC下方,GBRUC向北流動,在15°S附近匯入北昆士蘭海流。在澳大利亞以東海域,除了GBRUC,還有科學家發(fā)現(xiàn)其他逆流。Godfrey等[17]分析航次斷面資料發(fā)現(xiàn)在EAC下方近底部存在北向逆流,流速大約為0.6～1.0 m/s。Mata等[18]通過分析世界海洋環(huán)流試驗中的的30°S斷面的海流數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn),EAC是1支狹窄的南向強流,中心速度達到60 cm/s,在其下方2 500 m以下存在1支反向的逆流,流量為3.2 Sv。

阿加勒斯海流(AC)是南印度洋副熱帶流渦的西邊界流。1995年3月,利用LADCP(Lowered Acoustic Doppler Current Profiler)對AC開展了第1次全深度海流觀測。在這次觀測中發(fā)現(xiàn)在AC下方存在1支深層逆流,即AUC[19-22]。在32°S處發(fā)現(xiàn)AUC攜帶北大西洋深層水和南極中層水向北輸運,這說明西邊界在印度洋深層水的流通方面占有很重要的地位。據(jù)估算,AUC驅動了印度洋40%的反轉流[23]。為了更深入的研究AUC的變化形態(tài)及形成機制等問題,2003年2～3月在南非東海岸29°S～37°S范圍內開展大規(guī)模船載觀測項目阿加勒斯?jié)摿髟囼?AUCE)。在此次觀測中,利用高分辨率的CTDO和LADCP在30°S,32°S,34°S和36°S 4個斷面進行觀測,其結果表明AUC并非沿著非洲大陸沿岸連續(xù)地向東北方向流動。在36°S和32°S可以清楚地觀測到AUC,而在34°S變得比較弱,在30°S處AUC變得遠離海岸。

由此可以看出,在以往的研究中由于資料的限制,只是通過1個或幾個斷面來研究潛流的分布特征,對各潛流的分布特征沒有系統(tǒng)的認識。本文利用3種資料系統(tǒng)的分析世界各海域潛流的發(fā)生的空間分布特征,并利用地轉流發(fā)生反向的判據(jù)來分析WBUC產(chǎn)生的必要條件。

1 數(shù)據(jù)

所用到的數(shù)據(jù)包括:(1)SODA1.4.3(The Simple Ocean Data Assimilation)數(shù)據(jù)集中2000—2004年的平均海流數(shù)據(jù)。(2)OFES(Ocean General Circulation Model for the Earth Simulation)資料中模式計算的第46～第50年的平均海流數(shù)據(jù)。(3)ARGO(A rray for Real-time Geostrophic Oceanographic)浮標資料,本文中利用所需區(qū)域的ARGO浮標資料的溫度和鹽度來計算地轉流。

2 菲律賓以東海域潛流的氣候態(tài)分布

圖1(a)(b)(c)分別給出了SODA資料在菲律賓以東海域(120°E～150°E,5°N～20°N)范圍內5、500和1 000 m平均流場。由5 m流場看出,NEC在12°N附近的西邊界分叉,形成向北的KC和向南的MC。隨著深度的加深,到了500 m左右在棉蘭老島東側128°E～130°E處出現(xiàn)與上層海流方向相反的潛流MUC,MUC在9°N和12°N附近轉向東并分成2支,匯入NEC下方的2支并行向東流的NEUC。到了1 100 m左右,呂宋島東側122°E～124°E處出現(xiàn)LUC,而MUC也有向岸的趨勢,限制在127°E以西的范圍,兩者在12°N附近相遇,然后轉向東匯入NEUC。隨著深度的加深,NEUC的北側分支流軸向北偏移。圖1(d)(e)(f)給出OFES資料的流場分布,由于OFES數(shù)據(jù)分辨率較高,流場中的渦結構比較明顯,除了在棉蘭老島沿岸可以看到逆向的潛流外,在500和1 000 m層棉蘭老島東側可以看到2個反氣旋渦,2渦的中心分別位于5.6°N,128.4°E和10.4°N,127.8°E。北側的反氣旋渦與丁宗信等[24]提到的薩馬(Sama)渦位置比較相近。

圖1 菲律賓以東海域流場分布Fig.1 Currents distribution in the east of the Philippines

圖2是8°N和18°N附近的ARGO斷面分布。圖3(a)(b)分別給出SODA資料和OFES資料在8°N斷面的經(jīng)向流速,圖3(c)給出的是利用ARGO資料計算出的8°N斷面的地轉流。從圖3中可以看出,在表層均為南向的海流,而在其下方,均出現(xiàn)與上層流向相反的北向流。在SODA數(shù)據(jù)中(見圖3(a)),向南的MC主要位于600 m以上,最大流速達到94 cm/s;從600 m以下出現(xiàn)北向次表層潛流MUC,中心位于127°E附近,深度為1 000 db,最大速度達到14 cm/s;MUC基于1 500 m的體積輸運為13.8 Sv。在OFES數(shù)據(jù)中(見圖3(b)),向南的MC主要位于500 m以上,最大流速達到113 cm/s。在MC下方存在反向的MUC,中心位于128.8°E、600 db,最大流速接近4 cm/s;M UC基于1 500 m的體積輸運為1.1 Sv。圖3(c)給出8°N斷面以1 500 m為基準面計算的地轉流,向南的MC主要位于200 m以上,最大流速達到156 cm/s;從200 m以下出現(xiàn)北向次表層潛流MUC,有2個中心分別位于128°E和129.5°E,深度為800 m,最大速度達到19.5 cm/s;MUC基于1 500 m的體積輸運為9.17 Sv。

圖4(a)(b)分別給出SODA資料和OFES資料在18°N斷面的經(jīng)向流速,圖4(c)給出的是利用ARGO資料計算出的18°N斷面的地轉流。圖4(a)為SODA資料在18°N處的經(jīng)向流速,可以看出,122.5°E～124°E范圍內有1支狹窄的北向流——黑潮(KC),深度達到700 m,中心位于123°E,最大流速達到61 cm/s。在靠近呂宋島的狹窄地帶有1支南向次表層潛流,它出現(xiàn)在700 m以下,中心位于1 000 m左右,最大流速為5 cm/s;LUC基于1 500 m的體積輸運為4.48 Sv。在OFES資料中(見圖4(b)),KC位于122.5°E～124°E之間,深度達到500 m,中心位于122.5°E,最大流速達到80 cm/s。在KC下方存在南向的LUC,有2個中心分別位于1 000 m、123.5°E左右,中心流速近2 cm/s;LUC基于1 500 m的體積輸運為0.53 Sv。圖4(c)為18°N處的ARGO資料計算的地轉流剖面(1 500 m為基準面),可以看出,KC位于123°E～124.5°E的狹窄范圍內,深度達到800 m,中心位于123.5°E,最大流速達到104.4 cm/s。在靠近呂宋島的狹窄地帶有1支南向次表層潛流,它出現(xiàn)在400 m以下,中心位于600 m左右,最大流速為21 cm/s;LUC基于1 500 m的體積輸運為0.64 Sv。

圖2 (a)8°N;(b)18°N附近ARGO斷面分布Fig.2 ARGO sections distribution nearby(a)8°N,(b)18°N

圖3 8°N斷面的經(jīng)向流速Fig.3 Meridional velocity in 8°N section

圖4 18°N斷面的經(jīng)向流速Fig.4 Meridional velocity in 18°N section

3 澳大利亞以東海域潛流的氣候態(tài)分布

圖5(a)～(d)給出SODA資料在澳大利亞東部海區(qū)5、500、1 000和3 000 m層的氣候態(tài)平均流場。從5 m層流場可以看出,南赤道流(SEC)在澳大利亞東岸15°S附近分叉,分為向北的北昆士蘭海流(NQC)和向南的東澳大利亞海流(EAC)。NQC在到達巴布亞新幾內亞沿岸后通過托雷斯海峽轉向西匯入阿拉弗拉海。EAC沿著澳大利亞海岸一直向南,在30°S附近流速達到最達,最達流速超過40 cm/s。到了500 m層,23°S附近出現(xiàn)1支北向的次表層海流,沿著澳大利亞陸坡經(jīng)過大堡礁抵達巴布亞新幾內亞沿岸轉向東,匯入新幾內亞沿岸潛流(NGCUC),這支海流就是大堡礁潛流(GBRUC)。在1 000 m層,這支次表層流依然存在,而且在SEC下方15°S附近出現(xiàn)東向的逆流。在3 000 m層,由于地形的影響,海流局限在幾個不連續(xù)的部分,而且流型比較雜亂,可以看出在30°S附近有向北的流動。圖5(e)～(h)給出的是OFES資料在各層的流場,總體形態(tài)與SODA數(shù)據(jù)相似,只是數(shù)值較SODA數(shù)據(jù)為大。

圖5 澳大利亞以東海域流場分布Fig.5 Currents distribution in the east of the Australian

由于在18°S和30°S附近的ARGO斷面較少,且深度太淺,沒有給出ARGO數(shù)據(jù)的斷面地轉流。圖6分別給出SODA和OFES數(shù)據(jù)在18°S斷面的經(jīng)向速度。從圖6(a)以看出,在400 m以上存在1支南向的海流——EAC,最大流速為17 cm/s;400 m以下是向北的海流——GBRUC,有2個中心,分別位于147.5°E和149°E,最大流速為2 cm/s。圖6(b)給出OFES資料18°S斷面經(jīng)向流,300 m以上為南向的EAC,中心流速為24 cm/s;300 m以下為北向的GBRUC,中心位于500 m左右,中心速度為11 cm/s。

圖6 18°S斷面的經(jīng)向流速(a)SODA,(b)OFESFig.6 Meridional velocity in 18°S section(a)SODA,(b)OFES

圖7給出2種數(shù)據(jù)在30°S斷面的經(jīng)向速度。在SODA數(shù)據(jù)中(見圖7(a)),南向的EAC主體存在2 000 m以上,最大流速為42 cm/s;在3 500 m左右近岸的地方存在極弱的北向海流,流速在0.01 cm/s左右;EAC下方潛流的體積輸運為0.08 Sv。在OFES數(shù)據(jù)中(圖7(b)),EAC主體在2 000 m以上,中心位于154°E,中心流速為73 cm/s。在EAC下方出現(xiàn)的反向逆流,有2個中心,一處位于154.1°E附近,流速大約為0.7 cm/s;一處位于155°E附近,流速大約為4 cm/s;EAC下方潛流的體積輸運為0.48 Sv。

圖7 30°S斷面的經(jīng)向流速Fig.7 Meridional velocity in 30°S section

4 阿加勒斯?jié)摿鞯牡臍夂驊B(tài)分布

由于SODA資料分辨率較低,對AUC的表現(xiàn)不明顯,所以本節(jié)只使用了OFES資料分析AC及AUC的分布特征。圖8給出了OFES西南印度洋非洲南部沿岸流場。從5 m層流場可以看出,在非洲南部沿岸存在1支向西南方向流動的海流——阿加勒斯海流(AC),這支海流平均流速為90 cm/s左右,最大速度超過140 cm/s(見圖8(a))。從2 000 m層流場可以看出,從36°S開始在岸邊出現(xiàn)東北向逆流,這支逆流沿著非洲南部沿岸向東北方向流動,在34°S處變弱,然后逐漸增強,在30°S附近轉向東。這支逆流速度較小,平均流速僅為2 cm/s左右。

圖8 西南印度洋的流場分布(OFES資料)Fig.8 Currents distribution in the southwest Indian Ocean(from OFES data)

圖9給出了OFES資料在31°S、33°S和35°S斷面的流速。由流速的分布來看,向西南向流動的AC主要位于1 700 m以上,3個斷面最大流速分別為117、131和83 cm/s;從1 500 m以下出現(xiàn)北向次表層潛流AUC,中心位于2 000 m左右,中心流速均大于2 cm/s。AUC在3個斷面基于底部的體積輸運分別為1.61、1.87和2 Sv。

5 西邊界潛流的形成原因

在以往的研究中,基于1個考慮上層(混合層)、中層(溫躍層)和深層(密度近似均勻)情形的簡單的2維概念模式,得到溫躍層傾斜導致地轉流逆轉的判據(jù)[9]。此判據(jù)為:

其中,Δρ=ρ2-ρ1,ρ1為上層密度,ρ2為下層密度,η為海表面高度,h為溫躍層深度,η′和h′分別為海表面高度和溫躍層深度的梯度。這個判據(jù)的意義是當海表面高度梯度和溫躍層深度梯度的方向相反,且后者的傾斜達到一定程度時,下層地轉流發(fā)生反轉,與上層地轉流反向。下面計算此判據(jù)在各海域的分布情況。

圖10分別給出根據(jù)SODA和OFES資料計算的菲律賓以東海域的判據(jù)情況。從圖10(a)可以看出,同時滿足2個判據(jù)區(qū)域可分為3部分:第1部分在呂宋島沿岸,占據(jù)15°N～20°N區(qū)域;第2部分位于8°N～12°N,128°E～150°E的狹長區(qū)域;第3部分從棉蘭老島沿岸開始,沿西邊界向北至10°N附近,接著轉向東并入第2部分。圖10(b)給出的滿足2個判據(jù)的區(qū)域與SODA數(shù)據(jù)的計算結果相似,只是更為細節(jié)化,這與數(shù)據(jù)的分辨率有關。從SODA和OFES數(shù)據(jù)對這個海域的判據(jù)情況來看,同時符合2個判據(jù)的區(qū)域與潛流的發(fā)生區(qū)域基本重合。

圖10 菲律賓以東海域符合2個判據(jù)的區(qū)域Fig.10 The superposition region of two criterions in the east of the Philipines

圖11分別給出根據(jù)SODA和OFES數(shù)據(jù)計算的澳大利亞以東海域的判據(jù)情況。從圖11(a)可以看出,同時滿足2個判據(jù)的區(qū)域主要存在于澳大利亞沿岸、新幾內亞沿岸以及澳大利亞以東的部分海域。從圖11(b)可以看出,同時滿足2個判據(jù)的區(qū)域包括3個部分:第1部分在15°S附近沿著SEC的路徑到達澳大利亞沿岸,并向北彎曲,在到達巴布亞新幾內亞沿岸后沿著岸邊向西北延伸;第2部分從15°S開始沿著澳大利亞東邊界向南延伸,直到35°S附近。從2種數(shù)據(jù)的結果來看,同時滿足2個判據(jù)的區(qū)域主體比較清晰,基本上與澳大利亞以東海域存在潛流的區(qū)域重合,只是在澳大利亞東岸25°S～35°S之間沒有發(fā)現(xiàn)清晰潛流的區(qū)域也滿足判據(jù)。

圖12給出根據(jù)OFES數(shù)據(jù)計算的澳大利亞以東海域的判據(jù)情況。從圖12可以看出,同時滿足2個判據(jù)的區(qū)域分為2部分:第1部分為沿著非洲東岸延伸的狹長區(qū)域,此區(qū)域基本上與AUC的發(fā)生區(qū)域重合;第2部分包括非洲東南的部分海域,在此區(qū)域內,滿足2個判據(jù)的點呈現(xiàn)不規(guī)則分布,這大概與此海域內的復雜海流有關。

從計算結果來看,潛流的發(fā)生海域均符合2個判據(jù),由此推出,由于海表面高度與溫躍層的傾斜引起的下層地轉流與上層地轉流反向,能夠導致WBUC的發(fā)生。

圖11 澳大利亞以東海域符合2個判據(jù)的區(qū)域Fig.11 The superposition region of two criterions in the east of the Australian

圖12 西南印度洋符合2個判據(jù)的區(qū)域(OFES數(shù)據(jù))Fig.12 The superposition region of two criterions in the southwest Indian Ocean(OFES data)

6 結論

根據(jù)3種數(shù)據(jù)的分析結果,能夠清晰的看到的潛流有北太平洋的M UC和LUC,南太平洋的GBRUC和南印度洋的AUC。Godfrey等[17]提到的EAC下方近底部的逆流在此次的數(shù)據(jù)分析中沒有看到;M ata等[18]提到EAC下方2 500 m存在逆流,在SODA和OFES數(shù)據(jù)的30°S斷面中均有顯示,但是位置和強度有所出入。

在北太平洋,SODA數(shù)據(jù)的分析結果與以往得到的結論[7-9,13]較為相似:MUC出現(xiàn)在600 m以下,中心位于127°E附近,深度為1 000 db,最大速度達到14 cm/s,基于1 500 m的體積輸運為13.8 Sv;LUC位于靠近呂宋島的狹窄地帶,它出現(xiàn)在700 m以下,中心位于1 000 m左右,最大流速為5 cm/s,基于1 500 m的體積輸運為4.48 Sv。OFES數(shù)據(jù)由于分辨率較高,流場中渦結構比較明顯,斷面流速和體積輸運均偏小。ARGO數(shù)據(jù)斷面結構與SODA數(shù)據(jù)相似,但是由于斷面較少(在靠近岸邊的地方?jīng)]有數(shù)據(jù)),其結果與SODA相比較量值較小。

在南太平洋,SODA數(shù)據(jù)得到的結果:GBRUC位于400 m以下,有2個中心,分別位于147.5°E和149°E,最大流速為2 cm/s,基于底部的體積輸運為0.9 Sv。OFES數(shù)據(jù)得到的結果:北向的GBRUC出現(xiàn)在300 m以下,中心位于500 m左右,中心速度為11 cm/s;GBRUC基于底部的體積輸運為4.48 Sv。2種數(shù)據(jù)結果中,SODA數(shù)據(jù)結果與以往的結果較為接近[15-16]。

在南印度洋,由于SODA數(shù)據(jù)分辨率較低,沒有顯示出AUC的相關結果。OFES數(shù)據(jù)得到的流場結構與2003年的阿加勒斯?jié)摿鲗嶒?AUCE)的結果(36°S和32°S處AUC明顯,34°S處較弱,30°S處開始離岸)相似。3個斷面結果為:AUC位于1 500 m以下,中心在2 000 m左右,中心流速均在2 cm/s左右;AUC在3個斷面基于底部的體積輸運分別為1.61、1.87和2 Sv。

關于潛流的形成原因,本文計算了地轉流發(fā)生反轉的判據(jù)在各研究海域中的分布情況。從結果來看,潛流的發(fā)生海域均符合2個判據(jù)。由此推出,由于海表面高度與溫躍層的傾斜引起的下層地轉流與上層地轉流反向,能夠導致WBUC的發(fā)生。而有些區(qū)域符合2個判據(jù)而并未發(fā)生潛流,這說明地轉流反向的判據(jù)是必要條件,而非充分條件,WBUC產(chǎn)生的其它機制,還需要進一步的研究。

[1] Toole J M,Zou E,Millard R C.On the circulation of the upper waters in the western equatorial Pacific Ocean[J].Deep-Sea Research,1988,35(9):1451-482.

[2] Lindstrom E,Lukas R,Fine R,et al.The Western Equatorial Pacific Ocean circulation study[J].Nature,1987,330:533-537.

[3] Cui M C,Hu D X.Inversion Calculation of the western Pacific Boundary Current during October,1988[J].Chin J Oceanol Limno,1990,8(2):177-187.

[4] Hu D X,Cui M C.The western boundary current in the far-western Pacific Ocean[C].New Caledonia:Proceedingsof the western Pacific international meeting and workshop on TOGA-COARE,1989:123-134.

[5] Hu D X,CuiM C.Thewestern boundary currentof the Pacific and its role in the climate[J].Chin JOceanol Limno,1991,9:1-14.

[6] Hu D X,Cui M C,Qu T D,et al.A subsurface northward current off Mindanao identified by dynamic calculation[J].Oceanogr of Asian Marginal Seas,1991,54:359-365.

[7] Wang F,Hu D X.Dynamic and thermohaline p roperties of the Mindanao Undercurrent,part I:dynamic structure[J].Chin J Oceanol Limno,1998a,16:122-127.

[8] Wang F,Hu D X.Dynamic and thermohaline p roperties of the Minadanao Undercurrent,part II:thermohaline structure[J].Chin JOceanol Limno,1998b,16:206-213.

[9] Wang F,Hu D X.A preliminary study on mechanism of counter western boundary undercurrent below the thermocline:a simple conceptualmodel[J].Chin J Oceanol Limnol,1999,17:1-9.

[10] Wang F,Hu D X,Bai H.Western boundary undercurrents east of the Philippines[C].Qingdao:Proceedingsof the 4thPacific O-cean Remote Sensing Conference(PORSEC),1998:551-556.

[11] Qu T D,M itsudera H,Yamagata T.A climatology of the circulation and watermass distribution near the Philippine coast[J].J Phys Oceamogr,1998,29:1488-1505.

[12] Qu T D,Yamagata T.On the wesern boundary currents in the Philippine Sea[J].J Geophys Res,1998,103:7537-7548.

[13] Qu TD,Kagimoto T,Yamagata T.A subsurface countercurrent along the east coast of Luzon[J].Deep-sea Res,1997,44:413-423.

[14] Church JA.East Australian current adjacent to the Great Barrier Reef[J].Aust J Mar Fresshw Res,1987,38:671-83.

[15] Qu T D,Lindstrom E J.A climatological interpretation of the circulation in the Western South Pacific[J].J Phys Oceanogr,2002,32:2492-2507.

[16] Church J A,Boland F M.A Permanent Undercurrent Adjacent to the Great Barrier Reef[J].J Phys Oceanogr,1983.13:1747-1749.

[17] Godfrey J S,Cresswell G R,Boland F M.Observations of low richardson numbers and undercurrents near a front in the East Australian Current[J].J Phys Oceanogr,1979,10:301-307.

[18] Mata M M,Tomczak M,Wijffels S,et al.East Australian current volume transports at 30°S:Estimates from the world ocean circulation experiment hydrographic sections PR11/P6 and the PCM 3 current meter array[J].J Geophys Res,2000,105(C12):28509-28526.

[19] Beal L M,Bryden H L.Observations of an Agulhas Undercurrents[J].Deep-Sea Research,1997,44:1715-1724.

[20] Donohue K A,Firing E,Beal L M.Comparison of three velocity sections of the Agulhas Current and Agulhas Undercurrent[J].J Geophys Res,2000,105:28585-28594.

[21] Donohue K A,Firing E,Beal L M.Comparison of three velocity sections of the Agulhas Current and Agulhas Undercurrents[J].J Geophys Res,2000,105(C12):28585-28593.

[22] Beal L M,Bryden H L.The velocity and vorticity structure of the Agulhas Current at 32°S[J].J Geophys Res,1999,104:5151-5176.

[23] Bryden H L,Beal L M.Role of the Agulhas Current in Indian O-cean circulation and associated heat and freshwater fluxes[J].Deep-Sea Research,2001,148:1821-1845.

[24] 丁宗信,白虹.薩馬島以東海域的一個次表層暖渦[J].海洋與湖沼,1993,24(4):433-439.

The Climatological Distribution of Several Western Boundary Undercurrents

ZANG Nan1,2,3,WANG Fan1,WU De-Xing3
(1.The Key Laborato ry of Ocean Circulation and Waves,Chinese Academy of Science,Qingdao 266071,China;2.Graduate University of Chinese Academy of Sciences,Beijing 100049,China;3.Lab of Physical Oceanography,Ocean University of China,Qingdao 266100,China)

The western boundary undercurrent is an important phenomenon in the ocean circulation,and there was less know ledge about the undercurrents than the surface currents.The climatological distribution of several undercurrents,including M indanao Undercurent,Luzon undercurrent,Great Barrier Reef undercurrent,East Austrilian undercurrent and Agulhas Undercurrent,were analyzed using the SODA,OFES and ARGO data.The emergence of the subsurface countercurrents is tightly associated with the opposite ho rizontal gradients of sea surface height and the dep th of the thermocline.

western boundary undercurrent;the thermocline;the Pacific Ocean;the Indian Ocean

P731.27

A

1672-5174(2011)09-001-08

國家自然科學基金項目(40576016)資助

2010-09-15;

2011-03-03

臧 楠(1980-),女,博士后。E-mail:zangnan@ouc.edu.cn

責任編輯 龐 旻