鄭崇偉 ,黎鑫,陳璇,陳雄
(1.海軍大連艦艇學(xué)院 大連 116018; 2.中國科學(xué)院大氣物理研究所LASG實(shí)驗(yàn)室 北京 100029;3.解放軍理工大學(xué) 氣象海洋學(xué)院 南京 211101)
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經(jīng)略21世紀(jì)海上絲路:地理概況、氣候特征
鄭崇偉1,2,3,黎鑫3,陳璇3,陳雄3
(1.海軍大連艦艇學(xué)院大連116018; 2.中國科學(xué)院大氣物理研究所LASG實(shí)驗(yàn)室北京100029;3.解放軍理工大學(xué) 氣象海洋學(xué)院南京211101)
自然環(huán)境特征對海洋開發(fā)建設(shè)有著重要影響,為了更好地為21世紀(jì)海上絲綢之路建設(shè)提供科學(xué)依據(jù),文章重點(diǎn)對南海、孟加拉灣、阿拉伯海三大海域的地理概況、氣候特征進(jìn)行系統(tǒng)性統(tǒng)計(jì)分析。結(jié)果表明,該海域的風(fēng)場、風(fēng)浪、表層海流受季風(fēng)影響明顯,其中阿拉伯海和孟加拉灣受西南季風(fēng)的影響更為明顯,冬季風(fēng)的影響次之,南海則相反。阿拉伯海的熱帶氣旋主要活動(dòng)于其東側(cè),孟加拉灣則在其中東部區(qū)域,南海主要是北部海域受熱帶氣旋影響明顯。南海—北印度洋的能見度整體樂觀。夏季降水明顯多于冬季,夏季大值區(qū)分布于印度半島西部近海、孟加拉灣東北部、馬尼拉西部區(qū)域。
21世紀(jì)海上絲綢之路;地理概況;氣候特征;海洋資源
滄海茫茫、災(zāi)害頻發(fā),讓人類對海洋望而生畏[1-4]。臺(tái)風(fēng)浪、冷空氣大浪、風(fēng)暴潮、海洋內(nèi)波等對航海、海上施工、乃至人類生命安全的威脅已被廣泛認(rèn)識(shí)[5-12]。1970年11月,發(fā)生在孟加拉灣沿岸的一次風(fēng)暴潮,造成30余萬人死亡、100余萬人無家可歸。1963年4月10日,美國“長尾鯊”號(hào)核潛艇在大西洋距波士頓港350 km處突然沉沒,艇上129人無一生還,事后分析下沉原因是潛艇航渡時(shí)遇到強(qiáng)烈內(nèi)波。1990年7月14日,在南海陸豐油田,內(nèi)波使半潛式鉆井船“南海Ⅵ”號(hào)與錨定的油輪“Ayer Biru”在連接輸油管道時(shí)發(fā)生困難,如此事例不勝枚舉。海洋開發(fā),評估先行。做好海洋地理特征、海洋環(huán)境特征分析,方可在確保安全可靠的前提下,高效地開發(fā)利用海洋。在此對南海、孟加拉灣、阿拉伯海三大海域的地理概況、氣候特征進(jìn)行系統(tǒng)性分析,期望可以為21世紀(jì)海上絲路建設(shè)盡綿薄之力。
本文利用目前空間分辨率最高的GTOPO 30水深數(shù)據(jù),繪制了21世紀(jì)海上絲綢之路涉及海域的水深特征,以及地理特征(見文獻(xiàn)[4]的圖1[4]、文獻(xiàn)[5]的圖1[5])。GTOPO 30水深數(shù)據(jù)是USGS公布的全球數(shù)字高程模型,其采樣間隔為30弧秒(即空間分辨率為0.008 333°×0.008 333°),空間范圍為:90°S—90°N,180°W—180°E。
南海:中國近海中面積最大、水最深的海區(qū)。面積約350萬km2,平均水深1 212 m,最大深度5 559 m。主要海灣有中、越兩國接壤的北部灣、泰國南部的泰國灣等。地形似菱形,從四周呈階梯狀向中部加深,突出特征是南、北坡度緩,而東、西坡度陡。南海的中央海盆,大致位于中沙和南沙群島的大陸坡之間,主體是NE向伸展的深海平原,長約1 600 km,寬約530 km。其北部較淺,平均深度3 400 m;南部較深,平均深4 200 m。在北部大陸架上主要是珠江等帶來的陸源沉積物,以泥質(zhì)為主;外陸架沉積物主要為沙質(zhì)。南部大陸架主要為近代粉沙和黏土。中央海盆主要是顆粒極細(xì)的棕色抱球蟲軟泥和火山灰,近期也發(fā)現(xiàn)有錳結(jié)核或錳殼[13]。
孟加拉灣:位于印度洋北部5°N—22°N,80°E—95°E,西臨印度半島,東臨中南半島,北臨緬甸和孟加拉國,南在斯里蘭卡至蘇門答臘島一線與印度洋本體相交,經(jīng)馬六甲海峽與泰國灣和南海相連。面積217萬km2,平均水深為2 586 m,最大深度5 258 m,總?cè)莘e為561.6萬km3,它是世界第一大海灣。它的深海盆大致呈“U”字形。
阿拉伯海:位于亞洲南部的阿拉伯半島同印度半島之間。北部為波斯灣和阿曼灣,西部經(jīng)亞丁灣通紅海。北界巴基斯坦和伊朗,西沿阿拉伯半島和非洲之角,南面即印度洋。向北由阿曼灣經(jīng)過霍爾木茲海峽連接波斯灣,向西由亞丁灣通過曼德海峽進(jìn)入紅海。包括亞丁灣和阿曼灣在內(nèi)面積386萬km2,最深處為5 203 m,平均深度2 734 m,為世界性交通要道。阿拉伯海海底是一個(gè)面積廣寬的海盆,比較平坦,它被從西面的索科特拉島向東南的卡爾斯伯格海嶺分隔成南北兩海盆,北部為阿拉伯海盆,南部為索馬里海盆。
2.1風(fēng)
作者曾利用來自歐洲中期天氣預(yù)報(bào)中心(European Centre for Medium-Range Weather Forecasts,ECMWF)的ERA-40海表10 m風(fēng)場資料,分析了印度洋的風(fēng)、浪特征,但也指出,ERA-40海表10 m風(fēng)場在風(fēng)速上存在偏低現(xiàn)象。因此,本文在此利用來自ECMWF、近36年(1979—2014年)、高空間分辨率的ERA-interim海表10 m風(fēng)場資料,統(tǒng)計(jì)了21世紀(jì)海上絲路涉及海域的海表風(fēng)場特征(圖1)。為了便于觀察,以背景色代表風(fēng)速,以單位矢量箭頭代表風(fēng)向。
圖1 21世紀(jì)海上絲綢之路的海表風(fēng)場特征
南海:冬季,大部分海區(qū)盛行東北風(fēng),泰國灣以偏東風(fēng)為主;平均風(fēng)速6~11 m/s,存在兩個(gè)明顯的高值中心:呂宋海峽及其西部海域(9~11 m/s)、中南半島東南海域(即傳統(tǒng)的南海大風(fēng)區(qū),9~10 m/s)。春季,大部分海域盛行E—NE風(fēng),北部灣盛行E—SE風(fēng),泰國灣盛行東南風(fēng);北部海域平均風(fēng)速5.5~7.0 m/s,中部海域4.0~5.5 m/s,低緯度海域在4.0 m/s以內(nèi)。夏季,西南季風(fēng)盛行,南海中南部海域以西南風(fēng)為主,北部海域以S—SW風(fēng)為主,泰國灣以偏西風(fēng)為主;平均風(fēng)速在5.0~7.5 m/s之間,南海大風(fēng)區(qū)為高值中心,平均風(fēng)速在7.0 m/s左右。年平均大風(fēng)日數(shù),越南近海50 d,西沙群島附近約40 d,南沙附近40 d以下。唯粵東沿岸靠近臺(tái)灣海峽的區(qū)域,大風(fēng)日數(shù)較多些,有的可達(dá)100 d。
孟加拉灣:孟加拉灣本地風(fēng)場受印度季風(fēng)支配,夏季盛行西南季風(fēng),從4月8日左右開始全境內(nèi)轉(zhuǎn)向?yàn)槲髂巷L(fēng),持續(xù)到10月20日左右結(jié)束。冬季(12月至翌年2月)則盛行東北季風(fēng)。孟加拉灣的西南季風(fēng)要強(qiáng)于東北季風(fēng),這與南海季風(fēng)有所不同。西南季風(fēng)盛期(8月),灣內(nèi)西南風(fēng)的風(fēng)速普遍大于6 m/s,開闊海域風(fēng)速大于近岸,平均最大風(fēng)速(>8 m/s),出現(xiàn)在斯里蘭卡島東部及灣北部。東北季風(fēng)盛期(2月),除了安達(dá)曼海及灣北部分別以東風(fēng)和北風(fēng)為主外,其余海域均盛行東北風(fēng),且大部分海區(qū)風(fēng)速小于6 m/s。最大風(fēng)速出現(xiàn)在灣南部靠近灣口處,風(fēng)速為6.5 m/s。
阿拉伯海:冬季(2月),大部分海域的風(fēng)速在5 m/s之內(nèi),相對大值區(qū)分布于索馬里附近海域,在6~8 m/s左右,等值線呈NE—SW向。春季(5月),西南季風(fēng)已經(jīng)逐漸盛行,西部和北部為西南風(fēng),中東部為偏西風(fēng);西南風(fēng)影響的區(qū)域風(fēng)速相對偏大,在6~9 m/s,大值區(qū)位于索馬里海域,偏西風(fēng)的區(qū)域風(fēng)速較小,在6 m/s之內(nèi)。夏季(8月),強(qiáng)勁的西南季風(fēng)已經(jīng)盛行,整個(gè)海域以西南向?yàn)橹鲗?dǎo),風(fēng)速在8 m/s以上,尤其是索馬里附近大范圍海域的平均風(fēng)速可達(dá)6級以上。秋季(11月),已經(jīng)完成由西南風(fēng)向東北風(fēng)的轉(zhuǎn)變,大部分海域的風(fēng)速在6 m/s以內(nèi),相對大值區(qū)位于索馬里東部,風(fēng)速為6~7 m/s,等值線呈NE—SW走向。
2.2浪
本文利用來自ECMWF將風(fēng)浪、涌浪分離的ERA-40海浪再分析資料,統(tǒng)計(jì)了21世紀(jì)海上絲路涉及海域的風(fēng)浪場。
2.2.1風(fēng)浪
南?!庇《妊蟮娘L(fēng)浪場整體上與海表風(fēng)場保持了較好的一致性,尤其是夏季西南季風(fēng)期間,其次是冬季風(fēng)期間,季風(fēng)過渡季節(jié)相對偏差(圖2)。整體來看,春季、秋季,尤其是冬季,南海的風(fēng)浪波高明顯大于孟加拉灣和阿拉伯海。夏季,阿拉伯海的風(fēng)浪波高最強(qiáng),孟加拉灣次之,南海相對最低。南海的波向在春季為E—SE向;夏季為SW向;秋季,北部為E—NE向,中部稍顯凌亂,南部為SW向;冬季為NE向。孟加拉灣、阿拉伯海的波向在春秋兩季為偏南向,夏季為SW向,冬季為N—NE向。
圖2 21世紀(jì)海上絲綢之路的風(fēng)浪特征
南海:春季的風(fēng)浪波高在0.6 m以內(nèi),北高南低,波向以N—SE向?yàn)橹鳌O募?,在西南季風(fēng)的影響下,風(fēng)浪波高明顯大于春季,但西南季風(fēng)在南海的強(qiáng)度明顯弱于阿拉伯海和孟加拉灣,南海的風(fēng)浪波高基本在1.0 m以內(nèi),大值中心分布于中南半島東南海域(傳統(tǒng)的南海大風(fēng)區(qū));中南部的波向以SW向?yàn)橹?,北部以S—SW向?yàn)橹?。秋季,隨著冷空氣逐漸盛行,風(fēng)浪波高明顯增加,南海北部能達(dá)到0.8~1.2 m,南海中南部在0.6 m以內(nèi);北部海域波向?yàn)镋—NE向,中部稍顯凌亂,南部的西南季風(fēng)尚未退卻,波向以SW向?yàn)橹鳌6?,在頻繁而又強(qiáng)勁的冷空氣影響下,南海的風(fēng)浪波高為全年最高,大部分區(qū)域在0.8~1.4 m,兩個(gè)高值中心(呂宋海峽及其西部海域、南海大風(fēng)區(qū))可達(dá)1.6 m;波向整體以NE向?yàn)橹鳌?/p>
孟加拉灣:春季,風(fēng)浪波高小于0.6 m,波向?yàn)槠?。夏季,波高?.4~1.2 m之間,波向?yàn)槲髂?。秋季,波高小?.6 m,波向?yàn)槠稀6?,波高小?.6 m,波向?yàn)槠薄?/p>
阿拉伯海:春季,波高小于0.6 m,近海的波向呈反氣旋特征,與風(fēng)向?qū)?yīng)較好。夏季,在強(qiáng)勁西南季風(fēng)的影響下,大部分海域的風(fēng)浪波高在1.2 m以上,索馬里附近更是高達(dá)3.0 m左右。秋季,波高小于0.6 m,僅索馬里附近小范圍海域在0.6~0.8 m,波向?yàn)槠?。冬季,北部近海、印度半島西部近海波高小于0.4 m,索馬里附近為相對大值區(qū),在0.6~1.0 m,波向?yàn)镹E向。
2.2.2涌浪
整體來看,無論南海還是北印度洋,涌浪波高明顯大于風(fēng)浪波高;南海的涌高在春季、夏季、秋季明顯低于孟加拉灣和阿拉伯海,在冬季則相反(圖3)。南海的涌向具有較大的季節(jié)性差異,而北印度洋的涌向則常年偏南。
圖3 21世紀(jì)海上絲綢之路的涌浪特征
南海:春季,涌高為0.4~1.2 m,北高南低,涌向?yàn)镹E向。夏季,涌高為0.4~1.2 m,北高南低,涌向?yàn)镾W向。秋季,涌高為0.4~1.4 m,北高南低,涌向?yàn)镹—NE向。冬季,涌高為全年最大,在0.8~1.6 m之間,涌向?yàn)镹E向。
孟加拉灣:涌向常年偏南;涌高為南高北高,且等值線向北凸起。結(jié)合涌高、涌向,不難發(fā)現(xiàn),孟加拉灣的涌浪常年是由于南印度洋的涌浪北傳所致。
阿拉伯海:春季和秋季,涌向偏南,冬季,北部和東部涌向?yàn)槠?,索馬里東部海域的涌向偏東,結(jié)合涌高等值線,初步判定阿拉伯海的涌浪在春、秋、冬三季是由于南印度洋的涌浪北傳所致。夏季,涌向?yàn)镾W向,表明該季節(jié)的涌浪主要是在西南季風(fēng)的影響下生成的。
2.2.3混合浪
整體來看,混合浪場與涌浪場表現(xiàn)出較好的一致性。
南海:春季,北部海域以偏E向的浪為主,中南部海域以NE向的浪為主;北部海域平均波高0.8~1.6 m,中部海域0.4~1.2 m,低緯度海域小于0.8 m,北部灣小于0.8 m,泰國灣小于0.4 m。夏季,波向以SW向?yàn)橹?;中北部大部分海域的平均波高?.8~1.6 m之間,泰國灣、北部灣、低緯度海域的波高都在0.8 m以內(nèi)。秋季,南海北部以E—NE向的浪為主,中部以NE向的浪為主,南部以偏N向的浪為主,泰國灣以SE向的浪為主;北部的波高在1.6~2.0 m,中部1.2~1.6 m,南部0.4~1.2 m。冬季,大部分海域的平均波高在1.2 m以上,存在兩個(gè)明顯的高值中心:呂宋海峽及其西部海域(2.4~2.8 m)、傳統(tǒng)的南海大風(fēng)區(qū)(2.0~2.4 m);北部灣和泰國灣的波高相對偏低,基本在1.2 m以內(nèi)。
孟加拉灣:春季,混合浪波高在1.2~1.6 m,波向偏南。夏季,波高為1.6~2.4 m,波向?yàn)槲髂?。秋季,波高?.2~2.0 m,波向偏南。冬季,波高為0.8~1.6 m,波向偏南。
阿拉伯海:春季,混合浪波高在0.8~1.6 m之間,波向偏南。夏季,波高為2.0~3.2 m,大值中心可達(dá)3.6 m,波向?yàn)槲髂稀G锛?,波高?.8~1.6 m,波向偏南。冬季,波高為0.4~1.6 m,東部、北部的波向?yàn)槠?,索馬里東部海域?yàn)槠珫|。
鄭崇偉等[14]曾對南?!庇《妊蟮牟ê?海浪氣候態(tài))特征展開過模擬分析,本文的結(jié)果與之整體一致。
2.3氣旋
南海:臺(tái)風(fēng)是南海的主要災(zāi)害性天氣系統(tǒng),影響南海的臺(tái)風(fēng)有兩類:一類是來自西太平洋的臺(tái)風(fēng);另一類是在南海海域生成的臺(tái)風(fēng)。每年平均有10 個(gè)左右的臺(tái)風(fēng)和強(qiáng)熱帶風(fēng)暴活動(dòng)于南海海域。約有半數(shù)臺(tái)風(fēng)來自菲律賓以東洋面,其余則為南海內(nèi)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(qū)南移至南海中部。南海土臺(tái)風(fēng)(指在南海海域生成的熱帶氣旋)的特點(diǎn)[15]:除3 月沒有出現(xiàn)外,其余月份均有出現(xiàn),年生成最多的為11 個(gè),最少為1個(gè),年平均6.2個(gè),月生成最多為5個(gè)。登陸最多的是8月,12月至翌年4月沒有登陸中國大陸的臺(tái)風(fēng);登陸范圍主要在汕頭至海南島之間。持久期一般均在4~7 d,最長亦有19 d。南海土臺(tái)風(fēng)生成以后其移動(dòng)路徑大致可歸納為4類:正拋物線類、倒拋物線類、西移類和打轉(zhuǎn)后北上。
孟加拉灣[16-17]:孟加拉灣熱帶氣旋(孟灣TC)生成個(gè)數(shù)年平均約為8個(gè),全年均有發(fā)生,其中2—3月最少,之后開始增加,10月達(dá)到峰值。與孟灣TC不同,孟加拉灣熱帶風(fēng)暴(孟灣TS)呈雙峰型分布,峰值為5月和9—10月。孟灣TS生成位置、平均維持時(shí)間和最長維持時(shí)間的月際變化均呈雙峰型分布,4—5月和10—11月為峰值,而平均維持時(shí)間和最長維持時(shí)間則是4—5月峰值大于10—11月。孟灣TC 登陸方向大部分為西北或偏西路徑,占56.7%。孟灣氣旋產(chǎn)生后移動(dòng)路徑相對簡單,一般向西或西北移動(dòng)較多,影響斯里蘭卡和印度東南沿海,其中西北移動(dòng)有可能在海上轉(zhuǎn)向東北影響緬甸地區(qū),如向北移動(dòng)或者近岸生成,則多會(huì)影響印度東部沿海和孟加拉國一帶。
阿拉伯海[18]:阿拉伯海東部的熱帶氣旋明顯多于西部,大多數(shù)臺(tái)風(fēng)向東北或西北方向移動(dòng)。由于印度半島東西兩側(cè)是東高止山脈和西高止山脈,受地形的影響,阿拉伯海上的熱帶氣旋通常是沿著西高止山脈向西北方向運(yùn)動(dòng),最后在巴基斯坦的南部登陸。阿拉伯海上熱帶氣旋活動(dòng)頻繁的區(qū)域位于阿拉伯海東側(cè)靠近印度半島的區(qū)域,而孟加拉灣上熱帶氣旋主要活動(dòng)在孟加拉灣的中東部區(qū)域。
2.4流
利用1900年1月至2010年12月逐月的SODA數(shù)據(jù),統(tǒng)計(jì)了21世紀(jì)海上絲路設(shè)計(jì)海域的表層流特征(圖4)。
圖4 21世紀(jì)海上絲綢之路的海表流場特征
南海[13]:南海是太平洋中季風(fēng)環(huán)流最發(fā)達(dá)的海域,其總的特點(diǎn)是:西南季風(fēng)期間盛行NE向漂流,東北季風(fēng)期間則為SW向漂流。夏季,南起爪哇海和南海南部,中經(jīng)越南外海,北至臺(tái)灣省南部皆為NE向漂流。強(qiáng)流區(qū)在越南沿岸,流速可超過0.5 m/s。南海中南部,除受NE向漂流的影響外,也存在區(qū)域性的環(huán)流。冬季,在海區(qū)的東北部,黑潮水的一部分通過巴士海峽進(jìn)入南海。在東北季風(fēng)的作用下,廣東沿岸流亦轉(zhuǎn)為SW向。于是在南海西部,縱貫?zāi)媳睅缀跞珵镾W向的漂流,主流靠近越南和馬來半島沿岸,越南沿岸這一漂流的強(qiáng)化比夏季更顯著,流速可達(dá)1 m/s 以上。在南海北部,還有一支“南海暖流”,終年由西南流向東北。即使冬季東北季風(fēng)強(qiáng)盛之時(shí),表層以下的東北流仍很強(qiáng),流速可達(dá)1 m/s 左右。
孟加拉灣:風(fēng)是驅(qū)動(dòng)孟加拉灣環(huán)流的首要因素,其中本地風(fēng)場的作用尤為重要。在西南季風(fēng)期間,南、北海區(qū)各有一氣旋式環(huán)流;在秋季季風(fēng)過渡期間,出現(xiàn)海灣尺度的氣旋式環(huán)流;在東北季風(fēng)期間,氣旋式環(huán)流減弱北移,南部則為一反氣旋式環(huán)流控制;春季與秋季的情形相反,整個(gè)灣出現(xiàn)一海灣尺度的反氣旋式環(huán)流。孟加拉灣西邊界是中尺度渦活動(dòng)的主要區(qū)域。孟加拉灣口外主要受季風(fēng)流控制,西向的東北季風(fēng)流11月在斯里蘭卡南部開始出現(xiàn),1個(gè)月后在整個(gè)灣的南部完全建立,在進(jìn)入阿拉伯海后分成兩支:一支繼續(xù)西行,另一支匯入西印度沿岸流。E向的西南季風(fēng)流是索馬里海流的延伸,5月在灣南部開始出現(xiàn),7月流速達(dá)到最大,繞過印度半島影響孟加拉灣。上述季風(fēng)流又統(tǒng)稱印度季風(fēng)漂流,是孟加拉灣與外部大洋交換的重要渠道,印度季風(fēng)漂流通過與孟加拉灣水體的相互作用影響著灣內(nèi)的環(huán)流結(jié)構(gòu)[19]。
阿拉伯海:海流隨季風(fēng)變化,夏季受西南季風(fēng)影響呈順時(shí)針方向,冬季受東北季風(fēng)作用呈逆時(shí)針方向[20]。夏季阿拉伯海東北流,其流速最強(qiáng)處在海域的西南部,在索科特拉島附近最大流速可達(dá)2.0 m/s,是世界上著名強(qiáng)海流之一。索科特拉島外索馬里水流流速7 n mile/h,以順時(shí)針方向沿著阿拉伯海岸流向東北,再沿印度海岸向南流到10°N。
2.5海霧
南海: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(xiàn)象。南海海霧整體較少,主要出現(xiàn)在北部灣和廣東沿岸海域,瓊州海峽、雷州半島東部為相對多霧區(qū),其中??谧疃?,為41 d,硇州島為24 d,潿洲島為19 d,其他海區(qū)都在15 d以下,鶯歌海和西沙群島幾乎全年無霧。
孟加拉灣、阿拉伯海:由于北印度洋地處熱帶洋面,氣溫和水溫高且分布均勻,梯度很小,日變化也很小,因此極難形成海霧。印度洋上多霧區(qū)域大體呈帶狀分布,霧頻率由北往南逐漸增加,頻率值約在2%~10%。由于降雨和塵霾大都不能使能見度降低到4 km以下,所以在35°S以北的印度洋赤道和熱帶洋面上,雖然大雨很多,且阿拉伯海西部的塵霾又是世界海洋上最多的地區(qū),但低能見度仍不多見。北印度洋在2—4月能見度最好,各月好能見度頻率都在95%以上;5月至翌年1月,孟加拉灣有大片水域的頻率小于95%,尤其是西南季風(fēng)盛行的季節(jié)(6—9月),在迎風(fēng)區(qū)域的好能見度頻率還不到90%。阿拉伯海的好能見度亦是6—8月比較差,各月頻率均不到95%;阿拉伯海西部因多塵霾,6—8月各月頻率皆在90%以下,其中7月頻率還小于80%;阿拉伯海東部,7—8月因季風(fēng)降水強(qiáng)度大,好能見度頻率亦不足90%。赤道區(qū)域洋面,輻合帶活動(dòng)頻繁,多出現(xiàn)大強(qiáng)度降水;所以全年各月都可以見到大片水域好能見度頻率不到95%,有些月份還在90%以下。
2.6溫、鹽
南海[8]:縱跨熱帶與亞熱帶,而以熱帶海洋性氣候?yàn)橹饕卣鳌鉁亟K年很高,7 月高達(dá)28℃,即使在冬季的1月,南海南部仍達(dá)26℃,北部通常不低于15℃。南海的鹽度整體高于黃渤海、東海,年平均值約34.0,西邊界入海河流多,表層鹽度較低,同緯度而言,南海西側(cè)鹽度低于東側(cè)。夏季,沿岸表層鹽度顯著降低;冬季,沿岸低鹽水減弱并向岸收縮。由于中層高鹽水在南海北部向上擴(kuò)展,使得南海北部出現(xiàn)一條高鹽帶。外海,尤其是南海海盆,主要受太平洋高鹽水控制,鹽度終年較高,分布均勻。在南海廣闊的中、南部海域,鹽度分布整體均勻,約為32.0~33.6。冬季,太平洋高鹽水經(jīng)過呂宋海峽進(jìn)入南海,并向西南伸展,此時(shí)蒸發(fā)大于降水,使得南海海盆鹽度升高。夏季,沿岸水范圍擴(kuò)大,南部沿岸水隨西南季風(fēng)漂流向北輸送,迫使南海表層水北退,又因此時(shí)降水大于蒸發(fā),南海海盆鹽度降低。
孟加拉灣:全年平均溫度在28℃左右。春季北部在28℃左右,南部在29℃左右。夏秋季溫度在28℃~29℃。冬季溫度在25℃~28℃。10 m層水溫較高且分布均勻,溫度的南、北差值小,僅1.0℃之差,在大部分海區(qū)水溫達(dá)28.0℃~29.0℃,小于27.5℃的低溫水主要沿著灣頂從緬甸伊洛瓦底江到灣西部印度沿岸分布。鹽度分布空間變化顯著,從赤道至灣頂鹽度由34.5下降到31.0左右,在灣東部伊洛瓦底江經(jīng)灣頂至灣西部的克里希納河近岸,均出現(xiàn)低鹽水(小于32.0)。密度的分布主要受鹽度影響,密度從赤道向?yàn)硟?nèi)逐漸減少,低密水(小于20.0)出現(xiàn)在灣北部沿岸,其位置與低鹽水對應(yīng)。因此10 m層主要的特征為,灣北部沿岸出現(xiàn)低鹽冷水,灣口以南為高鹽暖水。前者反映了沿岸徑流的影響,后者則受阿拉伯海高鹽水的影響。孟加拉灣夏季風(fēng)期間有較強(qiáng)的降水,且淡水徑流輸入豐富,鹽度小于34,自南向北遞減,在孟加拉灣北部沿岸低至30以下[21]。
阿拉伯海:全年平均溫度在26℃~28℃左右,主要表現(xiàn)為西北部偏冷,而東南部偏暖。春季溫度在27℃~28℃。夏季西部偏冷,溫度在27℃以下,東部偏暖在27℃以上。秋季溫度在27℃~28℃。冬季溫度在25℃~28℃。阿拉伯海處于熱帶季風(fēng)氣候區(qū),終年氣溫較高,常年蒸發(fā)量大于降水量。中部海域6月和11月表層水溫常在28℃以上;1月和2 月溫度轉(zhuǎn)低,為24℃~25℃。臨近阿拉伯半島海面由于陸地干熱氣流的“烘烤”,水溫可達(dá)30℃以上。海水含鹽度一般在雨季小于35,在旱季大于36。阿拉伯海常年蒸發(fā)量大于降水量,鹽度通常高于35,在阿拉伯海北部、紅海的鹽度更是高達(dá)36以上,是世界上鹽度最高的海區(qū)[21]。
2.7降水
利用美國國家環(huán)境預(yù)報(bào)中心(National Centers for Environmental Prediction,NCEP)提供的逐月降水資料,統(tǒng)計(jì)了研究區(qū)域的降水特征(圖5)。
圖5 21世紀(jì)海上絲綢之路的降水量分布特征
南海:年降水量為1 000~2 000 mm,有明顯的區(qū)域差異。海區(qū)北部有干季和雨季之分;前者為11 月至翌年3 月,降水較少,可比蒸發(fā)量少600 mm;后者為5—10 月,降水量超過蒸發(fā)量800 mm。海區(qū)南部其實(shí)并無真正的“干季”,因?yàn)槟抢锶旮髟碌慕邓烤^蒸發(fā)量,尤其10 月至翌年1 月,降水量比蒸發(fā)量約多750 mm。南沙群島的年降水量可達(dá)2 200 mm,年降水日數(shù)多達(dá)170 d。
孟加拉灣:整個(gè)孟加拉灣全年累計(jì)降水都在1 500 mm 以上,東部較西部偏多,能達(dá)2 500 mm以上。春季孟加拉灣降水量在100~500 mm。夏季降水量在800~1 600 mm。秋季降水量在500~800 mm。東部孟加拉灣降水成北少南多的分布型,但總降水量都在300 mm以下。
阿拉伯海:整體來看,11月至翌年3月常吹東北季風(fēng),降水稀少,為干季;4—10月盛吹西南季風(fēng),降水豐沛,為雨季。西部全年降水都很少,年降水量約100~200 mm;東部降水相對偏多,能達(dá)1 000~1 500 mm。春季阿拉伯海降水較少,大部分區(qū)域在100 mm以下。夏季阿拉伯海東部降水在200~800 mm,而西部在200 mm以下。秋季阿拉伯海西部沿岸地區(qū)降水量在100 mm以下,東部降水量在100~400 mm。冬季全區(qū)降水量小于100 mm。
本文在此對南海和北印度洋(主要包括孟加拉灣、阿拉伯海)的地理特征、氣候概況進(jìn)行系統(tǒng)性統(tǒng)計(jì)分析。結(jié)果表明,南海—北印度洋的海表風(fēng)場、風(fēng)浪、表層海流受季風(fēng)影響明顯,其中阿拉伯海和孟加拉灣受西南季風(fēng)的影響更為明顯,冬季風(fēng)的影響次之,南海則相反。春季、秋季,尤其是冬季,南海的風(fēng)浪波高明顯大于孟加拉灣和阿拉伯海。夏季,阿拉伯海的風(fēng)浪波高最強(qiáng),孟加拉灣次之,南海相對最低。無論南海還是北印度洋,涌浪波高明顯大于風(fēng)浪波高;南海的涌高在春季、夏季、秋季明顯低于孟加拉灣和阿拉伯海,在冬季則相反。南海的涌向隨季風(fēng)有明顯變化,而北印度洋的涌向則常年偏南。阿拉伯海的熱帶氣旋主要活動(dòng)于其東側(cè),孟加拉灣則在其中東部區(qū)域,南海在北部區(qū)域。南海—北印度洋的能見度整體樂觀。夏季降水明顯多于冬季,夏季大值區(qū)分布于印度半島西部近海、孟加拉灣東北部、馬尼拉西部一大范圍的圓形區(qū)域。
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Strategy of the 21st Century Maritime Silk Road:on the Geography and Climatic Characteristic
ZHENG Chongwei1,2,3,LI Xin3,CHEN Xuan3,CHEN Xiong3
(1. Dalian Naval Academy, Dalian 116018, China; 2. National Key Laboratory of Numerical Modeling for Atmospheric Sciences and Geophysical Fluid Dynamics (LASG), Institute of Atmospheric Physics, the Chinese Academy of Sciences, Beijing 100029,China; 3. College of Meteorology and Oceanography, People’s Liberation Army University of Science & Technology, Nanjing 211101, China.)
The natural environment has a significant impact on marine development. In order to provide scientific basis for the construction of the 21st Century Maritime Silk Road, this paper presented the systematic statistical analysis on geography, climate characteristic and ocean resources of the South China Sea, Arab Sea and the Bay of Bengal. The results showed that the sea surface wind field, wind sea and surface ocean current in these areas are affected significantly by monsoon, especially southwest monsoon in the Arab Sea and the Bay of Bengal and winter northeast monsoon in the South China Sea. The high occurrence of tropical cyclone in the Arab Sea is mainly distributed in its east part, while mid-east part in the Bay of Bengal and north part in the South China Sea. The visibility in these areas is optimistic as a whole. The precipitation in summer is larger than that in winter. The large area in summer is located in the west coast of the Indian Peninsula, northeast of the Bay of Bengal and west of Manila.
The 21st century maritime silk road,ERA-interim wave reanalysis data,Rough sea occurrence,Long-term trend
國家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展規(guī)劃項(xiàng)目(2013CB956200);國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(41490642).
鄭崇偉,工程師,博士研究生,研究方向?yàn)楹?zhàn)場環(huán)境建設(shè)、物理海洋學(xué)及海洋能資源評估,電子信箱:chinaoceanzcw@sina.cn
P7
A
1005-9857(2016)02-0003-08