黑潮区表面漂流浮标观测结果分析中国Argo实时资料中心文档格式.docx
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三个浮标的观测时间跨度分别为1995年5～10月、2000年8～12月及2003年1～6月。
Argos表层漂流浮标每天大约有6组数据，包括时间、经纬度、温度等。
通过剔除明显错误的定位数据，可以计算出浮标每天的平均位置，从而计算出浮标1天的平均流速。
浮标设计观测深度约为15m。
由于受到风应力、波浪及水阻力等因素的影响，浮标的运动速度与水质点的运动速度有一定的差异，由此引起的浮标测流误差约为2cm/s[4，5]。
因Argos定位系统对浮标的定位误差在1km以内[6]，由此引起的浮标测流误差为5cm/s。
另外，通过剔除明显有误的海水表层温度（SST）观测值，算出每天的平均温度，最后得到浮标表层温度的观测时间序列。
2浮标漂移轨迹与速度分析
浮标的漂移轨迹见图1。
由图可以看出，3个布放位置不同的浮标均向北漂移，在台湾岛东南漂移路径开始趋向一致，沿黑潮表层流轴经东海到达九州以南并继续向东北漂移。
其中26707号浮标到达九州以南后没有再收到数据。
通过计算发现，从台湾以东22º
N附近到九州以南130º
E附近，07070号浮标漂移仅33d（7月8日～8月9日），其轨迹最稳定；
27613号浮标用时42d（2003年2月8日～3月21日），其轨迹也比较稳定；
26707号浮标用时最
长，达107d（9月5日～12月21日），其轨迹有较多旋转。
在130º
E以东，07070号浮标漂移速度仍然很快，但明显有大的弯曲；
而27613号浮标的漂移轨迹在四国和本州以南不停地旋转。
下面把浮标的漂移轨迹划分为A、B、C三段（图2，表1、2）来讨论。
A段指25º
N以南海区；
B段为25º
N以北至九州以南130º
E附近这一海区；
C段为130º
E以东的海区，称为黑潮的下游区[3]。
2.125º
N以南海区
该海区分别指菲律宾以东的西北太平洋海域和南海东北部海域。
07070号浮标（由国家海洋技术中心研制）于1995年5月22日投放，其投放点位于114.4º
E，20º
N的东沙群岛西南海域。
由图2a可见，该浮标先向南漂移，在18.5º
N附近快速转向东，抵达117.5º
E后转向东北，似受吕宋岛西北侧气旋向流圈的影响作逆时针旋转[7]。
浮标到达南海东北部的台湾西南方后，7月中旬作反气旋转动，沿台湾岛南岸折向东并汇入黑潮主干向北漂移。
在这期间，南海受西南季风的控制（图3a），风向在台湾岛西南和吕宋海峡转为向北，但强度已减弱。
浮标的平均速度约20.0cm/s，最大速度达106.7cm/s（在台湾以南），最小速度仅0.3cm/s（出现在台湾西南）。
另外，由天津海洋技术中心研制的一个试验型ARGO剖面浮标（平台号：
08718；
循环时间：
5d；
观测深度：
350m）于2003年12月底布放在台湾岛西南方海域（图4），其漂移轨迹和07070号浮标极为相似，自台湾岛西南绕台湾南部向北汇入黑潮主干。
可见，黑潮在这期间并没有直接分支进入台湾海峡。
26707号浮标（图2a）于2000年8月5日布放于吕宋岛以西的南海东北部海域，大约在9月初从吕宋岛西北进入巴布延海峡后，沿黑潮折向西，似有退入南海的趋势。
但或许由于此时期黑潮侵入南海的势力较弱，浮标作反气旋转动后，在20.5º
N附近退出南海沿黑潮主干向北漂移。
期间，海面风场由西南转为东北，吕宋海峡和台湾岛附近的风速增大（图3b，3d）。
Centurioni等人[8]在利用1986～2002年表层漂流浮标历史资料分析菲律宾海表层海水通过吕宋海峡进入南海的研究中也发现，表层水在7～9月份并没有向西进入南海。
9月中旬，浮标抵达25º
N附近，此时浮标并没有继续向北前进，而是在台湾岛以东作反气旋转动，中间还有2次小的反气旋转动。
该反气旋式转动持续了将近52d（9月14日～11月5日），其中心位于23.5º
N，123º
E，空间尺度约270km，最大漂移速度约55cm/s，这一现象与薛惠洁等[9]利用数值模拟的结果相当吻合，而管秉贤指出，黑潮在跨越台湾东北角的海脊时将发生右偏[10]。
27613号浮标（图2a）于2003年1月2日投放于吕宋岛以东的西北太平洋海域，这期间南海主要受东北季风的控制。
1月初从吕宋岛以东向吕宋海峡方向漂移，沿黑潮主轴在吕宋海峡中部有明显的入侵南海的趋势，但最终未能进入南海，而是在到达台湾岛南部后呈反气旋式转动，旋涡的空间尺度约57km。
Centurioni等人[8]发现，在1986-2002年间有29个表层漂流浮标向西越过吕宋岛和台湾岛之间的120.8º
E经线（都发生在10～3月份间），其中有相当一部分浮标在越过该经线后向东又折回太平洋。
可以看出，在10～3月份，黑潮表层水有入侵南海的趋势，但其强度可能跟东北季风的强度有相当密切的关系。
其后，该浮标沿台湾岛以东黑潮主轴向北漂移。
在这过程中，平均速度为41.5cm/s，最大速度约70.2cm/s（出现在台湾以东），最小速度约11.9cm/s（出现在反气旋涡处，表1）。
2.2东海黑潮区
东海黑潮是黑潮流系的重要组成部分。
由图2b可以看出，浮标在经过东海黑潮区时，漂移路径相对比较稳定，无大的摆动和旋涡。
3个浮标的轨迹基本一致，这也反映了东海黑潮表层的路径在这一海区相当稳定。
在九州西南海域，浮标向东漂移，并无北向流的存在，因而认为黑潮表层流并无分支进入对马暖流区。
07070号浮标于1995年7月26日左右进入东海，经过15d（7月26日～8月9日）后到达九州南部屋久岛附近。
在这过程中，平均速度为79.8cm/s，最大速度94.1cm/s（出现在九州南部种子岛附近），最小速度64.7cm/s（出现在奄美岛以西，见表2）。
浮标沿着东海大陆架外缘北上，至屋久岛以西约129º
E附近呈90º
左右向右偏转并穿过吐噶喇海峡。
孙湘平[2]曾根据表层流轴路径的特点，把129º
E附近的黑潮流轴分为三种类型。
07070号浮标与III类流轴非常相似，即在129º
E附近流轴北伸最甚，而流入吐噶喇海峡时，流轴方向偏东南，呈现较大的弯曲。
26707号浮标经过46d（11月5日～12月21日）到达屋久岛附近。
浮标轨迹并不稳定，在26º
N～28.5º
N之间的海区连续地作气旋式的转动，旋涡尺度很小，最大直径约52km。
浮标于128º
E附近就折向东，直到屋久岛，弯曲不甚明显。
平均速度为28.2cm/s，最大速度约51.2cm/s，最小速度为7.7cm/s，分别出现在屋久岛以西128º
E附近和奄美岛以西旋涡处。
27613号浮标从25º
N至九州南部，漂移了37d（2月13日～3月22日）。
与其他两个浮标不同的是，该浮标在台湾岛东北海域呈现一个反气旋式的弯曲。
管秉贤[11]指出，在台湾的东北方，秋、冬季黑潮表层流轴总出现一个不大的反气旋式的小弯曲。
浮标的观测结果恰好证实了该弯曲的存在。
浮标在29º
N，127.5º
E附近就开始向吐噶喇海峡弯曲漂移，发生弯曲的位置比其他两个浮标偏南约88km，并从吐噶喇海峡中部进入太平洋。
2.3黑潮下游段
黑潮下游区位于日本以南海域。
由于26707号浮标在该海区没有数据，所以在这里不予讨论。
从图2c看出，07070号浮标和27613号浮标在黑潮下游区漂移的轨迹存在明显的差异。
07070号浮标的轨迹总体上比较稳定，只存在几个弯曲。
孙湘平[3]根据该海区黑潮40多年的分布特点，把“下游段”路径划分为平直型和弯曲型两类。
平直型又可分为N1型和N2型。
N1型在九州、四国近海距岸较近，但在远州滩近海流轴距岸较远；
N2型在九州东岸出现小弯曲，距岸较远，远州滩外流轴离岸较近。
很明显，07070号浮标的漂移路径类似于N2型，但在伊豆诸岛以南140º
E附近呈现一个明显的弯曲，这又与N2型有所不同，似与这里的冷水团有关。
浮标的平均速度为46.6cm/s，最大速度约133.5cm/s，出现在四国以南。
27613号浮标的轨迹比较复杂，在日本以南出现大的旋转。
浮标自3月21日从吐噶喇海峡进入日本以南海区，其漂移轨迹相对比较平直，但离岸较远（图1c）。
至远州滩以南137.5º
E附近，浮标折向西南，绕至132.5º
E附近又转向东北，沿黑潮路径漂移，作一个反气旋式的旋转，空间尺度可达500km。
当到达伊豆诸岛附近，浮标又作气旋式旋转，其空间尺度比反气旋涡要小得多，仅280km，中心位置位于138º
E，33º
N附近。
由卫星高度计观测到的海面高度异常和多年平均海面动力高度（相对于1000db）合成得到的日本以南海面动力高度场（图5）也可以看出，2003年5月15-28日，在本州以南明显存在一个冷水团，其强度有不断增大的趋势。
由此可见，黑潮的主轴内、外两侧分别存在一个冷水团和一个大的暖水团，黑潮主轴在本州以南的弯曲并不明显。
至于表层速度，反气旋涡的平均速度约42.1cm/s，而气旋涡的平均速度只有24.7cm/s。
所以，反气旋涡无论是尺度还是强度，都要比气旋涡大得多。
3表层温度分布
由3个表层漂流浮标观测的表层温度分布见图6（a,b,c）。
07070号浮标（图6a）的表层温度变化较小，平均温度约29.9º
C，温度最高出现在6月29日-7月5日，位于台湾西南海域。
26707号浮标（图6b）自10月底开始，由于受冬季冷空气的影响，表层温度呈明显下降的趋势。
9月15～20日，在台湾以东海区（124.0º
E，24.8º
N）附近有一个比较明显的低温过程，其位置与上面提到的反气旋涡相近，但这里表层温度为何呈现低温还有待进一步研究，也有可能与2000年9月9～10日经过该海区的宝霞（Bopha）台风有关。
整个过程观测的平均温度为26.8º
C，最高温度出现在吕宋岛以北巴布延海峡附近海域，而屋久岛附近温度最低。
27613号浮标（图6c）的表层温度变化较大，变化最快。
2月14日开始温度明显下降，至4月中旬温度上升，这时浮标位于日本以南的暖涡区。
而5月10日左右，表层温度开始下降，其位置靠近伊豆诸岛附近的冷水团。
该浮标观测的表层平均温度为22.7º
C，最高温度约27.2º
C，出现在吕宋岛以东125.8º
C附近。
4结论
通过对上述3个表层漂流浮标漂移轨迹和表层温度分布的分析，可以得到以下几点结论：
（1）由它们的漂移轨迹看出,黑潮表层流路的年际变异相当大。
（2）2003年1月份，黑潮表层水有入侵南海的趋势，但无西北太平洋表层水深入南海。
反之，由07070和26707号2个浮标的轨迹可以看出，在夏季，南海表层水由南海流出经吕宋海峡汇入黑潮主干。
（3）秋季，台湾东部海区存在一个强反气旋涡，空间尺度约270km。
（4）黑潮主干在秋末冬初经过东海时明显呈弯曲流动，并形成许多小尺度的气旋式涡。
（5）在九州西南海域，黑潮表层流并无分支北上进入对马暖流区。
（6）2003年春季，黑潮在日本以南的弯曲并不明显，在黑潮主轴内、外两侧分别出现冷、暖涡，暖涡的强度和空间尺度都要比冷涡大得多。
（7）由漂流浮标观测的表层海水的温度分布明显呈日变化和季节变化的特征；
而地理位置的变化似乎对表层水温的影响不大。
目前，沿黑潮路径的表层漂流浮标资料相对还比较少，如果能有更多的浮标在该海区布放，相信对深入研究黑潮表层流的特性会有重要的价值。
致谢国家海洋技术中心余立中高级工程师为本研究工作提供了部分宝贵的资料，谨致谢忱！
图1Argos漂流浮标漂移轨迹☆代表起始位置
1.屋久岛2.种子岛3.远州滩4.伊豆诸岛5.奄美大岛
Fig.1TrajectoriesoftheArgosdrifters
图2各海区表层漂流浮标漂移轨迹
a.25º
N以南b.东海黑潮区c.黑潮下游段
Fig.2Trajectoriesofthedriftersindifferentareas
a.Southof15º
Nb.KuroshioareaintheEastChinaSeac.KuroshioareatothesouthofJapan
图3西太平洋季节平均风速场（1000hPa1948-2003年单位：
m/s）
a.春季；
b.夏季；
c.秋季；
d.冬季
Fig.3SeasonalmeanwindspeedvectorsintheWesternPacific（1000hpa,from1948-2003,units:
m/s）
a.Springb.Summerc.Autumnd.Winter
图408718号Argo剖面浮标漂移轨迹（2003.12.30–2004.03.30）
Fig.4TrajectoryoftheArgoprofilingfloat（PTT:
08173;
2003.12.30-2004.03.30）
图52003年5月15日和28日的海面动力高度（相对于1000db×
10
cm）
Fig.5SeaSurfaceDynamicHeightfieldonMay15andMay28of2003（referredto1000db,×
图6表层漂流浮标实测温度时间序列（■标记为纬度）
a:
07070号浮标b:
26707号浮标c:
27613号浮标
Fig.6Timeseriesofseasurfacetemperaturemeasuredbythedrifters（shadedsquareindicateslatitude）
表1各漂流浮标的观测时段
Table1Periodsofobservingforalldrifters
浮标编号
全程观测
25º
N以南
东海
日本以南
起止时间
总天数
07070
1995.5.22-
1995.10.31
162
1995.7.25
64
1995.7.25-
1995.8.9
15
1995.8.9-
83
26707
2000.8.5-
2000.12.26
143
2000.11.5
92
2000.11.5-
2000.12.21
46
2000.12.21-
5
27613
2003.1.2-
2003.6.8
157
2003.2.13
42
2003.2.13-
2003.3.22
37
2003.3.22-
78
表2各浮标漂移速度（5天平均）的特征分布
Table2Featureofdriftingvelocityforalldrifters
海区
平均流速（cm/s）
最大流速（cm/s）
最大流速位置
最小流速（cm/s）
最小流速位置
27.0
106.7
（120.5º
E,22.0º
N）
0.3
（120.1º
E,22.3º
28.2
61.3
（121.7º
E,21.8º
7.3
（123.2º
E,22.7º
41.5
70.2
（122.1º
E,23.8º
11.9
E,21.7º
79.8
94.1
（131.3º
E,30.0º
64.7
（126.1º
E,27.6º
26.6
51.2
（128.2º
E,30.3º
7.7
（126.5º
E,29.1º
32.2
51.7
（130.4º
15.3
（126.3º
E,27.5º
46.6
133.5
（134.0º
E,32.6º
2.8
（160.3º
E,30.9º
/
38.1
79.6
（132.5º
E,30.3º
17.3
（138.6º
E,34.0º
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ObservationsofArgosSatellite-trackeddrifters
LIUZeng-hong1,2,XUJian-ping1,2,ZHUBo-kang1,2
（1.SecondInstituteofOceanography,SOA,Hangzhou310012,China；
2.KeyLaboratoryofOceanDynamicProcessesandSatelliteOceanography,SOA,Hangzhou310012,China）
Abstract:
Argossatellite-trackeddrifterisanoceanobservinginstrumentusingArgossatellitesystemfordrifterpositinganddatatransmitting.Thiskindofdriftercanobservesurfacecurrentandseasurfacetemperature（SST）continuouslybasedonLagrangianmethod.Inthisstudy,thecharacteristicsofsurfacecurrentandSSTvariationalongthetracksofthedriftersareanalyzedusingobservingdataobtainedfromsomedrifters,whichweredeployedintheSouthChinaSeaandWesternPacificoceaninrecentyears.Theresultsho
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