第19卷　第1期台 湾 海 峡 Vol.19,　No.1 2000年3月JOURNAL OF OCEANOGRAPHY IN TAIWAN S TRAIT Mar.,2000九龙江口2厦门港河口盐度锋面的特征Ξ王伟强　张远辉　黄自强(国家海洋局第三海洋研究所,厦门,361005)摘　要 本文着重研究九龙江口2厦门港冬季小潮实测的各潮时盐度锋面,发现其具有锋面宽度窄、盐度梯度很大,平面上等盐线大致成西北2东南走向、横断面上则较多呈向南向下倾斜的特征,其锋面盐度在15～27之间,锋面宽度约在2.6～4.3km之间,盐度梯度在2.1～2.6km-1之间;但盐度锋面区的位置、宽度和盐度梯度随潮位、水深的变化而变化。

落急时各层盐度锋面都在象鼻嘴与屿仔尾连线以西,并随水深的增加不断向西推移,退潮时九龙江冲淡水与西港海水的交汇处存在“退潮流锋面”,其上辐聚作用强烈,使海表漂浮物聚集在等盐线约为25.5之处形成“流隔线”现象;在两个横断面上,盐度由南向北、由上至下逐渐升高,锋面由断面的中部表层向南部底层倾斜,表明低盐的九龙江冲淡水主要沿南岸上层向外港运移。

在涨急时,除表层盐度分布较为特殊外,中、底层的盐度分布与落急时相应层次的相似,表明本河口区普通存在“盐楔”现象。

关键词 河口区　锋面　盐度梯度　流隔线　盐楔中国图书分类号 P731112河口锋面是河、海水之间强烈混合的狭窄过渡带,在这过渡带中,海洋动力及海水的理化特性都有别于其两边,对河口区流场变化、物质的迁移及沉积过程、离子的吸附和解吸过程以及生态过程都有着重要影响[1],因此日益受到人们的关注。

本文所指河口区主要包括九龙江河口区和湾口区两部分,是东西全长约21km,南北平均宽约6.5km,西宽(约9km)东窄(约3.5km)、总纳水量约为7.512×108m3[2,3]的狭长海湾。

九龙江是福建省第二大河流,流域面积约为11909km2,年径流量约为117.46×108m3,经湾西部的两个口(其中主要是南口)汇入河口区内,产生河水和海水交汇的冲淡水锋面;河口区的东北部则有长约14km、面积为52km2、纳潮量约为2.87×108m3[4]、水体成份主要为海水及少量城市生活污水的厦门西港区,其海水经厦2鼓及嵩2鼓海峡进出于河口区,因此本河口区水文状况、温盐结构及化学要素的分布都较为复杂,但仍主要受正规半日潮的控制。

由于上述原因,本河口区河口锋面特征也有别于其它河口区。

本文以“厦门港河口锋面与物质交换过程研究”基金项目所获得的冬季航次资料及有关历史资料,分析研究本河口区盐度锋面的特征。

1　资料获取1.1　调查方法Ξ国家自然科学基金资助项目49476290号.　王伟强,男,1942年10月出生,副研究员.本文于1998年11月19日收到.于1997年12月24日(农历11月25日)小潮期间,以3船准同步的方式,在落急和涨急前后各1h 内,对图1中的31个测站进行2次观测,其中1至21号站为只作表层取样的大面观测站,用一条船完成,22～26及27～31号站为表、中、底3层取样的断面观测站,由2条船完成(加测低平潮前后各1次/h )。

用于营养盐分析的水样都在船上即时过滤并冰冻保存,全部样品都于次日分析完毕(营养盐观测结果另文阐述)。

图1　九龙江口2厦门港河口锋面调查研究站位的分布Fig.1　Distribution of survey stations of salinity front in Jiulongjiang Estuary 2Xiamen Harbour1.2　分析方法水样分析工作严格按照中国标准出版社1991年版《海洋调查规范》(G B12763.4291规定的方法和分析步骤进行)。

1.3　历史资料利用1980～1981年“厦门港海洋环境综合调查”[5]获得的冬季3航次资料。

2　结果与讨论2.1　落急时的盐度锋面特征表1和图2为本河口区落急时各层盐度锋面特征值和分布图。

由表1可知,本河口区锋面盐度梯度较杭州湾的[6]大得多,图1表明,落急时各层盐度都从河口(尤其是南口)向外迅速递增,等值线都大致呈西北2东南走向,各水层均有明显的盐度锋面存在,但各水层的盐度梯度、锋面位置等则有明显的差异。

图2　落急时盐度的分布Fig.2　Distribution of salinity at ebb fast tide・38・　1期 王伟强等:九龙江口2厦门港河口盐度锋面的特征 在表层,盐度从河口附近小于9.7增至湾口的28.2,等盐线则由西北2东南走向逐渐转变为西偏北向东走向,并在湾口向南偏转,明显地反映出九龙江冲淡水受西港海水的冲击挤压,而主要沿本港南岸向湾口运移的状况[2,3,5];在海门岛以西,盐度较低,等盐线较稀少;海门岛东至象鼻嘴西南约4.3km 的范围内,盐度由15增至25,盐度为20的等值线穿越鸡屿,等盐线密集,盐度梯度大(2.3km -1,表1),是河、海水激烈混合区,也是本河口区冬季小潮落急时表层的明显盐度锋面区。

退潮时九龙江冲淡水与西港海水的交汇处,虽然盐度梯度远比盐度锋面区的小,但由于来自河口区和西港区的流速和方向不同的两股退潮流在此相遇和顶托[3],产生一个很狭隘的带状“退潮流锋面”,此锋面上的辐聚作用强烈,使表层海水中的漂浮物聚集在盐度约为25.5的等盐线附近,形成退潮过程中的“流隔线”的现象;值得注意的是,此交汇处的“流隔线”之走向和位置与1982年5月5日大潮时进行的“厦门港漂浮浮子跟踪试验”观测结果及本项目的“潮流场计算结果”和“水质点拉氏运动数值摸似”结果十分接近[7],也与我们1997年各季度月大、小潮退潮时的现场目视观测结果一致,这表明无论哪个季节,无论是大潮小潮,退潮时冲淡水与厦门西港海水交汇处都有“退潮流锋面”存在,此锋面上的辐聚作用强烈,表层都产生“流隔线”现象,尽管“流隔线”的位置会随着大、小潮及退潮潮时而不断有所变化。

表1　落急时锋面盐度特征值Tab.1　Features value of salinity at ebb fast tide 层 次表层中层底层锋面盐度15～2516～2417～25锋面宽度(km )4.3 3.9 3.2盐度梯度(km -1) 2.3 2.1 2.5 注:盐度梯度>2.0盐度锋面区.中层盐度普遍较表层的高,盐度升至12.9～29.2之间,分布趋势与表层的大致相似,但鸡屿以东,盐度高、等盐线稀少,基本上仍为西港海水和港外海所占据;盐度锋面区已西移至鸡屿至海门岛之间约3.9km 的范围内,锋面区内盐度16～24,梯度变为 2.1km -1,等值线为西北2东南走向。

底层的盐度在15.5～30.1之间,普遍较表、中层升高,盐度为20的等盐线西移至海门岛东侧,盐度锋面区进一步向西偏移,锋面区的宽度缩小至约3.2km ,盐度17～25,梯度2.5km -1等盐线走向也与表、中层的有所不同,由西至东逐渐由西北2东南走向转变为北2南走向;鸡屿以东为西港和港外海水占据,九龙江冲淡水仅影响至鸡屿以西。

从上述分析可知,在落急时,九龙江冲淡水对本河口区表层西部和南部海域盐度分布的影响大,并随水深的增加而逐渐减小,河、海水激烈混合的锋面区随水深的增加而逐渐向西迁移,表明在垂直方向存在着“盐楔”现象,九龙江冲淡水主要沿近上层及南岸向外运移;在冲淡水与西港水交汇处辐聚作用强烈,表层形成“流隔线”现象。

表2　涨急时锋面盐度特征值Tab.2　Features value of salinity at flood fast tide 层 次表　层锋　面主次中层底层锋面盐度22～278～1718～2718～27锋面宽度(km )2.2 4.33.9 3.8盐度梯度(km -1)2.3 2.1 2.3 2.6 注:盐度梯度>2.0km -1为盐度锋面区.2.2　涨急时的盐度锋面特征表2和图3为本河口区涨急时各层盐度的分布及锋面盐度特征值。

由图可知,表层盐度的分布较为复杂,中、底层的则与落急时相应层次的分布较为相似。

在表层,盐度为5.7～2.9之间,湾口海域等盐线密集,盐度梯度大,表明外海水正在向湾内推进;鼓浪屿西部及南部海域等盐线较稀少,盐度梯度较小,盐度为20的等值线仍在鼓浪屿西部及南部海面,・48・ 台 湾 海 峡 19卷这一盐度约为17～21的水体,可能是退潮时退至湾口外、到涨潮时又重新返回湾内的九龙江冲淡水;在这个水体与外海高盐水及九龙江河水之间,形成两个明显的主次盐度锋面区,主锋面区在湾口附近,中心盐度约为25,锋面宽度约为2.2km ,梯度2.4km -1,锋面方向为北偏东2南偏西;次级锋面区则在鸡屿附近,中心盐度约为15,锋面宽度为413km ,盐度梯度211km -1,锋面方向为西北2东南;此水体与西港海水产生的锋面实际上已推进至西港内,在鸡屿以西,盐度较低,由东—西等盐线逐渐减少,为低盐的九龙江冲淡水。

中层的盐度在16.2～29.6之间,钱屿2屿仔尾一线以东,盐度高、等盐线稀少,为高盐外港和西港海水占据;此线以西至海门岛约3.9km 范围内,盐度迅速降低,等盐线密集,形成中心盐度约为22,梯度2.3km 21,锋面方向为西偏北2东偏南的盐度锋面区;海门岛以西,盐度低,等盐线稀少,分布较均匀。

图3　涨急时盐度的分布Fig.3　Distribution of salinity at flood fast fide涨急时底层盐度在16.5～31.3之间,其分布与落急时的十分相似,这表明,无论是涨潮还是落潮,半潮时底层河海水的混合状况相似。

由上分析可知,涨急时本河口区水体也普遍存在着盐度锋面,和落急时一样,盐度锋面随水深的增加而逐渐向西推移,这表明本河口区普遍存在着“盐楔”现象[2]。

由本河口区落急和涨急各层盐度的分布可知,在落潮时,表层水体先退,底层水体后退;而在涨潮时,则相反,底层水体先涨,表层水体后涨,这与潮流的观测[3,4]结果相符。

2.3　横断面上的盐度锋面特征2.3.1　西断面上的盐度锋面特征　图4为西断面(站号22～26)各潮时盐度的断面分布。

由图可知,西断面上各潮时都存在着明显的盐度锋面,锋面区的位置、盐度梯度及等盐线的倾斜度等都随潮时而有所变化。

在落急时,西断面盐度在24.47～28.92之间,呈南部表层低,北部底层高的分布状态,在22和25号站底层各有一高盐水舌向上伸展,23号站表层至26号站底层一线以北等盐线较稀少,分布较均匀;此线以西至南岸3/5H 处(H 为水深)和25号站表层连线之间,等盐线密集,形成一狭窄的盐度锋面区。

锋面区以南,盐度较低,等盐线稀少,分布较均匀。

低平潮时,西断面上盐度下降为17.61～28.36之间,25号站底层的高盐水舌消失,南岸1/2H 与23号站表层连线至22号站表层与23号站底层连线之间,盐度梯度大,形成盐度锋面,锋面区内,24号站以南,等盐线较平行于海面,其北面,等盐线较垂直于海面;锋面区低盐面之上,盐度低,等盐线较稀少,分布较均匀;锋面区高盐面之下,盐度较高,等盐线稀少,呈分布均匀状态。