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追寻珠江冲淡水的踪迹

时间:2022-08-23 百科知识 版权反馈
【摘要】:通常情况下珠江冲淡水散布于珠江口附近海域的上表层,这是因为冲淡水密度小于开阔海洋海水的密度。珠江冲淡水向海洋扩展的主轴方向为东向或偏东南向,厚度一般为10米左右。由于海水盐度具有较好的保守性,在珠江冲淡水的外缘出现明显的盐度分界线,海洋学上称为盐度锋面。所以,这一年是观测珠江冲淡水难得的年份。

王东晓 罗琳

在我国南海的北部海域,一条最主要的入海河流就是珠江。作为我国第二大水系,珠江径流每年都携带着大量的泥沙、营养物质等进入伶仃洋和广东沿岸海域,并都对周围海洋的物理特征、生物化学特征、泥沙运动特征产生巨大的影响(图1) 。

①卫星真彩色合成图显示南沙区珠江口

② SeaWiFs卫星探测反衍的海表温度差

通常情况下珠江冲淡水散布于珠江口附近海域的上表层,这是因为冲淡水密度小于开阔海洋海水的密度。珠江冲淡水向海洋扩展的主轴方向为东向或偏东南向,厚度一般为10米左右。由于海水盐度具有较好的保守性,在珠江冲淡水的外缘出现明显的盐度分界线,海洋学上称为盐度锋面。所谓锋面就是两种不同性质的海水汇合之处,靠近岸边的是珠江径流影响下的低盐度海水(这就是冲淡水名称的由来),锋面那边则是南海的高盐度海水。河口的锋面有一个很美的名字——羽状锋(图2) 。

由于热带季风带来丰沛的降雨,珠江冲淡水是珠江径流所致,而每年汛期降水雨量不等,径流量也不尽相同,所以南海北部珠江冲淡水的范围年年不同。2006年夏季多个台风登陆华南,给珠江流域带来了比往年多得多的雨水。所以,这一年是观测珠江冲淡水难得的年份。

锋面其实很“纤细”,从图上就是一条窄窄的线(图3) 。传统科考船观测海洋锋面,由于站位间距的关系,很难确切地抓住锋面的位置,更难以观测锋面两侧盐度(或者温度等要素)差异。2003年南海海洋研究所国内首次引进价值数百万、国际先进的走航剖面仪,俗称“拖体”。这种仪器最大特点就是在科考船航行过程中,可以连续地测量海面以及海面以下的海水温度和盐度。形象地讲,就如同一把篦子篦过去一样,海水温度盐度的细微变化都不会被错过。这种仪器特别适合于南海北部这样广阔的大陆架海域,上升流、海洋漩涡、锋面等水平范围不大的海洋现象能够“一网打尽”。走航剖面仪果真非同一般,海洋高科技显威,难怪平时南海海洋研究所的科学家都称它是“我们的宝贝”!

③海上观测到的珠江冲淡水浊度锋面

天蒙蒙亮,担负冲淡水观测任务的科考船就达到珠江口万山群岛外海域,犹如站在起跑线的运动员一般。10时许,科考船迈过40米等深线,水深已经达到许可条件,但是海况仍然很差,阵风5级,海浪在3米以上,3000吨的科考船前后晃、左右摇,情况不容乐观。在紧张的气氛中,首席科学家与船长、仪器技术人员开会论证,一套带点冒险意味的方案形成了。12时,有关人员各就各位,舱内实验室里首席手握步话机透过舷窗监看后甲板仪器工作区。工作区内,操作员一手牢牢把住了扶手抵抗着船体的大幅度摇摆,一手有条不紊地按规程按动仪表板上的各个按钮。为了防止布放时起吊后的拖体晃动,富有经验的王工带领两位年轻助手稳稳地把拖体控制在空中。船舷边,指挥者陈博士一面与舱内首席不断通过对讲机通话,一面全神贯注观察来自远处的涌浪(涌浪才是船体大摆度摇晃的罪魁祸首!),判断仪器下水的最佳时间。几分钟后,在首席、指挥者与操控员三方默契配合中,拖体被安全放入水中。先尝试船速6节(每小时约十千米),实验室里陈工在控制电脑上输入参数:水深、拖体工作深度、缆绳长度、船速、观测时间间隔等。3分钟后,拖体应声快速下潜,数秒钟后缓缓上升,10米,5米,2米,1米,海面,电脑自动显示一组数据和图形:第一次放收成功了!(图4)

此刻各组人马仍然没有放松警惕,因为以往进行拖体观测有过数据传输中断现象。前几天针对这个故障,技术主管陈工和王工、毛工一起已经对传感器部件多方检视,对线路接口、水密环节等进行了双保险处理,但是否奏效没有把握,尤其是在这种高海况环境,大家仍是捏了一把汗。第二组数据,正常;第三组数据,正常;第四组数据,正常;第五组,一切正常。船速提到10节,也一切正常。大家舒出一口气,相视一笑。

100海里,风雨兼程,10节船速,一条笔直的断面自珠江口向南海腹地挺进!

④ MVP走航剖面仪拖体观测

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