尼斯
[拼音]:Dong Hai
也稱東中國海。為一西有寬廣陸架、東有深海槽,兼有深淺海特徵,海況十分複雜的海區。位於中國近海的中部,西接中國大陸,北以長江口北岸的啟東嘴與濟州島西南角連線和黃海相連。東北部以濟州島—五島列島—長崎半島南端連線為界,並經對馬海峽及朝鮮海峽與日本海相通。東以九州島、琉球群島和臺灣諸島連線與太平洋相隔。南以福建、廣東省交界線經東山島南端至臺灣南端貓鼻頭連線與南海為界。面積約77萬平方公里,平均深度約為370米,最大水深2719米(位於臺灣東北方的沖繩海槽中)。
東海島嶼眾多,東部各島間有一系列海峽、水道與太平洋相通。東海沿岸的最大海灣為杭州灣。流入東海的河流主要有長江、錢塘江、閩江、甌江和濁水溪等。其中以長江的徑流量最大,為東海沿岸低鹽水的主要來源。
地質地形
東海以長江口為頂點,略呈扇形向太平洋方向展開。深度自西北向東南呈臺階式加深。臺灣與五島列島 (圖1中所示的男女群島是該列島的一部分)連線西北側基本上屬於大陸架淺海區,東南側則為大陸坡和海槽半深海區(圖1)。
東海大陸架是中國大陸向海的自然延伸部分,面積約佔東海總面積的三分之二,是世界上最寬的大陸架之一。大陸架北寬南窄,海底向東南緩傾。在杭州灣以北,有一個規模巨大的水下三角洲平原,一直延伸到黃海的海州灣。在水深100~110米、120~140米和150~160米等處,均殘留有古海岸線的遺蹟。從長江口水下三角洲向外,沿斷裂帶發育有長江古河道遺蹟。大陸架南部為水深較小、地形複雜的臺灣海峽。
東海大陸坡位於東海大陸架東南側外緣,水深在150~1000米之間。這裡坡度最陡,在短距離內直下衝繩海槽。沖繩海槽位於琉球島弧陸側,是一個北東東—北北東走向的弧形舟狀海槽,北淺南深。海槽兩坡陡峭,剖面呈U形,沿坡發育有水下峽谷,峽谷出口處堆積有海底扇。谷底平緩,海底具有火山噴發形成的海山。
海底沉積自西向東分為與海岸線平行的3個帶。近岸細粒沉積物帶,由粉砂、泥質沉積物等組成,從長江口沿海岸向西南方延伸。中間粗粒沉積物帶,由礫石、中砂、細砂等組成,分佈在大陸架上,其中尤以細砂分佈面積最大。外海為細粒沉積物帶。濟州島西南出現大片中心有泥質的細粒沉積物,呈橢圓形分佈,中心處沉積物粒徑甚細。沖繩海槽底部為一片粘土質泥。此外,東海海底火山沉積物分佈極廣,尤其是東側。琉球群島附近的沉積物則以砂、礫石、珊瑚及石枝藻等為主(見渤海中圖3)。
東海是西太平洋邊緣海之一。海底地質構造大致由3 個隆起帶(浙閩隆起帶、東海陸架邊緣隆褶帶和琉球島弧帶)和兩個拗陷帶(東海陸架拗陷帶和沖繩海槽張裂帶)所組成。本海區有 3個主要地震活動帶:臺灣東部-琉球群島強地震帶(系環太平洋地震帶的一部分,活動頻繁,震級較高),臺灣西部海域地震帶和福建沿海地震帶。東海陸架邊緣隆褶帶產生於第三紀,成為大陸架的邊緣堤壩,阻攔了各大河搬運來的泥沙,使之沉積在西側的陸架拗陷帶內,形成黃、東海堆積型大陸架。以後,隨著第四紀海面的升降變化,東海大陸架幾經變化。晚更新世時還曾是大陸平原,而後逐漸沉沒,成為現在的陸架淺海。
沖繩海槽內發育正斷層和地塹構造,熱流值很高。海槽南部地殼厚度僅15公里。多數學者認為沖繩海槽是早期弧後擴張的產物。
氣候
東海海區縱跨副熱帶和溫帶。冬季主要受亞洲大陸高壓的控制,夏季主要受中國東南部低壓和太平洋西北部高壓的影響。冬、夏季節還經常分別受寒潮和颱風的影響。重要的天氣系統有冷空氣、溫帶氣旋和熱帶氣旋。
冬季,大部分海面以北風為主,平均風速9~10米/秒,北部濟州島附近是強風速區;南部盛行東北風,風向穩定,風速也強,特別是臺灣海峽,風速更大。受寒顫a href='http://www.baiven.com/baike/222/247075.html' target='_blank' >鼻窒保浞婀蟪3魷?~8級(10.8~20.7米/秒)北到東北大風,並伴有明顯降溫。影響東海的溫帶氣旋,大部分生成於臺灣以東和以北海面,多循琉球群島、日本東南側向東北方向移動,以冬、春季節出現最頻。此時,常突然出現偏北大風,對航行和捕撈作業有很大的危害。
夏季,整個海區以南風和偏南風為主,平均風速較弱,僅5~6米/秒。此時,影響中國近海的熱帶氣旋多取道東海北上。1949~1969年間,通過東海的熱帶氣旋共154個,佔中國近海熱帶氣旋總數的四分之一左右。平均每年通過強颱風和颱風5~6個,最多年可達14個。一般在4~11月都有通過,但以6~9月最頻。
夏季絕大部分海區均自大氣得熱。嚴冬時,東海在黑潮及對馬暖流流經處,海面大量失熱,向大氣的輸熱量平均可達1000克卡/(釐米2·日)以上。但輸熱量隨著天氣形勢的變化,差異很大。在寒潮的“最冷期”和“暖期”,變化幅度約為1700~2克卡/(釐米2·日)。此時,由於海洋向冷氣團輸送大量熱能,氣團明顯變性。東海是氣團變性最典型的海區之一。
冬季,南北海面氣溫差異甚大,可達14°C(20~6°C)。夏季,全海區氣溫分佈頗均勻,約26~29°C。氣溫年變幅南小北大,分別為10°C和20°C。年降水量為1000~2000毫米。琉球群島附近可達2000毫米以上。冬季,臺灣東北及濟州島附近海域多雨,東海西半部少雨。春季,臺灣東北部多雨區逐漸消失,5月琉球群島西側多雨。6月江浙沿海多雨,7月後至年底為東海的少雨期。
春、夏兩季為霧期,以6月霧日最多。西部近海為西太平洋多霧海區之一,多平流霧,舟山群島到長江口以及濟州島附近海域為多霧中心,濟州島附近霧日可多達12天以上。東部和東南部少霧,因這裡終年有暖水流經,底層大氣不穩定,不利於海霧的形成與持續。
水文
存在著兩種性質迥異的基本水體,即沿岸水和外海水。注入陸架的巨量徑流與海水混合變性成為低鹽沿岸水。黑潮及其分支是高鹽外海水系。臺灣海峽西部直接受到南海暖水的控制。東海北、中部也受到黃海冷水的影響,故東海是中國近海水文分佈變化最為複雜的海區。
環流
渤海、黃海、東海流系大體上構成一氣旋式環流,而東海環流是其中最重要的部分(圖2、圖3)。除區域性區域外,封閉性較渤黃海為弱,主要海流近似地呈指向東北方的帶狀分佈。東部有黑潮主幹、對馬暖流、黃海暖流,以及位於黑潮主幹和琉球群島之間、流向西南的黑潮逆流;西部有臺灣暖流、東海沿岸流等。在對馬暖流-黃海暖流西側形成一氣旋式小環流。
流經臺灣東岸和東海的黑潮,是整個黑潮流系(包括日本以南和以東部分)的起源和上游部分。流徑約佔黑潮總流徑的一半,是黃東海流系的主幹,其影響還通過巴士海峽深入到南海。黑潮主幹大致沿著陡峭的東海大陸坡流動。皮厚度約800~1000米,由表層、次表層、中層和深底層水4個水團組成。夏季,表層水最高溫度可達30°C,深底層水的最低溫度約4~6°C。最高鹽度出現在次表層(150~200米深處),幾乎可達35.0。最低鹽度出現在中層(600~700米深處),約34.2~34.3。黑潮的主要流向指向東北,流軸常位於海底坡度最陡處,即溫度水平梯度最大處。 黑潮具有顯著的地轉流性質。200米層上的18°C等溫線,可以作為東海黑潮表層流軸位置的良好指標。流軸往往由2~3支強流帶組成。黑潮在進、出東海及其中部處,流軸上的最大流速均可達150釐米/秒以上,平均流速約100釐米/秒。平均流量(相對於700分巴面)可達25×106米3/秒,約相當於長江年平均徑流量的1000倍。黑潮左右兩側,常出現各種型別的渦旋。
東海黑潮的流軸比較穩定,除區域性小區域外還沒有發現象日本以南那樣的“大彎曲”現象。流向和流幅變動不大,但流速流量的變動卻頗大。例如,在衝永良部島西北向斷面上,流軸處的表層平均流速變幅超過100釐米/秒,平均流量變幅亦超過20×106米3/秒。在年際變化中,以7~9年的週期頗為顯著。多年平均的季節變化春季最強,夏、冬季其次,秋季最弱。黑潮流速流量的這種變化,與北太平洋副熱帶中心區域(即夏威夷群島附近海域)的海面風應力渦度場的相應變化有著較顯著的相關關係。這表明:東海黑潮的變異主要是由北太平洋副熱帶中心附近區域的風應力場的變化引起的。黑潮及其變異不僅控制了幾乎整個東海及其鄰近海域的水文分佈,並且也對中國東南部沿海水域的漁場變動、海霧消長、汙染物漂移、海底沉積和生物區系的分佈、艦船航行以及沿岸地區的氣候變遷等有著比較密切的關係(見黑潮)。
對馬暖流,一般認為是黑潮主幹在九州西南海域分離出來,向北流動的一個分支。近來也有人認為是黑潮表層水在東海中央部分和中國大陸沿岸水混合後生成的一支海流。平均流速約25~30釐米/秒,最大流速約50釐米/秒,平均流量約(2~4)×106米3/秒。它大部分通過朝鮮海峽(西水道)進入日本海,夏秋季強而冬春季弱。
臺灣暖流是出現在東海沿岸流東側和長江口以南的一支海流。除冬季表層易受偏北季風影響流向可能偏南外,表層以深的流向幾乎終年沿著閩浙海岸的方向指向東北,流速約為25釐米/秒。它在接近深底層時,爬坡和趨岸跡象相當明顯,海水易產生上升運動。
長江沖淡水,是夏季偏南風期間,東海沿岸水在長江口外與長江及錢塘江的入海徑流相匯合後形成的。它是一支較強的浮置於近表層的沖淡水,這一低鹽水舌在離岸不遠處,舌軸發生氣旋式偏轉而指向東北,沖淡水流主要也沿舌軸方向流向東北。冬季長江徑流大減,在偏北風吹送下,沖淡水沿岸南流(見長江口)。
由於“狹管效應”,臺灣海峽是東海西部的強流區,流速流向均較穩定,冬季流況較複雜。海峽西部冬季的海流並非一派地流向西南,偏南向沿岸流僅限於福建中段貼岸海區的淺層,在較深及較遠處,和海峽以南及以北海域一樣,存在著逆風流動的偏北向流(見臺灣海峽)。
溫度和鹽度
東海溫度分佈與海流關係極為密切。表層水溫的年變幅南小(7~8°C)北大(17~18°C)。冬季,西部浙閩沿岸是南下的東海沿岸流和北上的臺灣暖流交匯處,溫度較低,西北部常低於10°C,水平梯度大。東部黑潮流域為高溫區,暖水舌軸處水溫可達20~22°C。東北部對馬暖流的暖水舌伸向西北,來自黃海的冷水舌則伸向東南,形成明顯的對比。淺水區和深水區的上層,水溫垂直分佈均勻;深水區的下層,則呈成層分佈。夏季,沿岸水溫急劇上升,除長江口外有時有一低鹽高溫水舌伸向東北外,整個海區海面溫度分佈幾近均勻,大致在27~29°C間。自20~30米層起,溫度水平梯度開始變得顯著,層化亦較強。由此至海底各層的溫度分佈趨勢基本相同。例如,50米層上明顯地存在著黑潮右側的暖水帶,濟州島西南和臺灣北方的冷水體(“冷渦”),東海西南部趨於封閉的高溫、低鹽水體(“暖渦”),其間還有一條西南—東北走向的強溫度梯度帶。這些分佈反映了夏季環流結構和渦旋特徵的概貌(圖4)。
鹽度分佈主要決定於長江入海徑流量的多寡和黑潮外海高鹽水的盛衰。總的趨勢為:表層鹽度自岸向外海遞增,但水平梯度則自岸向外海遞減。冬季,近岸處鹽度最低可在31.0以下,黑潮水域高達34.7以上。垂直均勻層厚約100米。北部對馬暖流-黃海暖流的高鹽水舌與黃海低鹽水舌,西部浙閩沿岸低鹽水與臺灣暖流高鹽水,分別構成了明顯的鋒面。夏季,在長江徑流量洪峰期,河口附近最低鹽度可低到5~10,水平梯度極大,沖淡水舌可延伸到濟州島附近,但沖淡水僅浮置於近表層,厚度約10米,越往東北,水層越薄,故其擴充套件範圍越廣,其影響可遍及東海西北部,還可遠及南黃海西部。此外,由於臺灣暖流高鹽水和黃海低鹽水的前鋒可分別自南、北方揳入到沖淡水之下,使長江口大沙灘及濟州島西南附近,鹽度分佈極為複雜(圖5)。
東海沿岸均在低鹽水系控制之下,故鹽躍層占主導地位。長江口外附近,一年四季均有鹽躍層存在,而以夏季強度大,但深度較淺。春夏季逆溫躍層顯著,高頻區位於浙江沿岸的狹長區域和濟州島以南水域,那裡常有中層冷水出現。深水區域以溫躍層為主,但強度甚弱。
東海水文特徵中十分突出現象之一,是外海水與大陸沿岸水(特別是長江沖淡水)的混合。一部分黑潮水在臺灣東北方沿陸架中部的底層流向東北;大陸沿岸的底層水是在宮古島以北附近南下。這兩種水體在陸架邊緣反覆混合後流向東北。此外,東海的上升流現象也很顯著。除了一些冷中心外,閩浙沿岸、陸架外緣黑潮左側等區域,也經常出現冷水的上升運動。
本海域西部淺水區,水色低,透明度小。東部黑潮區是渤、黃、東、南海等四海中水色最高(呈深藍色)、透明度最大(約25~40米)的水域之一。
潮汐和潮流
潮波系統主要由太平洋上引起的協振動組成。自太平洋進入東海的潮波,除小部分向西南進入臺灣海峽外,絕大部分向西北傳播,形成了東海和黃渤海的潮汐振動。東海主要分潮是M2半日潮波,它以臺灣北端為中心而作逆時針旋轉。大部分海區具有前進波性質。進入浙江沿海和臺灣海峽的潮波,因受海岸和來自南海半日潮波的影響,帶有駐波性質。大部分海域的K1全日潮波具有駐波性質,但在臺灣海峽中卻呈前進波性質。東海潮差東側小,西側大。琉球群島附近和九州沿岸一帶,潮差大多為2米。但其中有的海灣(如有明海)最大潮差可達 5米以上。浙閩沿岸大部分海區潮差可達4~5米,其中杭州灣為中國沿海潮差最大的區域,河口潮汐以錢塘江湧潮為最著名,特別是秋分時節海寧大潮,潮差大,流速猛,為舉世奇觀(見錢塘江口)。東海潮流遠岸區較弱,近岸區增大。浙閩沿岸的最大可能流速一般約1.5米/秒。長江口、杭州灣和舟山群島附近,為中國沿海潮流最強區域,最大可能流速達3.0~3.5米/秒或以上。九州西岸島嶼羅列,潮流亦甚強,有些海峽中的流速也可達3.0~3.5米/秒。
海浪
東海的風浪,波高一般為0.8~1.9米,全海區年平均波高几乎均在1米以上。寒潮及颱風來臨時,波高常在2.0~6.0米之間,有時可達6.1~11.0米。特別是強寒潮侵襲時,東海中心區域的最大波高可大於11.0米。風浪較大區域有濟州島附近、長江口外和嵊泗列島附近、閩浙交界沿岸海區和臺灣海峽等。湧浪出現較風浪為頻,但波級較低,波高一般為0.4~1.2米,寒潮和颱風侵襲時可出現2.0~6.0米之間的湧浪。東海沿岸曾在臺風季節觀測到10米以上的波高。
生物區系及資源
東海魚類約 600多種。帶魚、大黃魚、小黃魚是 3種最主要的傳統性經濟魚類。在最佳年景,年捕獲量曾分別達到過50萬、18萬和15萬噸左右;還盛產馬面魨、鮐魚、藍圓鰺等。此外,長江口以南無針烏賊(俗稱墨魚,屬頭足類)叢集稠密,產量也很高。
西部魚類區系屬印度-西太平洋熱帶區的中-日亞區,暖水性種約佔半數以上;暖溫性種其次;冷溫性種更少(且僅出現於北緯30°以北海區的冬季)。 西部近海是著名的舟山漁場、魚山漁場、溫臺漁場和閩東漁場等所在地。東部魚類區系屬印度-西太平洋熱帶區的印-馬亞區,以暖水性種佔絕對優勢,多為礁棲種類,還有一些大型中上層魚類,暖溫性種很少。
浙閩沿岸海域,浮游生物區系屬北太平洋溫帶區的東亞亞區,以暖溫帶性種為主,受臺灣暖流影響的區域還出現亞熱帶和熱帶種。主要種類有:強狀箭蟲和刺冠雙凸藻等。該區浮游生物的分佈與沿岸水的擴充套件範圍頗相吻合。夏季,長江沖淡水向濟州島方向擴充套件時,近岸種(如中華假磷蝦、海龍箭蟲等)也隨之向東北浮游。冬季沿岸水隨偏北風南流時,浙閩沿岸除了上述近岸種外,還出現來自黃海中部的溫帶種(如太平洋磷蝦、中華蜇水蚤等)。 東海外海、 臺灣淺灘東南和臺灣海峽北部(冬季除外) 水域浮游生物區系屬印度-西太平洋熱帶的印-馬亞區,均以熱帶種佔優勢。主要種類在東部深水區有肥胖箭蟲、短刺角毛藻等。
東海浮游有孔蟲主要分佈在黑潮及其分支所流經的高溫高鹽水域。敏納圓輻蟲可作為這流系途經的指標種。浮游生物的分佈也受上升流的影響。例如,東海陸架外緣附近處曾採集到黑潮深層水中所特有的蜇水蚤類,這是黑潮深層水入侵到陸架外緣底層的一個證據。
盛夏時,在黑潮、長江口以東和舟山群島等水域的表層中,藍藻類的細束毛藻、紅束毛藻等有時會大量繁殖,以致形成“赤潮”。它會破壞漁場的餌料基礎,並使索餌漁場和魚類的洄游路線等發生變化,從而造成漁業歉收。
底棲動物中以暖水種佔壓倒優勢。源自北方海域的冷水種為數極少。 西部區系屬印度-西太平洋熱帶區的中-日亞區,沿岸淺水區大部分種類是中國沿岸淺水區常見的廣溫低鹽性的暖水種。這類成分在江浙近岸底質為粉砂質軟泥的水域中大量發展,形成了毛蚶-織紋螺群落。但在舟山群島以南沿岸水域,熱帶和亞熱帶性成分增多。在水深大於50~60米的外陸架區,狹溫狹鹽性的熱帶種顯著增加。騎士章海星、尖刺劈蛤、單列羽螅是本海區的優勢種。東部區系屬印度-西太平洋熱帶區的印-馬亞區。黑潮區域,熱帶性成分增大。特別是在琉球群島沿岸,有許多典型熱帶種,造礁珊瑚相當發達。沖繩海槽底部的底棲動物表現有深海動物的特徵。長江口至濟州島-對馬島連線附近水域是北太平洋溫帶區系和印度-西太平洋熱帶區系的交匯處。在底棲動物資源中,軟體動物的雙殼類和甲殼動物的蝦類佔重要地位。雙殼類產量較大的主要有牡蠣、貽貝、蚶、蛤和縊蟶等。東海蝦類的產量不及黃海,但種數遠比黃海為多。此外,三疣梭子蟹和鋸緣青蟹產量也較大。
底棲植物中以藻類為主,西部區系屬印度-西太平洋區的中-日亞區,閩江口以北以暖溫帶種為主,優勢種有花石蓴、昆布等;以南以亞熱帶種為主。東部區系屬印度-西太平洋熱帶區的印-馬亞區,琉球群島以及臺灣南部附近海區,因受黑潮影響,以熱帶性種為主;九州西岸海區以亞熱帶性為主。沿海的底棲植物資源相當豐富。浙閩沿岸產量較大的有滸苔、海帶、昆布、裙帶菜、紫菜、石花菜和海蘿等。閩江口以南,海產種子植物亦較豐富,特別是紅樹林。
東海拗陷帶(包括南、中、北部三凹陷)含油氣遠景甚佳。南起臺灣海峽,北到對馬海峽,含油氣遠景區總面積可達25萬平方公里。沖繩海槽張裂帶也可能具有一定的含油氣遠景。此外,沿海一帶蘊藏著具有良好開發前景的動力資源,如潮汐能等。
參考書目
中國科學院海洋研究所海洋地質研究室:《黃東海地質》,科學出版社,北京,1982。