方頭魚

[拼音]：Heichao

[英文]：Kuroshio Current

北太平洋副熱帶總環流系統中的西部邊界流。它與北大西洋中的灣流齊名，同是世界大洋中的著名強流。黑潮具有流速強，流量大，流幅狹窄，延伸深邃，高溫高鹽等特徵為其特色。“潮”即水流，因其水色深藍，遠看似黑色，因而得名。

黑潮是中國人早在公元前4世紀發現的。那時，中國人曾航行到日本沿岸並發現那裡有著強大的表面海流和顯著的水溫差異。這就是以後稱為黑潮的海流及其水文特徵。臺灣以東的黑潮起源部分(曾稱為“臺灣暖流”)，中國古籍如《稗海紀遊》中很早就有對它的記述。另一說是，黑潮是日本人發現的太平洋中的大海流。“黑瀨川”是其古名。B.瓦雷尼烏斯（1650）首先在其《普通地理學》一書上指出了這支海流的存在。18世紀末，日本文獻上才出現“黑潮”這個名稱。日本學者很早就開展對黑潮的調查研究，並作出了許多重要的貢獻。Nan-kei Tachibana （1800）是日本人描述黑潮的最早一位作者。和田早在1893年就開始以漂流瓶試驗研究黑潮和親潮。自1913年Tasaku Kitakara開始進行定期的海洋觀測以來，黑潮的科學調查迄今已有70餘年的歷史。在“北太平洋聯合調查”（NORPAC），“國際地球物理年”(IGY)，特別是在歷時十餘年、有十多個國家和地區參加的、測站幾乎遍及西北太平洋低、中緯度區域的“黑潮及其鄰近水域合作研究”（CSK，1965～1977）中，黑潮調查研究取得了豐碩的成果。70年代末開展的“西太平洋聯合調查” (WESTPAC)和日本的“黑潮開發利用調查研究”(KER，1976～1986)又把黑潮調查研究引向更深入的階段。中國也開展了黑潮的現場調查和研究。

源地和途徑

黑潮是由太平洋北赤道流在菲律賓群島以東向北流動的一個分支延續而來。其源地位於中國臺灣省東南和巴士海峽以東海域。它沿臺灣東岸北上，通過蘇澳和與那國島之間的水道流入東海。主軸指向東北，在陸架外緣和陸坡之間流動。當它在奄美諸島西北分出對馬暖流分支後，轉向東流，通過吐噶喇海峽北部流出東海，進入日本以南的太平洋海域；再沿日本諸島沿岸流向東北，在本州銚子附近離開陸坡向東流去，成為黑潮續流(Kuroshio Extension)。約至東經165°處再延伸為北太平洋流。狹義的黑潮係指自臺灣東南海域至銚子一段緊沿陸坡流動的高速帶狀水流；廣義的黑潮流系則包括黑潮續流（圖1)。

黑潮表層流軸與海面動力高度等高線或100米、200米層上等溫線梯度最大帶的位置及走向頗為一致。所以，黑潮具有明顯的地轉或準地轉流性質。

流速結構及水文特徵

呂宋島以東，北向最大流速約80～100釐米/秒。在巴士海峽和臺灣島南端及東岸最大流速約150釐米/秒或以上。巴士海峽附近，黑潮右側常有一個很大的暖渦，左側也可能出現冷渦。

臺灣以東，黑潮流幅約125～170公里，向北流幅逐漸變窄;離岸距離為60～100公里。流軸上最大流速平均約為95釐米/秒。流量（相對於800分巴面）的年際變化很大，在(19～42)×106米3/秒之間。黑潮流軸呈波狀擺動，變異很明顯。蘇澳和與那國島之間黑潮平均流量的季節變化，呈春、秋季強，冬、夏季弱的雙峰現象，有明顯的半年週期。東海中的黑潮是黃、東海流系的主幹，其影響還遠及南海（見東海）。

黑潮在自西向東流動中，沿途還匯合了其他水體，到達日本以南時，流速增強，流量增大，途徑變異也最複雜。熊野灘以南經向斷面上的地轉流速分佈顯示了黑潮的典型結構(圖2)。表層最大流速可達190釐米/秒以上，流軸（流速＞50釐米/秒）寬約125公里，深約600米。呈不對稱雙核狀;左核遠較右核強大，且又含兩小核。但右核延伸較深。黑潮南北兩側區域出現西向逆流，伸展深邃，幾乎可達4000米深處。經實測流速訂正的黑潮流量約為71×106米3/秒。深底層則出現與上層流向相反的逆流。例如，四國外方在深度為3200±200米層處測得流向西南的黑潮逆流，流速約4.9±2.0釐米/秒，流量約6.4×106米3/秒。

相應的溫鹽結構是：左側等溫線向北陡升，坡度最大處為黑潮主幹所在。右側近表層有一明顯的暖核。南部200～300米深度處有一薄的溫度近乎為18～19°C的均勻層。溫度隨深度增大而下降，最低溫度出現在3500米附近處，約1.5°C。由此往下，水溫略有回升。鹽度分佈大致是：100～300米層間為高鹽的副熱帶水，最高鹽度約 34.85。400～800米深層間為低鹽的北太平洋中層水，最低鹽度約34.2。2000米層以下的深層水鹽度均勻，約為34.60～34.68。

日本以南，黑潮的流量夏季最大，冬季最小。流量的年際變化具有明顯的週期性，在大彎曲發生前2～4年，流量趨於減少。這裡黑潮流量的年際變化與東海中黑潮流量變化大致具有反位相關係。

約在北緯35°處，黑潮離開日本海岸後分為兩支，其一為續流主幹，向正東流動，保持狹窄強流性質，直到東經160°附近。它在東經150°附近又分出一支，為黑潮逆流，幾乎沿橢圓形途徑向琉球群島和臺灣島方向流動。另一支為續流分支，流向東北，直到北緯40°處又轉向東流。這一分支與其西、北兩側的親潮，形成了寒暖兩流系十分顯著的鋒面。這裡漁業資源很豐富。

在東經 144°附近，續流的表層最大流速可達150～200釐米/秒，兩側可能出現西向逆流。續流可達3000米層附近，有的可深達海底。水溫具有明顯的區域和季節變化。續流途徑呈彎曲狀，兩側出現許多不同尺度的渦旋，特別是在其北側，出現最頻。

變異

從總的氣候式圖景來看，黑潮是一支較穩定的西部邊界強流。但實際上，它的途徑和流軸位置，流幅和伸展深度，流速、流量以及熱鹽結構等等，都無時不在變化之中。變化週期從十幾年、幾年直到幾小時，甚至更長和更短。其中，日本以南的黑潮，由於其途徑曾多次出現週期為幾年或十幾年的“大彎曲”現象（日本學者稱為“大蛇形”），並在遠州灘外伴生大冷水團，這裡的變異現象更為舉世矚目。自從宇田道隆首先指出這種現象以來，至今黑潮已發生過 5次大彎曲。時間分別為1934～1944、1953～1955、1959～1963、1975～1980、1981年10月形成後，直至1983年尚在持續中。在此以前，1906～1912、1917～1922年，黑潮也可能發生過彎曲現象。

黑潮大彎曲現象的持續性非常突出。在1934～1980年的47年間竟有25年黑潮途徑發生彎曲。日本以南黑潮的途徑具有雙型分佈。其一是比較平直地沿日本南岸流向東北（N型），另一是在遠州灘外出現冷水團，黑潮繞行而發生彎曲(A型)。大彎曲形成前，九州東南海域黑潮途徑常出現歷時約幾個月的小彎曲。後者向東傳播，直到伊豆-小笠原海嶺以西才停留下來，此時黑潮彎曲達到穩定狀態。大彎曲（A型）經幾年之後又趨於衰減，最後歸於消失，黑潮途徑又回覆到 N型。這種變異現象是黑潮所獨有而為灣流所沒有的。1975～1980年的大彎曲過程更為複雜和特殊。特別是在1977年5月、1979年4月和8月，冷渦被切割分離出去，在黑潮以南產生一個孤立的氣旋式冷流環，伸展約達1000米。幾個月後，它又與主流結合，黑潮才恢復彎曲狀態。在日本以南，還是首次觀測到這種流環。

過去認為，隨著大彎曲伴生的冷渦水，是親潮潛流向南流過伊豆海嶺時，蜷曲進入日本以南海域並在那裡上升而形成的。最近發現，冷渦是黑潮發生氣旋式彎曲運動時，黑潮水向彎曲中心上升而形成的。在彎曲即將消失階段，當彎曲通過伊豆海嶺時，深層水不隨淺層水一起運動。所以，伊豆海嶺對黑潮深層流的影響是存在的。

關於黑潮發生大彎曲的原因，已經提出了多種解釋。地形（特別是伊豆－小笠原海嶺）效應、黑潮本身流速流量的變動，北太平洋上大尺度風場的變異等，都是其中一些主要因素。例如，已發現日本以南黑潮大彎曲的出現，與北太平洋副熱帶中心區域(如夏威夷群島附近)的風場和東海黑潮流量兩者的變動有關，即當夏威夷群島附近海面風應力渦度的年平均值持續增強幾年或陡增，以致出現峰值之後，東海黑潮流量的年平均值也將隨之增加並出現峰值，而就在出現峰值的這些時期，日本以南海域出現大彎曲和冷水團。但是，由於黑潮變異過程的複雜性，大彎曲的機制迄今尚未得到較為圓滿的闡釋。

參考書目

管秉賢：臺灣以東及東海黑潮調查研究的主要動向及結果，《海洋學報》，第5卷，第2期，1983年。

H.Stommel，K.Yoshida，eds，Kuroshio－its physicalaspects， Univ.of Tokyo Press，Tokyo，1972.

A.Y.Takenouti，ed.，The Ⅳ Kuroshio－proceedingsof the Fourth Symposium for the Cooperative Study of the Kuroshio and Adjacent Regions，Saikon Publ.，Tokyo，1980.