菲律宾海中部海域声速剖面结构及季节性变化

李攀峰; 颜中辉; 杜润林; 孙波; 刘李伟; 杨源; 于得水

doi:10.16562/j.cnki.0256-1492.2020112301

菲律宾海中部海域声速剖面结构及季节性变化

1.
中国地质调查局青岛海洋地质研究所，青岛 266071

2.
海洋国家实验室海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室，青岛 266071

基金项目: 中国地质调查局项目（DD20191003）

详细信息

作者简介: 李攀峰（1987—），男，工程师，主要从事深海地质研究工作， E-mail：lpf_320@126.com

通讯作者: 杜润林（1987—），男，助理研究员，主要从事海洋地质研究工作，E-mail：durunlin123@163.com

中图分类号: P313

收稿日期: 2020-11-23

修回日期: 2021-01-19

刊出日期: 2021-02-28

Structures and seasonal variation of sound velocity profiles in the central Philippine Sea

1.
Qingdao Institute of Marine Geology, CGS, Qingdao 266071, China

2.
Laboratory for Marine Mineral Resources, Qingdao 266071, China

More Information

Corresponding author: DU Runlin, durunlin123@163.com

Received Date: 23 November 2020

Revised Date: 19 January 2021

Publish Date: 28 February 2021

摘要

摘要:
利用2019年菲律宾海中部海域经质量校正后的Argo浮标数据，采用Wilson第二方程式计算得到每个浮标站位不同水深的声速值，分析了研究区声速的垂向结构、水平分布及季节性变化特征，并初步探讨了声速与海底地形的关系。结果显示研究区声速在垂向上表现为典型的三层结构，从上到下分别是混合层、主跃变层、深海等温层；声速在100 m以浅受季节影响最大，100～800 m影响程度基本一致，800 m以深逐渐减弱，1200 m以深基本不受影响。声速水平分布特征主要表现为：声道轴深度为900～1100 m，大致呈现南部较浅、北部较深的趋势，季节性变化不大；声速值在200 m以浅表现为南高北低，200～700 m为北高南低，800～1100 m为中间高、四周低，1200 m以深为南高北低。九州-帕劳海脊声道轴附近深度声速受地形影响明显低于周围海域。
- Argo浮标 /
- 海水声速剖面 /
- 声道轴 /
- 季节性变化 /
- 菲律宾海中部
Abstract:
With the mass-calibrated Argo buoy data of 2019 from the central Philippine Sea, the sound velocity values at different water depths are calculated using Wilson's second equation, and the vertical structure, horizontal distribution patterns and seasonal variations of sound velocity are analyzed, and the relationship between sound velocity and seafloor topography was preliminarily discussed. It is found that the sound velocity in the study area has a typical three-layer structure in vertical direction, from the top to the bottom they are successively the mixed layer, the main thermocline layer, and the deep isothermal layer. The sound velocity in the water less than 100 m is mainly effected by the season, and the influence remains the same from 100 to 800 m in water depth. The influence is gradually weakening from 800 m to deep, and for the water deeper than 1200 m the sound velocity remains stable. The horizontal distribution of sound velocity shows that when the depth of the sound channel axis is between 900 and 1100 m, it is roughly shallow in the south and deep in the north, with little seasonal variation; when the water depth is less than 200 m, the sound velocity is high in the south and low in the north, for the water in depth of 200-700 m, the velocity is high in the north and low in the south, when the water is in the range of 800-1100 m, it is high in the middle and low in the south, for the area with water depth deeper than 1200 m the velocity is high in the south and low in the north. The sound velocity near the deep sound channel axis of the Kyushu-Palau ridge is significantly lower than that of the surrounding area due to the influence of topography.
- Argo buoys /
- sound velocity profile /
- deep sound channel axis /
- seasonal variation /
- Central Philippine Sea

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图 1 研究区范围及水深地形图

Figure 1.

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图 2 研究区2019年Argo浮标站位图

Figure 2.

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图 3 浮标站位位置图

Figure 3.

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图 4 典型声速结构图

Figure 4.

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图 5 声层平面分布图

Figure 5.

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图 6 声道轴平面分布图

Figure 6.

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图 7 各季节标准层声速变化

Figure 7.

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图 8 声速平面分布图

Figure 8.

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图 9 经向声速剖面断面图

Figure 9.

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表 1 研究区各季节标准层声速值

Table 1. The sound velocity of the standard layer in each season

深度/m		20	50	100	200	300	400	500	600	700	800
春季	最大值/（m/s）	1539.2	1537.8	1537.7	1533.9	1524.0	1523.2	1523.7	1522.4	1505.8	1497.6
	最小值/（m/s）	1516.2	1514.6	1513.9	1502.3	1491.5	1486.2	1483.7	1483.2	1481.3	1479.9
	变化值/（m/s）	23.0	23.2	23.8	31.6	32.5	37.0	40.0	39.1	24.5	17.7
	平均值/（m/s）	1532.6	1531.7	1530.1	1522.5	1515.1	1507	1498.2	1491	1486.4	1484.1
	标准差	4.57	4.50	4.73	3.39	4.66	6.65	6.79	5.52	3.67	2.31
夏季	最大值/（m/s）	1539.8	1540.0	1538.1	1532.0	1524.1	1522.8	1523.7	1521.4	1504.0	1497.5
	最小值/（m/s）	1525.5	1519.3	1516.9	1506.4	1491.2	1487.6	1484.8	1483.5	1481.4	1480.4
	变化值/（m/s）	14.3	20.6	21.2	25.6	33.0	35.2	38.9	37.9	22.6	17.0
	平均值/（m/s）	1536.9	1534.5	1530.4	1522.5	1515.2	1506.9	1498.2	1491.2	1486.5	1484.1
	标准差	2.37	3.62	4.44	3.03	4.40	6.95	7.10	5.43	3.50	2.20
秋季	最大值/（m/s）	1538.6	1538.8	1538.3	1531.2	1523.4	1523.3	1521.0	1515.8	1506.0	1497.5
	最小值/（m/s）	1527.4	1525.7	1518.3	1491.3	1487.8	1485.0	1484.5	1482.8	1480.1	1479.2
	变化值/（m/s）	11.2	13.2	20.0	39.9	35.6	38.3	36.5	33.0	25.9	18.4
	平均值/（m/s）	1536.7	1535.9	1530.5	1521.3	1514.4	1505.9	1497.1	1490	1485.7	1483.5
	标准差	1.49	2.30	4.31	2.88	4.24	6.43	6.02	4.28	2.73	1.74
冬季	最大值/（m/s）	1537.3	1537.9	1538.0	1533.5	1523.6	1523.3	1521.2	1516.6	1507.8	1499.5
	最小值/（m/s）	1519.8	1520.2	1520.7	1509.2	1492.6	1486.9	1484.8	1483.3	1480.7	1480.7
	变化值/（m/s）	17.5	17.7	17.3	24.3	30.9	36.4	36.3	33.2	27.1	18.8
	平均值/（m/s）	1531.3	1531.6	1530.6	1521.3	1514.3	1506.6	1498.4	1491.5	1486.8	1484.3
	标准差	4.34	4.39	4.27	3.04	5.75	8.01	7.69	6.08	4.21	2.71

深度/m		900	1000	1100	1200	1300	1400	1500	1600	1700	1800
春季	最大值/（m/s）	1490.8	1487.6	1486.5	1485.8	1486.2	1486.7	1487.4	1488.3	1489.3	1490.3
	最小值/（m/s）	1479.7	1480.0	1480.4	1481.1	1482.0	1482.9	1484.2	1485.2	1486.4	1487.8
	变化值/（m/s）	11.1	7.6	6.1	4.7	4.2	3.8	3.3	3.1	2.9	2.5
	平均值/（m/s）	1483.0	1482.7	1482.7	1483.1	1483.7	1484.5	1485.4	1486.5	1487.6	1488.8
	标准差	1.57	1.2	1.07	0.92	0.79	0.69	0.61	0.54	0.49	0.43
夏季	最大值/（m/s）	1490.6	1487.1	1486.9	1487.0	1487.2	1487.5	1488.3	1488.8	1489.6	1490.7
	最小值/（m/s）	1480.0	1480.0	1480.4	1481.3	1482.2	1483.0	1484.1	1485.3	1486.4	1487.7
	变化值/（m/s）	10.6	7.1	6.5	5.7	5.0	4.5	4.2	3.5	3.2	3.0
	平均值/（m/s）	1482.9	1482.6	1482.6	1483.0	1483.6	1484.4	1485.4	1486.5	1487.6	1488.8
	标准差	1.50	1.18	1.07	0.96	0.78	0.66	0.58	0.53	0.48	0.42
秋季	最大值/（m/s）	1490.2	1487.4	1485.5	1485.7	1485.8	1486.5	1487.2	1488.2	1489.2	1490.3
	最小值/（m/s）	1479.3	1479.6	1479.9	1480.9	1481.9	1483.1	1484.2	1485.2	1486.5	1487.7
	变化值/（m/s）	10.9	7.8	5.6	4.8	3.9	3.4	3.0	3.0	2.7	2.6
	平均值/（m/s）	1482.5	1482.2	1482.3	1482.7	1483.4	1484.3	1485.2	1486.3	1487.5	1488.7
	标准差	1.26	1.06	0.94	0.81	0.69	0.59	0.53	0.49	0.45	0.41
冬季	最大值/（m/s）	1493.9	1487.8	1485.8	1485.9	1486.1	1486.7	1487.2	1488.0	1488.9	1490.0
	最小值/（m/s）	1480.0	1480.2	1480.5	1481.2	1482.0	1482.9	1483.9	1485.0	1486.3	1487.7
	变化值/（m/s）	13.8	7.5	5.3	4.7	4.1	3.8	3.3	3.0	2.6	2.3
	平均值/（m/s）	1483.1	1482.6	1482.6	1483.0	1483.6	1484.4	1485.3	1486.4	1487.6	1488.8
	标准差	1.83	1.12	0.97	0.85	0.75	0.66	0.60	0.54	0.49	0.44

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