不同CTD数据垂向分辨率对黑潮地转流动力计算的影响分析*

孔　彬, 陈红霞, 袁业立

(1.山东科技大学 测绘科学与工程学院，山东 青岛 266590；2.国家海洋局 第一海洋研究所，山东 青岛 266061)



不同CTD数据垂向分辨率对黑潮地转流动力计算的影响分析*

孔彬1,2, 陈红霞2, 袁业立2

(1.山东科技大学 测绘科学与工程学院，山东 青岛 266590；2.国家海洋局 第一海洋研究所，山东 青岛 266061)

基于日本海洋信息中心提供的东海黑潮PN断面垂向分辨率不同的2种CTD数据，采用动力高度法计算了2000—2011年的断面流速。通过对49个航次的流场结构、最大流速、流幅、流量等黑潮特征值的对比，分析了不同数据垂向分辨率对黑潮地转流动力计算的影响。结果表明：数据垂向分辨率不同对东海黑潮的流量几乎没有影响，对平均流幅影响很小，对流核位置略有影响，但对平均流核个数、平均最大流速影响较大。2种数据对应的流场差异主要有：与低分辨率数据对应的流场相比较，高分辨率数据对应的流场流核区流速较大、平均流核数偏多。不同流核结构在2种数据对应的流场中出现概率差别较大，低分辨率数据结果中的单核结构出现概率最高，高分辨率数据结果中的双核结构出现概率最高。

东海；黑潮；PN断面；流速结构；季节变化

黑潮是北太平洋的一支西边界流，具有高温、高盐、流速强的特点。黑潮起源于菲律宾以东海域，经我国台湾以东进入东海，并沿东海大陆架外缘向东北向流动，后穿越吐噶喇海峡返回太平洋。通常，在东海境内的这一段黑潮被称为东海黑潮。东海黑潮在整个黑潮流系中起着承上启下的作用，我国近海区域的水文特征以及海流、水团的分布、变化等在不同程度上都受到东海黑潮的影响。因此，对于东海黑潮的研究，不仅对阐明黑潮本身的动力结构有重大意义，而且对阐明中国近海的海况变化从而建立比较可靠的预报方法，都是十分必要的[1]。

对于黑潮的系统研究，始于1914年日本渔业局对黑潮进行的定期观测。对黑潮的科学调查至今已有100多a的历史，积累了大量的观测资料。关于黑潮的流结构以及流幅、流量等流况，国内外学者进行了大量的研究：管秉贤[2]通过分析1914—1937年期间黑潮苏澳-与那国断面上的调查资料，得到黑潮在此断面上主要呈单核结构，只有在6月或9月才出现双核结构，流核核心的最大流速可达3 kn左右。管秉贤等[3]还利用1956—1975年间G断面的调查资料，计算得出黑潮出现频率最高的流幅为40～50 n mile。汤毓祥等[4]利用1972—1990年期间PN断面的调查资料，计算得到黑潮PN断面的多年平均流量为25.3 Sv。袁耀初等[5-6]通过对1987-1988年多个航次PN断面的流场计算，证实了PN断面存在双核结构。陈红霞等[7]计算了1955—2001年间黑潮PN断面的流场，得到了黑潮PN断面流核位置的时间序列以及黑潮流结构的季节变化特征。Kagimoto和Yamagata[8]采用POM模式模拟了黑潮流量的季节变化，指出夏季黑潮通过PN断面的流量比其他季节大。

黑潮调查已有100多a的历史，在这期间，调查方法以及调查仪器均有不同程度的革新，得到的调查数据分辨率也在不断变化。研究人员使用不同分辨率的数据得到的研究结果也有一定差异。所以，随着数据分辨率的不断变化，对黑潮的认知也有着一定的改变。PN断面是东海黑潮中观测最系统的标准断面。从1955年开始，日本长崎海洋气象台就开始对该断面的黑潮主段进行定期观测。起初叫G断面，每年观测2～3个航次；1972年改名为PN断面，位置较G断面向西南方向略有移动，并随即进行季节性观测。因此PN断面在东海黑潮流场和流量变化特征研究上极具代表性。本文利用JODC(日本海洋资料中心)提供的东海黑潮PN断面2000—2011年期间2种分辨率的CTD数据，分别计算了10 a间PN断面的流场、流幅及流量，并对2种数据得到的流场、流幅及流量进行对比，揭示不同数据垂向分辨率对黑潮研究结果的具体影响。

图1　PN断面的位置Fig.1　The location of PN section

1　数据与方法

本文使用的所有数据全部来自JODC网站(http:∥www.jodc.go.jp)。JODC提供的CTD数据时间跨度为1961—2011年，2000—2011年期间连续提供2种不同垂向分辨率的CTD数据。在2种分辨率的CTD数据中，其中一种为垂向间隔为1 m的高分辨率数据，而另一种是仅在水深为0，10，20，30，50，75，100，125，150，200，250，300，400，500，600，700，800，900，1 000，1 100和1 200 m层有数据记录的垂向分辨率较低的数据。我们将2000—2011年作为研究时段。

因为在进行断面的地转流动力计算时，通常是通过依次计算两相邻站点的中间流速完成的，这种方法在水平方向上会缺少两端范围各半个站距的流速数据，在垂向上也舍去了两相邻站点中未共同观测的深度范围，存在浅水订正产生的过大误差。为了克服这些问题，实现非线性订正，在动力计算前，在垂向和横向上均进行插值加密[9]。本文选取的插值算法为Kriging插值。在垂直方向上，低分辨率数据插值后的分辨率为10 m/层，高分辨率数据不进行插值，保持1 m/层的分辨率。在水平方向上，为了便于插值，采用各站点距离断面上经度为125°30′E点的线距离(单位为km)，用线距离代替横向上的经度，两种数据插值后的水平分辨率均为2 km。

近些年，在对黑潮海流进行计算时，人们采用了多种方法，如动力高度法、螺旋方法以及改进的螺旋方法、逆方法和P矢量法等[9-14]。其中动力高度法是利用单个断面CTD数据计算地转流最常用的方法。为了计算东海黑潮PN断面的流场，本文采用的是动力高度法。动力高度法的基本方程如下：

(1)

在动力计算中采用了以下计算参数：海水密度均值ρ0取1.025×103kg/m3；科氏参数f=2Ωsinθ，其中Ω为地转角速度，θ为测点所在的纬度，零流面取700 m。在零流面选取时，当两相邻站点的水深都达到700 m时，取700 m作为零流面；当两相邻站点水深不都大于700 m时，取水深较浅的站点深度作为零流面。这种零流面的选取方法也存在一定的弊端，尤其在水深较浅处。如在水深浅于100 m的陆架上，计算得到的流速只能表示相对于底层的流速差，而并不是绝对流速值。

2　三种典型差异

应用2种不同垂向分辨率的CTD数据计算得到的东海黑潮PN断面的流场存在显著的差异。典型的差异有3种：流核区流速差异、流核个数差异、流核位置差异。需要补充的是，这几种差异只是比较典型的情况，而有的差异并非在所有航次均有出现。

2.1流核区流速差异

通过对比2种数据对应的流场可以看出，高分辨率数据对应的流场流核区的流速普遍比低分辨率的大，最大差异可达45 cm/s。以2004-07航次为例，高分辨率数据对应的流核区流速比低分辨率数据对应的流核区流速大(图2)。

无论是低分辨率数据对应的流场图，还是高分辨率数据对应的流场图，流场的流核个数都是2个，两者之间最大的差异在于流核区域的流速大小(图2)。在图2a中，主流核位于线距离215 km陆坡处的表层，最大流速为95 cm/s；而在图2b中，主流核的位置略有西移，位于线距离210 km陆坡处的表层，最大流速为140 cm/s。两者之间主流核最大流速差异高达45 cm/s。图2a中的次流核位于线距离175 km附近的40 m层处，最大流速为50 cm/s；而图2b中的次流核位于线距离185 km附近40 m层处，最大流速为90 cm/s。次流核的位置略有东移，而流速差异则为40 cm/s。

由此可见，尽管2种数据对应的流核个数相同，流核位置也差别不大，但在流核的流速大小上存在较大差异。高分辨率数据对应的流核流速要比低分辨率数据对应的流核流速大得多。

图2　2004-07低、高分辨率数据所得的流场(cm·s-1)图Fig.2　Vertical profiles of current velocity derived from low and high vertical resdution data observed in July 2004

2.2流核个数差异

在部分航次的2种数据对应的流场图中，流核个数有所不同；此时通常高分辨率数据对应流场的流核个数较多。

以2001-01航次为例，图3给出了高分辨率数据得到的流核个数比低分辨率数据多2个的情况。由图3a可见，低分辨率数据对应的流场为典型的单核结构，流核位于线距离210 km陆坡处的表层，最大流速为145 cm/s。截然不同的是，在图3b所示高分辨率数据对应的流场为三核结构。其中主流核位于线距离215 km陆坡处的表层，最大流速为155 cm/s；另外2个流核均位于主流核的右侧；一个位于线距离240 km处，深度约为100 m，最大流速为115 cm/s；另一个流核位于线距离290 km处的130 m层，最大流速为38 cm/s。

图3　2001-01低、高分辨率数据所得的流场(cm·s-1)图Fig.3　Vertical profiles of current velocity derived from low and high vertical resolution data observed in January 2001

以2005-01航次为例，图4给出了高分辨率数据得到的流核个数比低分辨率数据多1个的情况。由图4a可见，低分辨率数据对应的流场为典型的单核结构，流核位于线距离210 km陆坡处的表层，最大流速为135 cm/s。与之不同的是，在高分辨率数据对应的流场中，在线距离273 km,水深139 m处出现了一个流核，此时流场呈现为双核结构；主流核的位置略有东移，在线距离215 km处的表层；主流核的流速明显比低分辨率数据对应流场的主流核流速大。除此以外，高分辨率数据对应的流场在线距离300 km处的逆流也有所增强。

由此可见，数据垂向分辨率不同可能直接影响到东海黑潮PN断面的流场结构与流核个数。有时增加1个流核，有时增加2个流核，增加的流核通常出现在陆坡外的深水海域。

2.3流核位置差异

数据垂向分辨率不同，同一航次2种数据对应流场中流核的位置也可能不同。以2003-10为例，图5给出的是2种数据得到的PN断面的流核位置不同的情况。

由图5可见，2种数据得到的流场均是单核结构。但在低分辨率数据对应的流场中，流核位于线距离200 km陆坡处的表层，最大流速为105 cm/s；而在高分辨率对应的流场中，流核位于线距离225 km 处的70 m层，最大流速为105 cm/s。2种数据对应流场的流核位置左右相差20 km，上下相差70 m。如果从流核与站位的相对位置上看，低分辨数据的流核位于左起第7个与第8个站点之间，而高分辨率流场中的流核位于第9个与第10个站点之间。

由此可见，数据垂向分辨率的增加，特别在陆架外的深水海区，无论在水平方向上，还是在东西方向上，都将有可能影响到主流核的位置变化。

图5　2003-10低、高分辨率数据所得的流场(cm·s-1)图Fig.5　Vertical profiles of current velocity derived from low and high vertical resolution data observed in October 2003

3　流结构对比统计分析

在2000—2011年期间，东海黑潮PN断面2种不同垂向分辨率数据对应的流场中，不同流核结构出现的概率有较大的差异，并且流核在空间分布上也有所不同。本文还将所有航次按季节进行了统计，分析了2种数据对应流结构的季节差异。

3.1流结构与平均流核数差异

根据流核个数进行分类，黑潮PN断面的流场可分为3种结构：单核结构、双核结构以及多核结构。在2000—2011年期间的49个航次中，2种数据得到的黑潮PN断面流场中，3种流核结构均有出现。

在低分辨率数据对应的流场中，单核结构、双核结构、多核结构出现的概率依次为53%，41%，6%。而在高分辨率数据对应的流场中，3种流场结构出现的概率分别为33%，49%，18%。由此可见，由于数据垂向分辨率的变化，3种流核结构出现的概率也发生了较大的变化。

由于数据分辨率的提高，双核结构和多核结构出现的概率均有所增加，而单核结构则显著减少。若简单地以2种情形下单核结构减少的比例或者双核结构和多核结构增加的比例看，高分辨率数据将有20%的可能增加流场的流核个数。

如果进一步统计2种情况下平均流核个数，低分辨率数据为1.6个，高分辨率数据为1.9个，增加的平均流核数为0.3个；增加数0.3与原平均流核数1.6的比值也接近于20% 。

3.2流核空间分布差异

基于2000—2011年期间49个航次2种垂向分辨率数据对应流场的流核位置对照情况如图6所示。其中三角符号表示的是主流核，而十字符号表示的是次流核。

从低分辨率数据对应的流核分布图上看，在水平方向上流核主要分布在线距离140～280 km；在垂直方向上，流核全部集中在200 m层以浅。其中主流核主要集中在线距离180～240 km范围内。次流核分布在主流核的两侧，但大部分次流核位于主流核西侧的陆架上，只有少数位于主流核的东侧；次流核在垂直方向上的分布也比较集中，其中大部分分布在50 m层以上。

图6　低、高分辨率数据得到的流核位置分布Fig.6　Location of maimum velocities derived from low and high vertical resolution data

而从高分辨率数据对应的流核分布图上看，主流核在水平方向上主要集中在线距离180～240 km，在垂直方向上出现在200 m层以浅。次流核在水方向上的分布范围比较广，在线距离140～280 km均有出现。此时次流核虽然也是分布在主流核的两侧，但在两侧出现的次数相当；在垂直方向上，次流核分布在200 km以浅。

通过比较不难发现，垂向分辨率不同并没有改变流核的空间分布。1)流核出现在水平方向范围均为140～280 km，在垂直范围均为200 m层以浅。2)主流核出现位置大致相同，均在200～240 km附近的陆坡区域。

数据垂向分辨率对流核空间分布的主要影响有以下3点。1)次流核的个数：高分辨率数据对应的次流核个数有显著增加。2)次流核的水平位置分布：低分辨率数据对应的次流核大部分集中在主流核西侧的陆架区域，只有少量出现在主流核东侧；而高分辨率数据对应的次流核在主流核两侧的分布概率相近。3)东侧次流核的垂向范围：在主流核的东侧，低分辨率数据对应的次流核大都位于50 m以浅，而高分辨率数据对应的次流核均匀分布在200 m以浅的区域。

3.3流结构季节差异的对比

将49个航次按季节进行划分，并分别统计2种数据分辨率情况下各个季节中各种流核结构出现的次数，计算相应的平均流核个数，有关结果如表1所示。

表1 低高分辨率数据得到的各个季节内的不同流核个数统计

从表1中上半部分可以看出，在低分辨率数据对应的流场中，4个季节中秋季的平均流核数最多，冬季的平均流核数最少，春、夏两季的平均流核数介于秋冬之间，夏季略大。春季出现单核结构和双核结构的概率均为50%，没有多核结构出现。夏季3种流结构均有出现，其中单核结构出现概率超过了50%，双核结构出现概率为36%，多核结构仅出现了一次。秋季是观测次数最多的季节，也是平均流核数最多的季节，平均流核数位1.86。冬季也没有出现多核结构，单核结构出现概率高达75%。

从表格下半部分可以看出，在高分辨率数据对应的流场中，秋季平均流核数仍然最多，冬季与春季的平均流核数相同且最少，夏季的平均流核数介于它们之间。这种情况下春季出现了多核结构，但出现比例只有16%；单核结构与双核结构出现比例相同，均为42%。夏季3种流结构出现比例较为接近，其中单核结构与双核结构均为36%，多核结构为28%。秋季平均流核数为2.07，是平均流核数唯一超过2个的季节；双核结构出现比例最高，单核结构与多核结构出现的比例相同。在冬季，双核结构出现的比例也是最大的，而多核结构仅出现过一次。

通过比较可见，随着数据垂向分辨率的增加，各季节平均流核数均有所增加，多核结构在各季节中均有出现。值得说明的是，在低分辨率数据对应的结果中，春季和冬季没有出现多核结构。分辨率增加并没有改变平均流核数的季节次序，即秋季最多，夏季次多，然后是春季与冬季；除了在冬季低分辨率对应的单核结构出现比例最高，而高分辨率数据对应的双核结构出现比例最高外，也基本没有改变3种流结构在季节内的相对比例。

4　最大流速、流幅、流量差异

流速特别是最大流速、流幅、流量一直是黑潮研究中重要的参量，对于这个特征量的研究贯穿着黑潮研究的全程，也是研究黑潮的重要指标。

4.1最大流速对比

本部分将基于2种不同垂向分辨率数据得到的流速分布，对2000—2011年期间所有航次的最大流速进行统计分析。各航次最大流速的时间变化如图7所示，最大流速的季节平均如表2所示。

图7　高、低分辨率数据对应的PN断面最大流速的时间序列Fig.7　Time series of maximum velocity at PN section derived form low(red line) and high(bule line) resdution data

由图7可见，除了极个别航次(2002年和2005年夏季航次)外，高分辨率数据对应的最大流速普遍比低分辨率数据对应的最大流速要略大；2个时间序列的最小值较为接近，但最大值相差较大。2条最大流速时间序列的变化趋势大致相同，变化幅度有所差别。高分辨率最大流速的变化幅度明显要高于低分辨率最大流速的变化幅度。

在低分辨率数据对应的流场中，最大流速的平均值为112.2 cm/s；最大值出现在2009-01，为190 cm/s；最小值为65 cm/s，出现在2007-01；低分辨率最大流速值多在80～120 cm/s范围内围绕110 cm/s上下波动。在高分辨率数据对应的流场中，平均最大流速为129.8 cm/s；最大值出现在2000-01，高达230 cm/s；最小值为70 cm/s，出现在2004-01。2000—2011年期间，高分辨率数据对应的最大流速有3个航次超过200 cm/s，分别是2000-01、2005-01和2009-01。

由表2可见，对于低分辨率数据对应的最大流速，冬季季节平均值在所有季节中是最大的；秋季季节平均值最小；春季与夏季居中，其中夏季略大。结合图6，鉴于2000—2011年期间最大流速的极大值与极小值都出现在冬季，冬季也是最大流速变动幅度最大的季节。春季最大流速的变动幅度相对较小，除了2个航次最大流速小于100 cm/s外，其他航次最大流速介于100～160 cm/s。夏季最大流速的极小值为85 cm/s。秋季的最大流速值普遍偏小，极大值仅为150 cm/s。

对于高分辨率数据对应的最大流速平均值，冬季最大、秋季最小的特征保持不变；虽然春季与夏季仍然居中且相差很小，但此时春季略大。与低分辨率数据结果类似，冬季也是最大流速变动幅度最大的季节。其他季节的最大流速均值差异很小，并且各个季节内的最大流速变化幅度也不大，不仅没有大于200 cm/s的流速出现，小于100 cm/s的流速也少有出现。

通过逐季对比可以看出，2种垂向分辨率数据得到季节平均最大流速差别较大。高分辨率数据对应的最大流速均显著高于低分辨率数据的相应结果；其中冬季差异最大，差异值高达22.5 cm/s；夏季的差别最小，但也相差近10 cm/s。

表2 低、高分辨率数据对应的PN断面最大流速(cm·s-1)季平均

4.2流幅对比

沿用前人黑潮流幅研究中选取平均流速大于或等于40 cm/s的主流宽度作为流幅这一标准[3,15]，计算了2000—2011年间黑潮PN断面所有航次的流场，各航次在不同分辨率下的流幅值时间序列如图8所示。

由图8可见，2种数据对应的黑潮流幅时间序列曲线变化趋势相似，并且流幅大小也相差不大。2个时间序列均在45 n mile附近变化，高分辨率数据对应的流幅比低分辨率数据对应的数值要略大一些。

在2000—2011年期间，低分辨率数据对应的PN断面流幅平均值为44.4 n mile，高分辨率数据对应的平均值为45.3 n mile，两者相差0.9 n mile。低分辨率数据对应的流幅最小值为30.8 n mile，出现在2006-01；而高分辨率数据对应的最小流幅为28.1 n mile，出现在2005-01。2种数据对应的流幅最大值均出现在2007-07，分别为64.8和70.0 n mile。

图8　高、低分辨率数据得到的PN断面流幅的时间序列Fig.8　Time series of current width at PN section derived from low(red line) and high(blue line) resolution data

2种数据对应的流幅季节平均值统计结果如表3所示。在低分辨率数据对应的结果中，夏季流幅均值是所有季节中最大的，其次是秋季与春季，冬季的流幅均值最小。不仅2000—2011年期间流幅最大值出现在夏季，而且夏季仅有一个航次的流幅值低于40 n mile，流幅均值高达48.5 n mile。秋季的流幅变化幅度较大，变化范围为30～60 n mile，流幅均值为45.0 n mile。与秋季类似，春季流幅变化范围较大，流幅均值为43.4 n mil。冬季是平均流幅最小的季节，流幅均值仅为40 n mile；在研究时段内，冬季仅有一个航次的流幅大于50 n mile。

表3 低、高分辨率数据得到的PN断面流幅(n mile)季平均

高分辨率数据对应的流幅季节平均值也是夏季最大，其次是秋季与春季，冬季最小。此时夏季的平均流幅为48.1 n mile。与夏季相比，秋季小于40 n mile的流幅值多有出现，平均流幅为45.7 n mile。春季和冬季的平均流幅值分别为45.5和41.2 n mile。

总体来看，2种数据对应的流幅季节平均值相差不大。从数值上来看，春季是相差最大的季节，差值也仅为2.1 n mile。其他3个季节的差值均在1.0 n mile以内。并且2种数据得到的流幅季平均的大小顺序是相同的。不同之处是，在春季、秋季以及冬季，高分辨率流幅的平均值大于低分辨率流幅的平均值。而在夏季，低分辨率数据的结果要比高分辨率数据的结果大。

4.3流量对比

鉴于2000—2011年期间黑潮PN断面在126°24′E西侧的站点位置较为稳定，并且126°24′E以东的流量很小，本文在计算黑潮流量时，选取的是126°24′E以东的全深度范围。2种垂向分辨率数据对应的流量时间序列如图9所示，季节平均的流量统计情况如表4所示。

由图9可见，在2000—2011年期间，2种垂向分辨率不同的数据得到的黑潮PN断面流量时间序列重合率很高，变化趋势相似，而且在有差别的航次相差数值也很小。这说明数据垂向分辨率不同对流量几乎没有影响。

更为具体地，在2000—2011年期间，所有航次的低分辨率数据对应的流量均值为21.8 Sv，所有航次的高分辨率数据对应的流量均值为21.9 Sv，两者之间仅相差0.1 Sv。低分辨率数据对应的流量的最大值为29.1 Sv，出现在2009-04，此时高分辨率数据对应的流量也为29.1 Sv。而高分辨率数据对应的流量的最大值为29.6 Sv，出现在2002-01，此时低分辨率数据对应的流量为29.0 Sv，两者相差0.6 Sv。2种数据对应的流量最小值均出现在2006-04，前者为13.2 Sv，后者为13.7 Sv，相差0.5 Sv。

图9　高、低分辨率数据得到的PN断面流量的时间序列Fig.9　Time series of volume transport at PN section derived from low(red line) and high(blue line) resolution data表4 低、高分辨率数据得到的PN断面季节平均流量(Sv)Table 4　Seasonal average of volume transport(Sv) at PN section derioed from low and high resolution data

流量类型春夏秋冬低分辨率流量21.022.420.922.9高分辨率流量20.622.821.423.1

从表4可见，低分辨率数据对应的结果是冬季流量最大，其次是夏季与春季，秋季最小。结合图8，2000—2011年期间流量的极大值(29.1 Sv)与极小值(13.2 Sv)均出现在春季，而流量的平均值为21.0 Sv。冬季流量的平均值为22.9 Sv，最小值为15.8 Sv，最大值为29.1 Sv。夏季流量的平均值为22.4 Sv，最小值为15.5 Sv，最大值为29.0 Sv。低于20 Sv的流量在秋季多次出现，季节平均值较小，只有20.9 Sv。

在高分辨率对应的季节流量平均值中，冬季最大，其次是夏季与秋季，春季流量最小。冬季流量大于25 Sv的航次显著多于其他季节，其季节平均流量为23.1 Sv。夏季航次的流量相对变化较小，季节平均值为22.8 Sv。秋季仅有一个航次的流量超过了25 Sv，季节平均值为21.4 Sv。春季存在较多流量小于20 Sv的航次，春季的季节平均流量是所有季节中最小的，为20.6 Sv。

整体上看，2种数据得到的黑潮流量季节平均值相差很小，所有季节的差异均在0.5 Sv以内。除春季外，高分辨率流量季节平均值要比低分辨率的大，而在春季则相反。

5　结　论

通过对比2种CTD数据计算得到的黑潮PN断面的流结构、最大流速、流幅以及流量，分析得出，数据垂向分辨不同对计算黑潮流场结构、平均流核数以及平均最大流速有较大影响：

1)2种数据得到的黑潮PN断面流场的细微结构有3种典型的差异：高分辨率数据对应的流场流核区的流速比低分辨率的大；高分辨率数据对应流场的流核数比低分辨率的多；2种数据对应流场中的流核位置不同。

2)2种数据得到的流核结构存在较大差别。低分辨率数据对应的流场中单、双、多三种流结构出现的概率分别为53%，41%与6%。高分辨率数据对应的流场中单、双、多三种流结构出现的概率分别为33%，49%与18%。

3)虽然2种数据得到的季节平均流核数都是秋季最多，夏季次多，然后是春季与冬季。不同的是高分辨率数据的结果中春季与冬季的平均流核数相同，而低分辨率数据的结果中春季的平均流核数比冬季略大。

4)2种数据对应的最大流速存在显著差别。高分辨率数据对应的最大流速平均值为129.8 cm/s，低分辨率数据对应的最大流速平均值112.2 cm/s；2种数据对应的最大流速季节平均值虽然均是冬季最大，秋季最小，春季与夏季居中，但是高分辨率数据的最大流速季节间差异较大。

数据垂向分辨率不同对东海黑潮的流量几乎没有影响，对平均流幅影响很小：

1)2种数据得到的黑潮PN断面的流幅差异较小：低分辨率数据对应的流幅平均值为44.4 n mile，高分辨率数据对应的流幅平均值为45.3 n mile；季节平均流幅均为夏季最大，其次是秋季与春季，冬季最小。

2)高分辨率数据得到的黑潮平均流量为21.9 Sv，低分辨率数据得到的黑潮平均流量为21.8 Sv，两者之间几乎没有差异。

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The Influence of CTD Data Resolution on Calculating Geostrophic Flow of Kuroshio

KONG Bin1,2, CHEN Hong-xia2, YUAN Ye-li2

(1.GeomaticsCollege,ShandongUniversityofScienceandTechnology, Qingdao 266590, China;2.TheFirstInstituteofOceanography,SOA, Qingdao 266061, China)

Based on the CTD data with high and low resolutions at PN section provided by Japanese Oceanographic Data Center, the current velocity during 2000 to 2011 are calculated with dynamic height method. The influence of vertical resolution of data on calculating the geostrophic flow of Kuroshio is analyzed by comparing the structure, maximum velocity, flux and width of the current observed by 49 cruises. The results show that: vertical resolution of data has little influence on flux and minor influence on the location of current core, but great influences on current core number and maximum velocity. The differences in current structure derived from the two different resolution data are as follows: the current structure based on high resolution data has stronger velocity in the core area and more current cores than the one based on low resolution data; single core structure occurs more frequently in the current structure of low resolution data and double core structure has the highest occurring frequency in the current structure of high resolution data.

the East China Sea; Kuroshio; PN section; current structure; seasonal variation

November 2,2015

2015-11-02

孔彬(1991-)，男，山东曲阜人，硕士研究生，主要从事大地测量学与区域海洋动力学方面研究.E-mail：kongbin@fio.org.cn

陈红霞(1975-)，男，山东聊城人，副研究员，博士，主要从事区域海洋动力学方面研究.E-mail: chenhx@fio.org.cn

(王燕编辑)

P731.27

A

1671-6647(2016)03-0358-12

10.3969/j.issn.1671-6647.2016.03.005