唐山三岛海洋站水文要素特征分析

李桂敏 杜雨蒙 张浩男 苗建波 刘龙

（国家海洋局秦皇岛海洋环境监测中心站，河北 秦皇岛 066003）

海水温度是量度海水冷热程度的物理量，常以摄氏度（℃）表示；海水盐度是海水含盐量的标度，是个无量纲的量。在诸多海洋水文要素中，海水温度和盐度是最基本和最重要的要素。其中，作为海洋学中的一个重要物理量，海水盐度不仅是海水的最重要理化特性之一，也是整个海洋系统的重要组成部分。渤海因其特殊的地理位置和资源优势，在我国的国防建设和经济社会发展中具有十分重要的战略地位。本文选取唐山三岛海洋站水文数据进行分析，为进一步研究渤海的表层水温和盐度等水文特征提供参考。

本文主要是基于2019 年-2020 年唐山三岛海洋站水文气象要素中表层海水温度和表层海水盐度实测整点数据，分析其月平均、年平均、年最高值和年最低值，了解表层海水水温、表层海水盐度变化特征，为促进当地经济发展提供依据。

1 数据说明

唐山三岛海洋站位于河北省唐山市唐山国际旅游岛，为国家直属站，国家海洋局秦皇岛海洋环境监测中心站管理，暂时无人值守。位置如图1 所示。

图1 唐山三岛海洋站位置示意图

目前，唐山三岛海洋站水文气象观测项目共8 项，分别为表层海水温度、表层海水盐度、潮汐、气压、空气温度、相对湿度、降水和风。

本文对2019 年1 月-2020 年12 月唐山三岛海洋站水文要素中的表层海水水温、表层海水盐度（以下简称“水温”和“盐度”）整点数据资料进行统计分析，资料的观测标准和精确度符合《海滨观测规范》的要求。本文水温是指海水表面岛0.5m 深处之间的海水温度；盐度是指海水表面岛0.5m 深处之间的海水实用盐度；春季是指3 月、4 月、5 月，夏季是指6月、7 月、8 月，秋季是指9 月、10 月、11月，冬季是指12 月、1 月、2 月。

2 数据分析

通过对2019 年-2020 年唐山三岛海洋站水文要素中水温、盐度数据资料进行统计分析，对水温、盐度的季节性变化和年际变化，及其月平均、年平均、年最高值及对应时间、年最低值及对应时间变化规律进行了分析和总结。

2.1 水温特征值分析

通过对2019 年-2020 年期间唐山三岛海洋站水文要素中水温数据资料的统计归纳，对水温的月平均变化、年平均变化、年最高值及对应时间、年最低值及对应时间的变化规律进行分析总结。

由表1 统计分析可知，唐山三岛海洋站2019 年-2020 年年平均水温分别为13.9℃和14℃，由此可见水温年均变化极小；最高月平均水温均为27.5℃，分别出现在2019 年7 月和2020 年8 月份，均出现在夏季；年最高水温分别为30.6℃和29.3℃，均出现在8 月份，出现在夏季；年最低水温分别为-1.7℃和-1.6℃，分别出现在2019 年1 月份和2020 年12 月份，均出现在冬季，两年年最高水温和最低水温变化均较小，分别出现在当年的夏季和冬季。

表1 2019 年-2020 年唐山三岛海洋站水温月平均及年特征值统计表

由图3 分析可知，唐山三岛海洋站月平均水温季节性变化的特征是：从2 月份开始唐山三岛海洋站水温开始逐步升温，春季月平均水温增温速率最大，增温最快，夏季月平均水温达到最大值，8 月份出现年最高水温。此后唐山三岛海洋站开始进入快速降温期，在冬季降至全年月平均最低，并在1 月或12 月出现年最低水温。分析图2 两年月平均曲线变化可知，唐山三岛海洋站两年月平均水温变化较小，相比较同年其他月份1 月、2 月份及12 月变化较大。

图2

图3 唐山三岛海洋站2019 年-2020 年水温月平均变化图

2.2 盐度特征值分析

通过对2019 年-2020 年期间唐山三岛海洋站水文要素中盐度数据资料的统计归纳，对盐度的月平均变化、年平均变化、年最高值及对应时间、年最低值及对应时间的变化规律进行分析总结。

由表2 统计分析可知，唐山三岛海洋站2019 年盐度介于23.2‰～33.9‰，年平均盐度为32.3‰，最高月平均为33.5‰，最低月平均为30.2‰，其中年最高盐度为33.9‰，年最低盐度为23.2‰；2020 年盐度介于28.5‰～34.2‰，年平均盐度为32.4‰，最高月平均为33.5‰，最低月平均为30.9‰，年最高盐度为34.2‰，年最低盐度为28.5‰。综上可知，两年盐度年平均、年最高变化较小，年最低变化较大。

表2、图4 综合分析可知，2019 年、2020 年唐山三岛海洋站最高月平均盐度均出现在春季，最低月平均分别出现在8月份和9 月份；年最高盐度出现在5、6 月份，年最低盐度出现在8、9 月份。

由图4 可知，盐度月平均呈现“两峰一谷”，2 月份开始盐度月平均值开始上升，4、5月份达到最大，出现第一波峰，之后开始逐步下降，11 月份出现第二波峰，第二波峰略低于第一波峰；8、9 月份达到月均最小值，出现波谷。

结合表2、图4 和图5 分析可知，唐山三岛海洋站两年盐度年平均变化为0.1‰，年最高差值为0.3‰，两年年平均与年最高变化值较小。年最低变化较大，2019 年年最低盐度比2020 年年最低盐度低5.3‰，对比这两年年最低盐度出现的相应月份的降水，2019 年比2020 年多40%。综合图表，可知盐度与降水存在较大的相关性，受降水影响较为明显。

图4 唐山三岛海洋站2019 年-2020年盐度月平均变化图

图5 唐山三岛海洋站2019 年-2020年各月总降水量统计图

表2 唐山三岛海洋站2019 年-2020 年盐度月平均及年特征值统计表

3 结论

本文采用了2019 年-2020 年唐山三岛海洋站水文要素中水温、盐度实测整点数据，统计、分析表层水温和盐度的月平均、年平均、年最高值及对应时间、年最低值及对应时间的变化特征。得出如下规律：

3.1 水温变化规律

唐山三岛海洋站水温的年变化呈现明显的季节性变化，夏季最高，冬季最低，并对应出现年度最高温和最低温，年际变化较小。

水温月平均变化特征，春季、夏季明显升温，并在夏季达到最高温度，其中7、8 月份月平均水温变化较小，秋季开始进入快速降温期，冬季达到最低。

3.2 盐度变化规律

唐山三岛海洋站盐度月平均呈现“两峰一谷”的特征，第一波峰均出现在春季；春季、夏季盐度月平均变化较大，第一波谷出现在8、9 月份，11 月份出现第二波峰，且第二波峰略低于第一波峰。盐度变化年际变化较小，年最高变化值较小，年最低变化较大，盐度月平均以4、5、6 月份为高，不同年份时间和高值略有差异，年度最低盐度均为8、9 月份，参考对应年份降水，可知盐度与降水量关系密切。