南海现代中深层环流格局及其成因

图1、南海与西太平洋海水现代年均氧饱和度横剖面图。左图中的红色双曲线代表横剖面的位置和范围,右图为海水氧饱和度沿该线按经度和水深的横剖面图。由Ocean Data Viewer 软件根据WOA05 数据绘制。

        南海现代的中深层水来自太平洋的中层水,以海槛深度约2000 米的巴士海道作为主要的交换通道(图1,约120oE 的位置)。太平洋中层水密度较大、盐度较高,通过巴士海道进入南海北部后下沉,形成“深水瀑布”(Qu et al.,2006)。由图1可知,巴士海道西侧的南海中深层水团垂向混合很强,南海海水的氧饱和度显示中深层海水的流动方向是自北向南的。南海北部的深部环流沿陆坡抵达南部陆坡后折返,在北部上升并再次通过巴士海道,于2000 米水深处流出南海进入西太平洋(Qu et al., 2006)。这种环流格局造成巴士海道两侧西太平洋和南海的中上层水团性质相似、成层性都很强(图1),但中深层水团性质差异明显,东边西太平洋一侧的水团成层性很强,盐度和密度较大,含氧量较高,而西边南海一侧的中深层水团混合强烈,盐度和密度较小,含氧量偏低。

        南海和西太平洋中深层水团差异的直接原因是6.5Ma 前巴士海道的隆起约束了南海与西太平洋深层水的交换(Huang et al., 1997),再进一步追根溯源则与新生代西南太平洋和亚洲东南部的板块构造运动密切相关(Hall, 2002),从整个晚第三纪来看,冰盖的生长导致的太平洋中深层水团性质的变化也是一个巨大的背景。至少在巴士海道形成之前,南海与西太平洋的中深层水体交换是不受约束的,南海的中深层水团性质与西太平洋的差异不会像现在这样明显,在构造作用的大背景下冰盖生长对水团性质的影响将是一个主要的原因。

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