钟广见1，2 郭丽华1，2 韦成龙1，2
（1.广州海洋地质调查局 广州510760；2.国土资源部海底矿产资源重点实验室 广州510760）
第一作者简介：钟广见（1965—），博士，教授级高工，主要从事海洋地质研究，Email:[email protected]。
摘要 采用地震拖缆偏移羽角计算西沙海域西北的表层流，结果表明，研究区表层流沿北西-南东向运动，运动方向与潮汐运动相关。但在研究区东北存在一个由北西向东南单向流动的海流F1，F1受潮汐的影响顺潮时流速增大、逆潮时流速变小，F1可能是“东沙群岛北侧的一支偏西向海流”向西的一个分支；在研究区西南存在一个由东南向北西单向流动的海流F2，可能是南海西南表层流的一部分。
关键词 南海 西沙海域 表层流
表层流对海洋地震资料的采集影响明显，根据表层流运动特征部署地震资料采集系统可以减少表层流的影响。南海北部的水流主要受潮汐和季风作用的影响，多数学者［1-4］认为南海的表层流的流向与西南季风方向一致，即南海北部的海流流向自西南流向东北。仇德忠［5］和钟欢良［6］指出在南海北部终年存在着南海黑潮分支（一支源于巴士海峡入侵南海的黑潮，经东沙群岛南部终年自东流向西的海流）。黄企洲［7］认为在南海东沙群岛北侧夏季存在着一具有高盐性质的偏西向海流，在50m层以下它反映得尤其明显，这支海流流幅较窄，流速小，稳定性较差。
在南海北部陆坡进行地震拖缆作业时，常常发生电缆偏移，造成偏移的主要原因是表层流，本文利用地震拖缆作业时记录的电缆偏移羽角及作业船航速推算表层流的流速及流向。这一方法的优势在于可以廉价且广泛使用拖缆偏移羽角资料。
1 数据来源
2012年4月，广州海洋地质调查局在南海西沙海域（图1）进行了长达一个月的地震拖缆作业，间接获取了大量电缆偏移羽角资料。
在实际作业过程中，当作业船航行方向为329°或149°时，拖缆偏移羽角一般接近于零，而当作业船航行方向为59°或239°，拖缆偏移羽角变化较大，可以推测表层流的流向为北西-南东向。
根据作业船航行速度及拖缆偏移羽角可以计算出水流的速度V水=V船×tana（其中当拖缆偏向东南方向时为正，其中当拖缆偏向西北方向时为负），见图2。
电缆偏移羽角值按每25m记录一次，为便于分析，本文按1000m提取一个数据点，然后转换为表层流速度（图3），表层流速度绝对值介于0～1.159节之间。
图1 研究区位置图
Fig.1 Location map of study area
图2 拖缆羽角示意图
Fig.2 Sketch map of streamer feather angle
2 数据整理与分析
尽管这种方法计算的的表层流速度与实际表层流速度可能存在偏差，但仍能反映该时期表层流的运动特征。
从图4可以看出，在研究区的东北存在一支自西北流向东南的海流F1。在长达一个月的测量期内，表层流的流向都是从西北流向东南，这表明在此期间存在流向稳定的海流，这支海流受潮汐和季风的影响较小，只是其流速大小会有所变动，受潮汐的影响表层流顺潮时流速增大，逆潮时流速变小。潮汐的影响会随时间的改变产生反向运动，而海流F1在测量期流向固定；4月南海的西南季风开始占据主导，其方向是从西南吹向东北的，与海流方向不一致，所以它是一支特定的海流。
图3 研究区表层流速度数据
（红点为数据记录点，流速单位为节）
Fig.3 The velocity data of surface currents in the study area
（red dots for the data recording points，the currents unit is knot）
同时在研究区的东北还存在一支自东南流向西北的海流F2，该海流的流向基本固定，它同F1海流一样受潮汐和季风的影响较小，流速大小受潮流影响也会变动。
在研究区的中部，随时间的不同表层流的方向会发生反转，以北西向和东南向为主，说明表层流的方向受潮流影响明显。
图4 研究区表层流速度矢量图
Fig.4 Surface current velocity vector map in the study area
3.讨论
从较大范围看，夏季南海的表层流的流向与西南季风方向一致，但在局部地区（本文的研究区），表层流可能受潮汐的影响更大。如果将海流F1与黄企洲（1997）提出的“东沙群岛北侧的一支偏西向海流”联系在一起的话，海流F1可能是“东沙群岛北侧的一支偏西向海流”向西的一个分支。海流F2可能是南海西南表层流［8］的一部分。
参考文献
［1］Dale W L.1956.Wind and drift currents in the South China Sea.The Malayan Journal of Tropical Geography.8：p1-3l
［2］Wyrtki K.1961.Physical Oceanography of the Southeast Asian Waters.Scientific Result of Marine Investigations of theSouth China Sea and the Gulf of Thailand.Naga Report，2：pI17-154
［3］Kwan Ming Chan.1970.The seasonal variation of hydrological properties in the Northern South China Sea.In Marr J D ed.The Kuroshio⁃A symposium on the Japan Current.Honolulu：East⁃West Center Press，p143-162
［4］徐锡帧，邱章，陈惠昌.1982.南海水平环流的概述.中国海洋湖沼学会水文气象学会学术会议（1980）论文集。北京：科学出版社，p127-145
［5］仇德忠，杨天鸿，郭忠信.1984.夏季南海北部一支向西流动的海流［J］.热带海洋，P65-73
［6］钟欢良.1990.密度环流结构，南海北部陆架邻近海域十年水文断面调查报告.北京：海洋出版社，p215-241
［7］黄企洲，王文质，傅孙成，等.1997.夏季流经东沙群岛北侧的一支偏西向海流［J］.热带海洋，P58-66
［8］黄企洲，王文质，李毓湘，等.1992.南海海流和涡旋概况［J］.地球科学进展，P1-9
Surface Currents Characteristic in Xisha Area of the South China Sea
Zhong Guangjian1，2Guo Lihua1，2Wei Chenglong1，2
（1.Guangzhou Marine Geological Survey，Guangzhou，510760；2.Key Laboratory of Marine Mineral Reasources，MLR，Guangzhou，510760，Guangdong，China）
Abstract：Surface current can be calculated from seismic streamer feather angle.Most of surfacecurrents in Xisha area of the South China Sea flowed along the northwest⁃southeast and in connection with tidal movement，but there are two exceptions.One exception is current F1，it is an onesouthway flow（F1）in the northeast of the study area，this current flowed from northwest to southeast，the velocity of F1 increased with the tide and decreased against the tide，F1may be the one of currents which flowed to west in the north of Dongsha Islands.Another exception is current F2，it is also an one⁃way flow（F2）in the northeast of the study area，this current flowed from southeast to northwest，F2may be part of the surface currents in the southwest of South China Sea.
Key words：South China Sea；Xisha waters；Surface currents