Currents in Luzon Strait Obtained from CTD and Argo Observations and a Diagnostic Model in October 2008

Abstract

On the basis of Acoustic Doppler Current Profiler (ADCP) measurements of current and hydrographic data obtained in October 2008, a diagnostic model of ocean circulation with a modified inverse method is used to study the circulation in Luzon Strait. Satellite-based geostrophic velocity calculated from the merged absolute dynamic topography is also used and compared with the in situ data. The analyses reveal that during the period of observations there were two branches of the Kuroshio current, and the maximum velocity of the current reached 175 cm s⁻¹ at the surface. The main stream of the Kuroshio was located at 122°10′E to 122°40′E near the southern boundary of the study region and confined to the upper 700 m, while its western branch was located at 121°00′E to 121°35′E and confined to the upper 400 m. The Kuroshio water intruded into the South China Sea through the northern boundary of the study region east of 120°45′E. At 1000 m depth, the flow was dominated by southwestward or westward flow in the area north of 20°30′N, while the flow was mostly southeastward in the area south of 20°30′N. A cyclonic eddy was identified in the region east of Luzon Strait. At 1500 m depth, cyclonic eddies were seen on both sides of Luzon Strait. The volume transport across the longitudinal section 120°45′E between about 20.00°N and 21.20°N south of Taiwan during the period of observations was about 4 × 10⁶ m³ s⁻¹. One Argo float was tracked as it moved across Luzon Strait, reflecting the westward flow at both the surface and 1000 m depth.

RÉSUMÉ [Traduit par la rédaction] En partant des mesures de courant par profileur de courant à effet Dopler (ADCP) et des données hydrographiques recueillies en octobre 2008, nous étudions la circulation dans le détroit de Luçon en nous servant d'un modèle diagnostique de la circulation de l'océan combiné à une méthode inverse modifiée. Nous nous servons également de la vélocité géostrophique mesurée par satellite, calculée à partir de la topographie dynamique absolue totale, pour la comparer avec les données in situ. Les analyses révèlent que pendant la période d'observation, il y avait deux ramifications du Kuroshio et que la vélocité maximale du courant a atteint 175 cm s⁻¹ à la surface. La principale ramification du Kuroshio était située entre 122°10′E et 122°40′E à proximité de la limite sud de la région à l'étude et elle était confinée aux 700 premiers mètres; sa ramification ouest était située entre 121°00′E et 121°35′E et elle était confinée aux 400 premiers mètres. Le Kuroshio se déversait dans la mer de Chine occidentale en traversant la limite nord de la région à l'étude à l'est de 120°45′E. À 1000 m de profondeur, le courant s'écoulait essentiellement en direction sud-ouest ou ouest dans le secteur au nord de 20°30′N, et en direction sud-est dans la région au sud de 20°30′N. Nous avons identifié un tourbillon cyclonique dans la région à l'est du détroit de Luçon. Nous avons relevé des tourbillons cycloniques à une profondeur de 1500 m de part et d'autre du détroit de Luçon. Le transport volumique dans le profil longitudinal à 120°45′E entre 20.00° N et 21.20° N environ au sud de Taïwan pendant la période d'observation a atteint environ 4 × 10⁶ m³ s⁻¹. Nous avons suivi une bouée Argo dérivant au gré du courant dans le détroit de Luçon, ce qui a permis d’établir qu'il s'écoulait en direction ouest à la surface et à une profondeur de 1000 m.

Keywords:

• currents in Luzon Strait
• CTD and Argo observations
• diagnostic model
• modified inverse method
• satellite geostrophic currents
• trajectory of Argo floats

Acknowledgements

This work was supported by the National Basic Research Program of China (No. 2007 CB816003), the International Cooperative Project of the Ministry of Science and Technology of China (No. 2006DFB21630), the key project of the National Natural Science Foundation of China (No. 40520140073 and No. 41176020) and the National Basic Research Program of China (No. 2011CB403503). We wish to thank the crew and participants of the R/V Dong Fang Hong-2 for their support and cooperation. Two anonymous reviewers made very valuable comments and suggestions, which were extremely helpful in the revision of our manuscript. The authors are greatly indebted to them for their detailed and careful comments and help.