西太平洋“暖池”海床深部沉积物中的细菌类群

通过16S rDNA克隆文库构建、PCR-RFLP分析等方法,对西太平洋“暖池”区海床以下230cm深度的沉积物中的细菌类群组成进行了分析．结果表明该海区深部沉积物中的细菌类群主要包括弘变形菌（Proteobacteria）,β-变形菌、CFB类群（Cytophaga／Flexibacteria／Bacteroides）、酸杆菌（Acidobacteria）和革兰氏阳性菌等,各个类群的菌属组成均较为简单．其中讲变形菌为最优势菌群,卢变形菌为次优势菌群,它们的优势菌种分别为少动鞘氨醇单胞菌（Sphingomonas paucimobilis）和产碱假单胞菌（Pseudomonasalc aligenes）．CFB类群中的细菌种类较为单一,主要为黄杆菌属（Flavobacterium）．革兰氏阳性菌在该深度沉积物中的数量也较多,主要为地芽孢杆菌属（Geobacillus）．对细菌类群的分析表明西太平洋“暖池”区该深度的沉积物中仍然存在较为丰富的有机物质,而这些深部生物圈中的细菌在“暖池”区海底沉积物环境的氮循环中可能起着重要的作用．     

基于Argo资料的西太平洋暖池体积季节和年际变化及暖水来源

基于2004年1月至2010年12月期间的网格化Argo剖面资料,分析了西太平洋暖池的三维结构以及暖池体积的变化特征,并探讨了进出暖池的经、纬向流量变化及暖池暖水可能的维持机制．结果表明,西太平洋暖池最深可达120m,且由表层向下,面积逐渐缩小并向南倾斜（到100m,主体几乎全部位于赤道以南）．依水团结构计算,暖池体积约为1．86×10^15m^3．暖池体积的年变化呈明显的双峰结构,最大值分别出现在6月和10月;暖池体积的年际变化与ENSO事件相联系,其在ENSO年具有非常明显的体积变异．从多年平均的角度分析,纬向上进入暖池的暖水流量约52Sv,主要集中在暖池上层,且以东边界流入为主,而流出暖水约49Sv,主要集中在暖池中下层,且以西边界损耗为主．经向上流进暖池的暖水约28Sv,主要以南、北边界的上层为主,而从南、北边界流出暖池的暖水（总量约23Sv）在数值和各层次上不相上下．暖水进出暖池的季节和年际变化特征显示,暖池在纬向上以暖水损耗为主,而经向上则以获取暖水为主．暖池体积与进出暖池的暖水净流量在季节时间尺度上存在较强的相关性,不过二者在年际尺度上相关系数较低．然而,在年际时间尺度上,暖池在经向上的暖平流受到ENSO事件的影响要强于纬向,在2007年和2010年两次强LaNina事件中,经向各边界进出暖池的暖水净流量异于正常年份,从而影响暖池暖水的供应,使得暖池体积在ENSO事件中发生变异．虽然绝对地转流在赤道上是不成立的,而暖池的上层又是跨赤道的,但我们的分析结果仍然可以帮助人们对于西太平洋暖池暖水的流入和流出情况获得一定的认知．     

西太平洋“暖池”区沉积物中的细菌类群及其与环境的关系

提取西太平洋“暖池”区海底沉积物柱状样不同层次样品的总DNA, 构建沉积物中的细菌16S rDNA克隆文库, 通过PCR-RFLP分析与序列测定, 对沉积物中的细菌类群及其与环境的关系进行了分析. 结果表明, 该海区沉积物中的细菌分别属于8个主要类群, 其中紫细菌(Proteobacteria)的γ-亚群为各个层次中的优势菌群, 而科尔韦尔氏菌属(Colwellia)为优势种属; α-亚群也均有分布; 而β-亚群分布很少. 不同深度之间细菌类群的区别主要在于δ-, ε-紫细菌亚群和CFB类群(Cytophaga／Flexibacteria／Bacteroides), 它们在沉积物中的分布均呈现随深度增加而减少的趋势. 系统发育分析表明, 在各个深度沉积物中各有18%~30%的细菌与甲烷代谢相关, 15%~25%的细菌与硫代谢相关, 说明甲烷代谢和硫代谢在该海区的深海物质能量循环中占据着重要地位.     

前期西太平洋暖池热含量异常影响长江中下游夏季降水的可能途经

利用日本气象厅历史海温资料、NCEP/NCAR再分析资料、海表温度和降水资料,研究了1951-2010年前期西太平洋暖池（简称暖池）热含量异常与长江中下游夏季降水的关系,及其可能影响途径.结果表明,前期暖池热含量与长江中下游夏季降水存在超前2个季节的显著负相关关系,前期11-1月（即上年11月-当年1月,下同）暖池关键区（166.5°E-173.5°W,7.5°S-3.5°N）0~200 m热含量的偏低（高）对长江中下游夏季降水偏多（少）的预测有重要指示意义.前期暖池热含量异常的持续存在,及其外强迫作用激发的具有一定斜压性结构的夏季东亚-太平洋型遥相关（EAP）,可能是影响长江中下游夏季降水的主要原因.暖池热含量在前期11-1月异常偏低导致其西北侧菲律宾异常反气旋形成并维持,夏季菲律宾异常反气旋向西北方向扩展加强,东亚沿岸EAP波列形成,使得长江中下游及其以东的西北太平洋副热带地区受异常气旋控制,且长江中下游地区为北方冷空气与南方暖湿气流的交汇区.同时,对流层高层东亚沿岸亦存在位置较中低层向西北偏移的EAP波列,长江中下游及其以南地区为异常偏强高压,高层辐散与中低层辐合相配合,有利于长江中下游地区对流发展和降水增多;反之亦然.     

海温异常对西太平洋副热带高压脊面演变影响的机制研究

根据欧洲中期数值预报中心提供的大气环流资料和NOAA提供的海温资料, 应用改进的低阶谱模式方法研究了海温异常对西太平洋副热带高压脊面演变影响的物理机制. 结果表明, 在El Niño型海温强迫下, 大气环流内部动力过程中的大尺度波波和波流相互作用较弱. 随着外部热源强迫从冬季型向夏季型推进, 西太平洋副热带高压脊面北进不明显, 使得夏季西太平洋副热带高压脊面相对偏南. 在La Niña型海温强迫下, 大气环流内部动力过程中的大尺度波波和波流相互作用明显. 随着外源强迫从冬季型向夏季型转变, 西太平洋副热带高压脊面将随之向北移动19个纬度左右, 使得夏季西太平洋副热带高压脊面偏北; 且北移到达一定纬度后, 西太平洋副热带高压脊面表现出较为显著的30~60 d季节内南北振荡, 振幅在4°~7°之间.不同海温异常型所导致的大气内部动力过程差异是造成西太平洋副热带高压脊面年际变化的重要原因之一.     

冰期旋回中西太平洋边缘海的季节性与暖池的多变性

从南海南部到阿拉弗拉海 ,一系列低纬边缘海处在西太平洋暖池区内 .微体古生物、同位素和有机地球化学 3种标志 ,一致表明末次盛冰期时边缘海的表层水温比开放的西太平洋低得多 .冰期低海面时边缘海浅水区出露成陆 ,深水区水温下降 ,减弱了向大气输送水汽和热量的能力 ,造成暖池在冰期旋回中的多变性 .冰期时冬季风强化不仅使边缘海冬季表层水温下降、季节温差加大 ,而且为热带岛屿带来水汽 ,造成山地雪线和植被带下移 ,可能为解释“热带海区古温度之谜”提出了新途径     

南印度洋海温偶极子型振荡及其气候影响

印度洋海表温度（Sea Surface Temperature,简称SST）的方差分析和相关分析表明南印度洋也存在一个海温偶极子型振荡,并定义了一个南印度洋海表温度异常偶极子指数.夏、秋季（南半球冬、春）的南印度洋偶极子指数与后期热带500hPa和100hPa高度场异常有显著而持续的相关,在冬、春达到最大,并可以持续到次年夏、秋.前期夏、秋季节的南印度洋偶极模对次年我国大陆东部夏季降水异常有显著的影响,对应偶极子正位相,次年夏季印度洋、南海（东亚）夏季风偏弱;副高加强且南撤、西伸,南亚高压偏强且位置偏东,易形成我国长江流域降水偏多,华南降水偏少;负位相年反之.后期冬季西太平洋暖池是联系南印度洋偶极子与次年我国夏季降水异常关系的一条重要途径.南印度洋偶极子表现出了明显的独立于ENSO（El Nio-Southern Oscillation,简称ENSO）的特征.     

北太平洋海温与广西前汛期降水的联系

利用1979—2019年全国160站逐月降水资料、Hadley中心海温资料、NOAA以及NCEP/NCAR再分析资料,结合相关分析、信息流以及合成分析方法,分析了北太平洋海温异常与广西前汛期降水的同期联系,并初步探讨了前者对后者的影响及可能机制,结果表明：北太平洋关键区海温是广西前汛期降水的显著影响源,海温正位相(负位相)的异常分布在一定程度上导致了广西前汛期降水增多(减少).北太平洋关键区海温变化可以独立于赤道中东太平洋影响前汛期降水,而赤道中东太平洋海温变化可以起到调制作用,增强两者联系.北太平洋为正位相海温异常时,大气为“+-+”的经向三极型位势高度异常响应.与此同时,海温异常激发了向下游中高纬传播的Rossby波列,引起东亚沿岸位势高度正异常和反气旋环流异常.在上述机制下,贝加尔湖高压脊和东亚大槽均显著增强,使得中高纬冷空气更易南下.赤道中东太平洋海温的调制作用体现在对中低纬环流的影响.关键区海温正位相对应于赤道中东太平洋海温偏暖,后者引起局地异常上升运动,减弱Walker环流进而导致赤道西太平洋出现下沉异常,抑制了对流活动,在西北太平洋强迫出异常反气旋,使得副高加强西伸.副高的增强西伸增强了暖湿气流输送,这一方面有利于广西一带的水汽输送,水汽通量辐合增强;另一方面有利于冷暖空气在广西交汇,对流不稳定增强,促进上升运动,最终导致降水增多.北太平洋为负位相时上述异常形势相反,导致降水减少.

     

三千万年以来西太平洋黏土矿物记录的亚洲干旱及构造-气候驱动

亚洲内陆是全球第二大风尘源区,其构造和气候演化对区域和全球气候环境有重要影响.西太平洋是亚洲风尘向东输送的主要沉积汇.黏土矿物作为容易长途搬运的细颗粒大陆风化产物,被广泛应用于古气候和风化历史重建,但亚洲大区域范围、长时间尺度黏土矿物记录的整体演化趋势及响应机制还不甚清晰.我们利用西太平洋深海钻探计划(DSDP)292和296站位两个长尺度、连续、高分辨率沉积物岩芯的黏土矿物和Sr-Nd同位素组成,约束了沉积物来源,并重建了渐新世以来风尘源区的干旱演化历史.结果表明,菲律宾海黏土粒级沉积物主要为亚洲内陆风尘和西太平洋岛弧风化产物的混合.基于黏土矿物组成及风尘通量等指标重建,揭示出中亚风尘源区自晚渐新世以来持续干旱化,在约20、14、7和3Ma出现阶段性干旱化加剧.综合已发表的亚洲黏土矿物记录与其他地区记录对比,发现亚洲地区伊利石和绿泥石相对含量在晚新生代的增长更为显著,这种不一致性明显出现始于约20Ma,而约3Ma之后出现全球一致的伊利石快速增加.综合构造与气候记录,我们认为20～3Ma期间来自亚洲物源的伊利石和绿泥石增加主要响应于喜马拉雅-青藏高原的构造隆升,而3Ma以来主要响应于北...     

1998年西太平洋地球物理会议——地震预测现状与发展专题概况

介绍了西太平洋地球物理会议概况,特别是地震预报现状和发展专题,包括地震观测台网建设,地震预报方法中存在的问题,对地震现象的新认识与新理论,地震与地下介质的地球物理性质的关系。     

12000年以来天文季节长度变化序列的重建及其特征分析

已有研究发现季节长度变化与气候冷暖变化密切相关,但是到目前为止还没有一个长度超过1万年的准确度很高的季节长度变化序列.该文利用星历数据DE441重建了12000年以来季节长度的时间变化序列,并利用ICEEMDAN与连续小波变换两种方法提取了夏季与冬季长度不同尺度的周期性信号,揭示了它们在过去12000年以来不同时间段内的变化特征.研究发现：北半球夏季时长变化存在2.5年、4年、5.5年、11.8年、15.8年、29年、84年、101年、223年、约500年和约850年的周期,北半球冬季时长变化具有2.5年、4年、5.5年、11.8年、15.8年、29年、74年、167年、约500年和约1000年的周期.其中11.8年的短尺度周期变化贯穿于整个过去12000年;2.5年、4年、5.5年与15.8年左右的周期则是在全新世某个时间段内变化较为显著.该研究结果为进一步深入理解和探讨气候变化的原因和机制提供了新的数据和依据.     

西太平洋晚全新世变冷事件

对取自冲绳海槽和南海的3个重力柱状样(255,170,17940-2柱状样)进行浮游有孔虫分析后发现:所有属种中,Pulleniatina obliquiloculata显示出对西太平洋晚第四纪冬季表层海水温度反应灵敏,其相对丰度的变化显著,且在各柱状样间可以对比。全新世最显著的变化是约4～2kaBP前的P. obliquiloculata最小值带,可能与新冰期变冷有关。这一变冷事件在西大平洋的广泛存在表示P obliquiloculata可以作为古海洋和气候变化的示踪器,对于海-陆气候对比亦较重要。     

东亚地震各向异性——2006年西太平洋地球物理会议专题介绍

2006年7月24—27日在北京召开了2006年西太平洋地球物理会议,本文简介了这次会议的概况,介绍了东亚地震各向异性专题中的最新研究进展。     

1998年西太平洋地球物理会议--地震预报现状与发展专题概况

介绍了西太平洋地球物理会议概况,特别是地震预报现状和发展专题,包括地震观测台网建设,地震预报方法中存在的问题,对地震现象的新认识与新理论,地震与地下介质的地球物理性质的关系.     

华南前汛期降水异常与太平洋海表温度异常的关系

利用近50年华南地区站点逐日降水观测资料和全球大气、海洋分析资料,分析了华南前汛期降水异常的变化特征及其与太平洋海温异常的联系.结果表明,近50年来华南前汛期降水总体呈现减少趋势.影响华南前汛期降水异常的太平洋海温异常型是一个类似于ENSO的西太平洋暖池模态,即显著海温异常区域位于西太平洋暖池.西太平洋暖池区域(120°E—180°E,20°S—20°N)前期冬季海温异常同华南前汛期降水存在显著的负相关关系,是具有预报意义的海温关键区.该关键区海温异常影响华南前汛期降水的可能物理过程是:当前期冬季暖池异常偏暖时,菲律宾周围地区对流活动加强,导致Walker环流及东亚太平洋中低纬局地Hadley环流增强;该异常通过影响东亚－太平洋遥相关波列,使前汛期期间西太平洋副高加强西伸,脊线位置偏北,同时副热带西风急流减弱北退.随着Hadley环流上升支的增强,东亚副热带地区下沉运动也增强了,华南地区对流活动受到抑制.而且由于副高的增强,经过其北侧向华南地区的西南水汽输送辐合也减弱了,因此前汛期降水偏少.冷海温年的情形则相反,华南前汛期降水偏多.近50年来华南前汛期降水总体呈现趋势性减少正是由于前冬西太平洋暖池趋势性增暖所致.     

热带西太平洋对风应力的斜压响应

发展了一个线性热带西太平洋两层模式,分别为混合层和温跃层,其密度、温度各不相同.利用这一模式分析了热带西太平洋对纬圈风应力的响应,求出西边界的解,以及解析地求得热带西太平洋温跃层厚度、洋流及海温分布.结果表明,热带西太平洋物理量的变异在El Nino/La Nina事件中起着重要作用,在温跃层中海温变化的振幅明显大于混合层,这从理论上支持了近年来的观测事实.     

南海夏季风爆发与南大洋海温变化之间的联系

利用1979-2009年NCEP第二套大气再分析资料和ERSST海温资料,分析南海夏季风爆发时间的年际和年代际变化特征,考察南海夏季风爆发早晚与南大洋海温之间的联系.主要结果为:(1)南海夏季风爆发时间年际和年代际变化明显,1979-1993年与1994-2009年前后两个阶段爆发时间存在阶段性突变;(2)南海夏季风爆发时间与前期冬季(12-1月)印度洋-南大洋(0-80°E,75°S-50°S)海温、春季(2-3月)太平洋-南大洋(170°E -80°W,75°S-50°S)海温都存在正相关关系,当前期冬、春季南大洋海温偏低(高)时,南海夏季风爆发偏早(晚).南大洋海温信号,无论是年际还是年代际变化,都对南海夏季风爆发具有一定的预测指示作用;(3)南大洋海温异常通过海气相互作用和大气遥相关影响南海夏季风爆发的迟早.当南大洋海温异常偏低(偏高)时,冬季南极涛动偏强(偏弱),同时通过遥相关作用使热带印度洋-西太平洋地区位势高度偏低(偏高)、纬向风加强(减弱),热带大气这种环流异常一直维持到春季4、5月份,位势高度和纬向风异常范围逐步向北扩展并伴随索马里越赤道气流的加强(减弱),从而为南海夏季风爆发偏早(偏晚)提供有利的环流条件.初步分析认为,热带大气环流对南大洋海气相互作用的遥响应与半球际大气质量重新分布引起的南北涛动有关.     

热带西太平洋对风应力的斜压响应

发展了一个线性热带西太平洋两层模式,分别为混合层和温跃层,其密度、温度各不相同.利用这一模式分析了热带西太平洋对纬圈风应力的响应,求出西边界的解,以及解析地求得热带西太平洋温跃层厚度、洋流及海温分布.结果表明,热带西太平洋物理量的变异在El Nino/La Nina事件中起着重要作用,在温跃层中海温变化的振幅明显大于混合层,这从理论上支持了近年来的观测事实.     

西太平洋海-气相互作用研究进展

主要对近十几年来我国在西太平洋海域海-气相互作用方面的研究成果作一简要回顾通过参与国际合作，我国在西太平洋海域已经获得大量观测资料，并在海气能量交换和物质交换方面取得了不少科研成果这些成果主要包括：（1）近中国海和热带西太平洋海域的海面动量、热量交换特征；（2）西太平洋及暖油海域的边界层特征；（3）海上气溶胶特性及分布规律；（4）热带西太平洋海-气二氧化碳交换。     

近百年来南海北部珊瑚生长率与海面温度变化的关系

从西沙和海南岛南部海区钻取的5个滨珊瑚(Porites)岩芯,研究其逐年生长率变化及与海面温度(SST)关系,得出近百年来研究海区的滨珊瑚生长率平均为11mm/a,变化于7～15mm/a之间,珊瑚生长率与SST呈显著正相关.据1961～1993年的资料统计,各个样品的相关系数在0.77～0.89之间,从而建立了珊瑚生长率温度计.由它后报1993～1961年间该海区的SST,误差为土0.12～±0.17℃.由后报得出近百年来南海北部热带海区的SST上升率为0.20℃/100a,明显高于中国气温的0.09℃/100a,但低于全球温度和西太平洋热带海区SST的上升率.