基于岸基观测数据的渤海沿岸海域表层温盐特征分析

岸基海洋站观测是我国最基本的传统海洋观测方式,也是最重要的海洋观测方式之一,其特点是规范、连续,所获取的海洋环境要素数据具有标准化程度高、质量可靠等优点。文章利用环渤海沿岸9个岸基海洋站的长期观测数据,对渤海沿岸海域的表层海水温度和盐度数据进行了综合统计、分析,得出了渤海沿岸海域表层海水温度和盐度的地域分布特征,同时给出了渤海沿岸各海洋站所在海域表层海水温度和盐度的季节变化特征等。     

基于遥感的台湾岛周边海域表层海水温盐特征

卫星遥感具有观测周期短、频率高的优势,可实现大范围、连续的海洋观测。利用遥感的手段对台湾岛周边海域表层海水温度和盐度进行反演,研究了台湾岛周边海域表层海水温度和盐度的分布特征及其成因。研究表明,台湾岛周边海域海水表层温度总体呈现西北低、东南高,由NW向SE以圆弧状向吕宋岛北部沿岸扩散,温度逐步升高,吕宋岛北部沿岸常年温度在26℃以上;台湾岛东部海域海水盐度全年相对稳定,吕宋岛北部有一相对固定高盐度区域,台湾海峡受季风、黑潮分支、沿岸流的影响,盐度分布变化较大。     

航空微波遥感观测海水表层盐度的研究进展

盐度是海水的基本特征之一。在开敞海和海岸带进行长期的盐度测量具有重要的意义。利用航空微波技术观测海水盐度的研究始于20世纪60年代末，经过20多年的不断探索，近10年来这一技术研究有了较大的进展。将被动式微波辐射计装在小型飞机上对海水表层盐度进行观测，可以获得同步、快速和大面积的海水表层盐度。目前，已有多种微波辐射计在不同国家和地区的河口海湾和海洋得到使用，如ESTAR、SI，FMR、STARRS、PALS和PLMR。使用航空遥感辐射计对海水进行观测，目前，校正后的盐度当分辨率为1km。时数据准确度和精度都可以达到1psu。利用最新研发的双偏光微波航空遥感技术有望使校正后的盐度数值精度和准确度控制在1psu以内。     

大亚湾及其邻近海域冬季温度、盐度的分布及日变化特征

根据2018年1月冬季航次的水文实测资料,详细分析了大亚湾海水温度(T)、盐度(S)的分布特征。整体而言,观测海区海表相对于海底具有高温低盐的特征;同时,无论是表层还是近底层,大亚湾湾内的海水相对于湾外都呈现高温低盐的特征。观测期间,应是受到大亚湾核电站温排水的影响,湾内西侧存在一个高温中心。盐度的差异在近底层更加明显,低盐中心位于大亚湾的湾顶和大亚湾的中部海域,而高盐中心则主要分布于湾口西侧及惠东以东附近海域。太阳辐射和潮流变化是影响大亚湾温度、盐度变化的两大重要因素。其中,太阳辐射的影响主要局限于表层3~4 m,对近底层海水的影响较小;其加热效应使湾内和湾口附近的表层海水都表现出明显的昼夜变化。由潮汐和温度、盐度的对应关系可知,潮流对湾内温度、盐度的影响较大,而对湾外温度、盐度的影响较小。     

日照海洋环境监测站海域表层海水盐度的变化特征

海水盐度是海洋物理环境的重要组成部分，其变化可改变水动力环境，进而改变海洋生态环境，因此研究海水盐度的变化特征具有十分重要的意义。文章对2011-2015年日照海洋环境监测站海域表层海水盐度的实测数据进行统计分析，研究结果表明：该海域表层海水盐度基本围绕多年平均值呈周期性波动；受季风影响，表层海水盐度呈显著的季节变化特征，即冬、春季高，而夏季最低；降水量对表层海水盐度的影响有明显的滞后性；冬季表层海水盐度有升高趋势。     

海洋中的CO2观测与研究

在1985年～1997年之间"陆架边沿海海洋通量研究"和"中美海气联合调查"(TOGA)海洋观测调查项目中,利用库仑仪系统和高精度测量海水二氧化碳分压气相色谱系统测量了表层和深层海水总溶解二氧化碳(TCO2)、海水和大气CO2分压(PCO2)样品,测量精度为±1umol/kg和±1utam.根据表层和深层CO2数据,讨论了影响CO2变化的主要因素,通过研究计算获得了CO2和温度(T)、盐度(S)、总碱度(ALK)相关回归方程.CO2分布变化与流、水团、黑潮变化密切相关.本文根据在中国东海四个航次测量的海水和大气的PCO2,描述了调查海域CO2的源与汇以及通量的分布.     

营养盐自动分析仪测量海水氨氮盐度效应分析及解决方案探讨

以营养盐自动分析仪为研究对象,研究海水氨氮测量过程中海水盐度效应的特点,并在此基础上研究降低盐度效应的方法。采用营养盐自动分析仪测量不同盐度标准溶液,标准曲线线性度都能达到0.999 0以上,说明海水盐度对分析仪标准曲线线性度基本没有影响;随海水盐度增加,标准曲线斜率呈增加趋势。通过对比15条不同盐度标准曲线测量准确性,确定在海水盐度已知情况下选取与被测海水盐度最为相近的人工海水定标能够最大程度降低盐度效应;在海水盐度未知或海水盐度变化较大情况下,以盐度15的人工海水定标,能够最大程度降低盐度效应对氨氮测量结果的影响。     

基于浮标观测数据的渤海表层温盐特征分析

利用海洋观测浮标所获取的短期观测数据,对渤海表层海水温度和盐度水平分布及变化进行了综合分析。分析结果较为全面、真实地反映出了渤海表层温盐的基本特征。说明这些浮标观测数据比较真实、可靠。     

孟加拉湾海表盐度变化特征的卫星遥感应用研究

本文利用2011年8月至2014年3月Aquarius卫星盐度产品结合Argo等实测盐度资料,探讨了孟加拉湾海表盐度的季节及年际变化特征。结果显示,Aquarius与Argo盐度呈显著线性正相关,总体较Argo盐度值低,偏差为-0.13,其中在孟加拉湾北部海域负偏差值比南部海域更大,分别为-0.28和-0.10。Aquarius卫星与Argo浮标在表层盐度观测深度上的差别是造成此系统偏差的主因。Aquarius盐度资料清晰显示了孟加拉湾海表盐度具有明显的季节变化特征,包括阿拉伯海高盐水的入侵引起湾南部海域盐度的变化以及湾北部淡水羽分布范围的季节性迁移等主要特征。此外,分析还揭示了2011(2012)年春季整个湾内出现异常高盐(低盐)现象。研究表明,2010(2011)年湾北部夏季降雨减少(增加)导致该海域海水盐度偏高(偏低),并通过表层环流向南输运引起次年春季湾内表层盐度出现异常高盐(低盐)现象,春季风应力旋度正(负)距平通过影响盐度垂直混合过程对同期表层盐度异常高盐(低盐)变化也有影响。     

基于Argo观测的太平洋温、盐度分布与变化(Ⅱ):盐度

利用基于客观分析方法重构的Argo网格资料(未同化其他观测资料),分析探讨了2004年1月-2011年12月期间太平洋海域(60°S-60°N、120°E-80°W)盐度气候态分布特征与变化规律。结果表明,分别位于南、北亚热带海域的两个高盐(北部约为35.2,南部为36.4左右)中心,呈马鞍形的双峰分布,对称中心不在赤道,而是偏北12个纬度;在南、北纬40°附近海域,盐度等值线十分密集,形成"极锋";在新西兰东南海域存在低盐水由南向北的入侵现象,且由表层至1 000 m深层终年存在。盐度在亚极地海域每年大致呈一高一低的周期性变化,亚北极海域更明显,最高盐度值出现在每年的4月份,最低盐度值则出现在每年的9月份,高低盐度差在0.30~0.45之间。表层以下,盐度的周期性变化远不如表层明显,至500 m中层,整个太平洋海域的盐度最大变幅不超过0.10。赤道海域的表层盐度在2007年和2010年分别有明显的异常减小,最大振幅约为0.8,年际变化周期约为3年;北副热带和亚北极海域的表层,盐度表现出3-6个月的年际振荡,振幅约为0.2;中层盐度几乎没有明显的异常变化。     

基于Argo 观测的太平洋温、盐度 分布与变化（2）：盐度

利用基于客观分析方法重构的Argo网格资料（未同化其他观测资料）,分析探讨了2004年1月-2011年12月期间太平洋海域（60°S-60°N、120°E-80°W）盐度气候态分布特征与变化规律。结果表明,分别位于南、北亚热带海域的两个高盐（北部约为35.2,南部为36.4左右）中心,呈马鞍形的双峰分布,对称中心不在赤道,而是偏北12个纬度;在南、北纬40°附近海域,盐度等值线十分密集,形成“极锋”;在新西兰东南海域存在低盐水由南向北的入侵现象,且由表层至1000 m深层终年存在。盐度在亚极地海域每年大致呈一高一低的周期性变化,亚北极海域更明显,最高盐度值出现在每年的4月份,最低盐度值则出现在每年的9月份,高低盐度差在0.30~0.45之间。表层以下,盐度的周期性变化远不如表层明显,至500 m中层,整个太平洋海域的盐度最大变幅不超过0.10。赤道海域的表层盐度在2007年和2010年分别有明显的异常减小,最大振幅约为0.8,年际变化周期约为3年;北副热带和亚北极海域的表层,盐度表现出3-6个月的年际振荡,振幅约为0.2;中层盐度几乎没有明显的异常变化。     

大亚湾及其邻近海域夏季温度、盐度的分布特征

利用2018年7月在大亚湾及其邻近海域大潮期间定点准同步连续观测的CTD资料,分析了调查期间研究海域温度和盐度的分布及其日变化特征,并探讨其可能成因。结果表明:大亚湾海域表层温度分布由湾顶向湾外呈现"内高外低"的态势,盐度分布由湾内向湾外逐渐递增,10 m层也大体呈现湾内高温低盐、湾外低温高盐的特点。湾内垂向混合较为均匀,而湾外由于上、下层两种性质不同水体的叠置,存在较强的温度和盐度跃层。温度、盐度日变化因地而异,且差异明显,其变化主要受到太阳短波辐射、温排水、潮流等因素的影响。     

春季东海近岸表层浮游植物群落结构及其与环境因子的关系

采用HPLC-CHEMTAX方法分析了2008年春季东海近岸海域的表层浮游植物群落结构及其与环境因子的关系。结果表明,调查区表层浮游植物优势类群为硅藻和甲藻,对叶绿素a的平均贡献率分别为42%和32%。硅藻和甲藻均适于生长在低温、低盐和高氮磷比的环境,但硅藻水华发生在温度较低、盐度较高、氮磷比较高的长江冲淡水与外海水交汇的盐度锋面上,而甲藻水华发生在温度较高、盐度较低、氮磷比较低的冲淡水与台湾暖流交汇的温度锋面上。LOWESS回归表明,叶绿素a和甲藻分别随温度和盐度升高呈先增后降的趋势,硅藻随温度和盐度变化波动较大。叶绿素a和硅藻随氮磷比升高而递增,甲藻随氮磷比的变化波动较大。     

南黄海夏季表层海水中pCO2分布的初步探讨

作者在 1 999年夏季的航次中 ,获得了南黄海表层海水 p CO2 的实测数据。本文结合水文、化学和生物等要素的同步观测资料 ,对影响 p CO2 分布和变化的某些重要现象进行了初步探讨。研究表明南黄海表层海水 p CO2 的分布存在较大的不均匀性 ,这是边缘海区海水中生物、物理和化学因素复合作用的结果。除长江口门外的 p CO2 高值区外 ,南黄海表层海水的 p CO2 值与叶绿素、水温大体呈负相关 ,而与海水的盐度基本上呈正相关。     

连云港海域表层海水温度、盐度变化的多重分形分析

以1996—2008年的连云港海域表层海水温度、盐度的日观测数据为基础,运用多重分形分析方法对该海域温度、盐度的时间演变特征进行了研究。结果表明,在所研究的时间尺度内,温度和盐度均具有统计标度不变性,表现出较弱的多重分形特征;多重分形谱形态参数的计算结果表明,温度和盐度的变化均存在着下降的趋势,并且盐度随时间变化的复杂性、不规则性和不均匀性要较温度显著。研究结果对于连云港海域海洋环境系统动力过程的理解和预报模式的改进具有参考意义。     

近二十年南海表层海水的盐度淡化及其机制

南海北部航次观测资料显示南海北部表层盐度在2004—2012年期间缓慢降低,2012年盐度达到最低。客观分析数据EN4(the UK Met Office EN.4.0.2 objective analyses)以及OFES(ocean general circulation model for the Earth Simulator)模式结果都显示南海表层海水盐度在1993—2014年有淡化趋势,最显著区域位于吕宋岛以西和南海南部。盐度收支分析表明淡水强迫在吕宋岛以西海域起主要贡献,而水平平流输运主导南海西部的表层盐度变化。吕宋岛以西表层盐度的降低与近年来沃克环流加强引起的夏季强降雨增加有关。     

东海沿岸海域表层海水酸化趋势及影响因素研究

根据2002—2011年东海沿岸海域(4个区域,16个站位)春、夏、秋三个季节的表层海水pH、温度、盐度和叶绿素a等监测资料,对该海域pH的年际时空变化及其影响因素进行了探讨。结果表明,东海沿岸海域表层海水十年间pH变化趋势存在明显的季节和区域差异,共有10个站点表层海水pH呈下降趋势,主要集中于长江口和杭州湾海域,而三门湾和椒江口海域的酸化则不明显。环境因子相关性分析显示,杭州湾海域夏季表层海水的pH与叶绿素a浓度呈极显著正相关,其它海域两者间未显示出显著的相关性;杭州湾海域的pH与海表温度也存在显著的相关性,但季节不同趋势不同,呈现出春季正相关而夏季负相关的特征;pH与盐度的关系在各海域表现得更加明显,长江口、杭州湾和三门湾三个调查海区海水的pH变化与盐度都存在显著的正相关。总之,在10年的连续监测内东海沿岸海域存在一定程度的酸化趋势,其影响机制还需进一步研究。     

2009-2010年冬季南海东北部中尺度过程观测

根据南海北部陆架陆坡海域2009-2010年冬季航次的CTD调查资料,发现西北太平洋水在上层通过吕宋海峡入侵南海,其对南海东北部上层水体温盐性质的影响自东向西呈减弱趋势,影响范围可达114°E附近。入侵过程中受东北部海域反 气旋式涡旋(观测期间,其中心位于20.75°N,118°E附近) 的影响,海水的垂向和水平结构发生了很大变化,特别是涡旋中心区域,上层暖水深厚,混合层和盐度极大值层显著深于周边海域。该暖涡在地转流场、航载ADCP观测海流及卫星高度计资料中均得到了证实。暖涡的存在还显著影响了海水化学要素的空间分布,暖涡引起的海水辐聚将上层溶解氧含量较高的水体向下输运,使次表层的暖涡中心呈现高溶解氧的分布特征。     

1980～1999年热带太平洋次表层盐度年际变化同化数据分析

通过统计方法利用一套海洋同化数据分析了热带太平洋次表层的盐度变化特征.结果表明次表层盐度的年际变化与ENSO相关,且次表层盐度信号区域呈东西方向“跷跷板”的分布.对影响这些次表层的盐度信号区域平均的纬向平流、经向平流、垂直运动和淡水通量异常等因素进行了分析,并且与影响表层盐度年际变化模态的影响因素差异进行了比较,结果表明,纬向平流的异常对表层盐度的异常变化影响较大,而对次表层盐度异常有较大影响的是海水的垂直运动异常.     

一种浮标式的温盐传感器载体装置

表层海水盐度是海洋水文观测中十分重要的观测项目之一,对其连续观测数据进行统计分析,可获得本海域表层海水盐度状况及变化规律,对海上防灾减灾,促进海洋经济发展有着重要的意义。因此能否获取可靠的观测数据就非常重要。文章介绍一种浮标式的温盐传感器载体装置,由防缠绕固定模块、浮体配重模块和防护过滤模块3部分组成,既能防海水污损,又能减少物理（缠绕、振动、碰撞）因素的影响,大大提高了温盐传感器的使用寿命及观测数据的连续性和可靠性,并且维护方便,非常适合海洋站使用。