与南沙深水区温跃层有关的海水平均温度的分布特征

在确定温跃层三要素 (深度 (上界深度 )、厚度和强度 )及测站温度垂直最大梯度的基础上 ,分别计算了南沙深水测站 (水深大于 1 0 0 0m)在温跃层上界深度层范围内的平均温度、在温跃层下界深度以下自 3 0 0m层至 80 0m层之间的平均温度。分析表明 ,在温跃层上界深度范围内 ,海水平均温度的水平分布明显显示出低温海水自南沙的西北部向东南部缓慢推进之势 ,似是东北季风驱动的结果。温度垂直梯度越大 ,它在垂直方向上阻碍上层海水的热量往深层扩散的能力就越强。     

中国近海温跃层判定方法的研究

根据东海以及南海东北部多组资料，探讨了拟阶梯函数法和垂向梯度法在浅海区（水深〈200m）、陆架坡折海域（水深在200m左右）和深水开阔海区（水深〉200m）的应用情况，分析了温跃层在陆架坡折海域的水平衔接问题。对比分析表明：在浅海区，两种方法结果比较一致，特别对某些垂直温度梯度较弱的曲线，拟阶梯函数法和实际水文廓线符合更好。陆架坡折海域，垂向梯度法对于温度梯度相对较弱的跃层刻画不好，而拟阶梯函数法可以对较弱温跃层进行判定，与实际垂直水文结构一致。深水开阔区域，垂向梯度法所得温跃层特征量与实际符合较好，而拟阶梯函数法获得的温跃层强度偏大。因此，对本研究海域来说，当水深≤200m时，采用拟阶梯函数法，当水深〉200m时采用垂向梯度法，最小判定标准统一采用0．05℃／m，可以有效避免陆架坡折海域的水平不连续问题，与实际水文廓线符合较好。     

与南沙深水区温跃层有关的海水平均温度的分布特征

在确定温跃层三要素（深度（上界深度）、厚度和强度）及测站温度垂直最大梯度的基础上,分别计算了南沙深水测站（水深大于１０００ｍ）在温跃层上界深度范围内的平均温度、温跃层下界渡以下自３００ｍ层至８００ｍ层之间的平均温度。分析表明,在温跃层上界深度范围内,海水平均温度的水平分布明显显示出低温海水自南沙的西北部向东南部缓慢推进之势,似是东北季风驱动的结果。温度垂直梯度越大,它在垂直方向上阻碍上层海水的热量     

南海温跃层深度计算方法的比较

基于1986-2008年的中国近海及邻近海域再分析产品(CORA)气候平均海温资料,分别运用S-T法、垂向梯度法和最大曲率点3种温跃层定义计算了南海温跃层上界深度,揭示了南海温跃层季节变化特征。对3种不同定义确定的温跃层上界深度进行比较发现:采用不同定义计算南海温跃层上界深度存在差异,S-T法确定的温跃层上界深度最浅,垂向梯度法其次,最大曲率点法最深;在深水区(水深200 m)运用S-T法计算的温跃层上界深度与垂向梯度法的结果比较一致,都与实际温跃层深度符合较好;在浅水区(水深200 m),垂向梯度法和最大曲率点法可以准确判定无跃区,但对于温跃层深度计算,3种定义误差均较大。     

赤道太平洋上层海洋垂向温度梯度距平与E1 Nin^～o的关系

用赤道太平洋长达21a的温度资料以及经验正交函数(EOF)分析方法,讨论了在5°S-5°N平均纬向垂直剖面上赤道太平洋垂向温度梯度距平的时空变化,得到了一些有意义的结果.赤道太平洋垂向温度梯度距平EOF分析第1模态的正/负位相反映了Ei(n)o/La Nia发生前赤道太平洋温跃层的分布,第2模态的正/负位相反映了Ei(n)o/La Nia鼎盛以及开始衰减时赤道太平洋温跃层的分布.根据我们对赤道太平洋温跃层核心位置的定义,在Ei(n)o向La Nia转换的过程中,赤道东太平洋温跃层上升了30-40m,而赤道中太平洋温跃层先是上升了40-50m,然后又下降了40-50m,赤道西太平洋温跃层下降了90m;随着赤道西太平洋暖水的堆积以及东移,温跃层首先在赤道西太平洋加深,Ei(n)o发生前赤道中东太平洋温跃层开始加深,Ei(n)o达到鼎盛时赤道西太平洋温跃层抬升,而赤道中东太平洋温跃层加深;赤道太平洋垂向温度梯度距平EOF分析第1特征向量的时间系数与Nio3区的SST距平有非常好的相关,并且超前于Nio3区的SST距平,超前3个月的相关系数高达0.7017,超前6个月的相关系数高达0.6467,因此可以用该量来预测Nio3区的SST距平.     

赤道太平洋上层海洋垂向温度梯度距平与El NI(n)o的关系

用赤道太平洋长达21a的温度资料以及经验正交函数(EOF)分析方法,讨论了在5°S-5°N平均纬向垂直剖面上赤道太平洋垂向温度梯度距平的时空变化,得到了一些有意义的结果.赤道太平洋垂向温度梯度距平EOF分析第1模态的正/负位相反映了Ei(n)o/La Nia发生前赤道太平洋温跃层的分布,第2模态的正/负位相反映了Ei(n)o/La Nia鼎盛以及开始衰减时赤道太平洋温跃层的分布.根据我们对赤道太平洋温跃层核心位置的定义,在Ei(n)o向La Nia转换的过程中,赤道东太平洋温跃层上升了30-40m,而赤道中太平洋温跃层先是上升了40-50m,然后又下降了40-50m,赤道西太平洋温跃层下降了90m;随着赤道西太平洋暖水的堆积以及东移,温跃层首先在赤道西太平洋加深,Ei(n)o发生前赤道中东太平洋温跃层开始加深,Ei(n)o达到鼎盛时赤道西太平洋温跃层抬升,而赤道中东太平洋温跃层加深;赤道太平洋垂向温度梯度距平EOF分析第1特征向量的时间系数与Nio3区的SST距平有非常好的相关,并且超前于Nio3区的SST距平,超前3个月的相关系数高达0.7017,超前6个月的相关系数高达0.6467,因此可以用该量来预测Nio3区的SST距平.     

赤道太平洋上层海洋垂向温度梯度距平与El Nio的关系

用赤道太平洋长达21a的温度资料以及经验正交函数(EOF)分析方法,讨论了在5°S-5°N平均纬向垂直剖面上赤道太平洋垂向温度梯度距平的时空变化,得到了一些有意义的结果。赤道太平洋垂向温度梯度距平EOF分析第1模态的正/负位相反映了El Nino/La Nina发生前赤道太平洋温跃层的分布,第2模态的正/负位相反映了El Nino/La Nina鼎盛以及开始衰减时赤道太平洋温跃层的分布。根据我们对赤道太平洋温跃层核心位置的定义,在El Nino向LaNina转换的过程中,赤道东太平洋温跃层上升了30-40m,而赤道中太平洋温跃层先是上升了40-50m,然后又下降了40-50m,赤道西太平洋温跃层下降了90m;随着赤道西太平洋暖水的堆积以及东移,温跃层首先在赤道西太平洋加深,El Nino发生前赤道中东太平洋温跃层开始加深,El Nino达到鼎盛时赤道西太平洋温跃层抬升,而赤道中东太平洋温跃层加深;赤道太平洋垂向温度梯度距平EOF分析第1特征向量的时间系数与Nino3区的SST距平有非常好的相关,并且超前于Nino3区的SST距平,超前3个月的相关系数高达0.7017,超前6个月的相关系数高达0.6467,因此可以用该量来预测Nino3区的SST距平。     

印度洋大眼金枪鱼和黄鳍金枪鱼渔场水温垂直结构的季节变化

为了解印度洋大眼金枪鱼(Thunnus obesus)和黄鳍金枪鱼(Thunnus albacares)主要作业渔场温跃层上界温度、深度和垂直温差时空变化特征,采用2007～2010年Argo温度剖面浮标资料,计算了印度洋大眼金枪鱼、黄鳍金枪鱼主要作业渔场次表层温度和温跃层特征参数.研究认为,温跃层上界深度、温度和10～200 m温差存在明显的季节性变化.5～9月在15°～25°S纬向区域存在一块季节性较深的温跃层上界深度区域;在20°S以南海域,12月至次年4月份温跃层上界深度非常浅;在15°S至赤道纬向区域,尤其是在西部,常年存在一块温跃层较浅的区域.总体而言,温跃层上界深度较深的地方温度相对较低,在2～5月期间,在阿拉伯海东南和孟加拉湾西南形成一块大面积的暖水区;7～9月期间,在15°～25°S,纬向区域因温跃层上界深度较深,从表层至温跃层上界深度温度变化相对较大,温跃层上界温度显著较低.在20°S以南,温跃层上界温度常年都很低.10°S经线方向将水下10 ～200 m垂直温度分成南北两部分,10°S以南部及以北部海区的垂直温差分别大于和小于10℃.分析结果初步揭示了金枪鱼主要作业渔场温跃层上界温度、深度和垂直温差分布特征,为金枪鱼实际生产作业提供理论参考.     

千岛湖水温垂直分层的空间分布及其影响因素

湖泊热力分层及热力循环深刻影响深水湖泊生态系统。随着全球气候变暖,湖泊热力过程会发生显著变化。作为深水水库型湖泊,千岛湖的热力过程与水环境的变化紧密相连,为了分析千岛湖水体水温、湖泊热力分层参数(温跃层深度、厚度和强度)的分布,探讨温跃层深度与水温、水体透明度以及水深之间的关系,本文根据2014年7月份与2015年5月份对千岛湖全湖60个采样点的水体理化指标的垂向分布调查数据,计算得到千岛湖热力分层参数,进而分析其时空分布特征及主要影响因素。结果表明,千岛湖水体水温垂直分布呈现正温分布,春夏季全湖范围内均存在不同程度的温度分层现象,温跃层深度、厚度和强度均从上游河口向下游敞水区逐步增大,这种空间变化的趋势在7月份比5月份更显著。水温、透明度和水深是影响温跃层深度的主要因素。夏季湖泊热力分层稳定期温跃层深度与表层水温(0—2m)存在显著负相关关系,与透明度和水深存在正相关关系。     

长山群岛海区春季水温垂直结构分析

利用海军大连舰艇学院2006年4月长山群岛海区的CTD调查资料,系统分析了该季节长山群岛海区的温度垂直结构,并探讨了其形成机理。分析指出:4月上、中旬是长山群岛海区季节性温跃层的生成期,群岛东侧和南侧边缘受黄海冷水团形成过程的影响,温跃层的出现概率和跃层强度都远远高于群岛内部;在生成时机上,群岛东侧和南侧边缘海域早于群岛内部水域。中间层和底层海水温度的垂直结构与海流有着很好的相关性,在海洋平流的作用下,海区会产生正跃层、逆跃层、冷中间层、暖中间层等复杂的温度垂直结构。上层海水温度结构主要受海面风场和气温的影响,较强的热辐射和充分的风力搅拌能够加速温跃层的生成。     

南沙群岛西南大陆斜坡海域浮游动物的垂直分布

浮游动物是海洋生态系统物质和能量转移的关键环节,也是渔业资源的重要饵料,其种类组成和数量分布均有明显的垂直分层现象。利用2011年4月在南沙群岛西南大陆斜坡海域开展的18个站点90份样品的调查数据,对该海域浮游动物的垂直分布进行了研究,表明:(1)该海域浮游动物种类组成丰富,共出现18个类群580种(类);(2)浮游动物种类组成垂直变化明显,特定水层出现的种类数占总种数的43.6%,各水层均出现的种类仅占总种数的15.8%;(3)优势种组成复杂,垂直变化明显,单一种类的优势度不高;(4)浮游动物平均密度和湿重生物量分别为206.27ind/m3、94.03mg/m3,密度和生物量均以0~2m层和30~75m层较高,沿水深梯度的变化呈明显的双峰型;(5)浮游动物数量的垂直变化主要受温跃层影响,温跃层内浮游动物数量最高,温跃层上方和下方的水层内数量较低;(6)南沙西南大陆斜坡区浮游动物生产力水平较高,表明该海域渔业资源有一定的开发潜力。     

青岛市王圈水库温度场数值模拟

采用二维模型CE-QUAL-W2对青岛市王圈水库进行水温数值模拟,运用库区的实测资料对模型进行校正,并分析研究了出水口高程对水库水温分层的影响。研究结果表明:3月份水库垂向水温分布均匀,到5月份逐渐开始分层,温跃层形成于8月,9月份以后水温分层消失;随着出水口高程升高,水库上层水体温度变化不大,而下层水体水温下降,水库温跃层厚度增加。     

白洋淀水循环特点及其对生态环境的影响

在理想假设下,利用MITgcm模式研究了风对白洋淀内水体循环流动的影响。研究指出:(1)风应力可看作是水体循环的主要驱动力;(2)在风应力的作用下,水体表层的流动主方向与风的方向一致,下层水体的流动方向与表层方向相逆或近似相逆;(3)表层以下水体流动复杂,次表层水平流动有明显的双漩涡结构;(4)淀底地形对水体垂向流动影响很大,垂向速度变化复杂,垂向上有双涡流动现象,靠近岸边多有上升流和下降流;(5)淀内水体流动沿着水平和垂向两个方向流动,在冬季和夏季流向相反。在分析以上流动特点的基础上,讨论了流动对各个不同子区域的生态环境可能造成的影响:I区域是一个相对独立的水体区域,该区域内的水体污染物自成系统,与外界交换较少。而对A、B、C、D四个区域内的污染物分布等要统一考虑,四个区域内的水体交换,可看作是一个统一的整体。E、F区域内的水体流动受到上述A、B、C、D四区内双涡流动的影响,但在这两个区域靠近岸边有强烈的上升流和下降流,有可能使得污染物的分布更加复杂。G、H水深很浅,水流速度缓慢,受到污染后污染物不易扩散。     

基于Argo、XBT数据的苏拉威西海温盐特征分析

综合利用Argo温、盐度观测剖面资料,以及中国南极科学考察时沿途获取的XBT温度剖面,分析探讨了苏拉威西海域(117°E—127°E,0°—8°N)上表层温度和盐度的气候态分布和变化特征。结果表明,苏拉威西海域的温度范围约为2.5℃～30℃,盐度约为33.2‰～35.1‰。与垂向变化相比,温、盐度水平梯度均较小,温度随深度的增加逐渐降低,而盐度则呈现先增后减再增,两低一高的分布特征。整个海域表层呈现出高温低盐的分布特征,次表层温度稍有降低,盐度增加,中层则表现为高温高盐,500 m以深区域温、盐度趋于均匀,底层呈现低温高盐的特性。50～150 m深度处,存在明显的温跃层,夏季(7—9月)跃层深度小于90 m,冬季(1—3月)跃层深度平均约为110 m,而4月份的观测剖面表现出的温跃层深度明显比11月份深,苏拉威西海域中部的温跃层相对也较深。     

基于Argo、XBT数据的苏拉威西海温盐特征分析（英文）

综合利用Argo温、盐度观测剖面资料,以及中国南极科学考察沿途获取的XBT温度剖面,分析探讨了苏拉威西海域(117～127°E,0～8°N)上表层的温度和盐度的气候态分布和变化特征。结果表明,苏拉威西海域的温度范围约为2.5～30°C,盐度约为33.2～35.1‰;与垂向变化相比,温、盐度水平梯度均较小,温度随深度的增加逐渐降低,而盐度则呈现先增后减再增,两低一高的分布特征,整个海域表层呈现出高温低盐的分布特征,次表层温度稍有降低,盐度增加,中层则表现为高温高盐,500 m以深,温、盐度趋于均匀,底层呈现低温高盐的特性;50～150 m深度处,存在明显的温跃层,夏季(7～9月)跃层深度小于90 m,冬季(1～3月)则平均约为110 m,而4月份的观测剖面上表现出的温跃层深度明显比11月份深,苏拉威西海域中部的温跃层相对也较深。     

南海反气旋涡旋温度细结构特征分析

基于水下滑翔机观测资料,对南海北部一个反气旋涡旋的温度细结构进行了特征分析.温度细结构强度由温度的脉动值确定,并随着尺度的增加呈指数衰减.在垂直方向上,细结构强度随着深度的加深而减弱,细结构特征在海洋表层(0～100m)和表层以下(＞100 m)存在显著区别.表层内,垂向混合和水平混合对细结构强度均有贡献,细结构强度大...     

热带西太平洋海域温跃层判别方法比较

利用Argo浮标剖面原始观测资料,分别采用垂直梯度法、S-T方法和拟阶梯函数法研究热带西太平洋127°～128°E,10°～16°N海域内温跃层特征量,得出以下结论:该片海域垂直梯度法采用0.03℃/m这一限值标准更加合适;通常情况下S-T方法计算得出的上界深度较垂直梯度法浅,且只能计算温跃层上界深度,为简化计算,在太阳辐射较弱季节可以采用S-T方法替代垂直梯度法;拟阶梯函数法可直观确定上层温跃层范围及下层温跃层的上界,但计算温跃层下界深度时产生的误差较大;研究热带西太平洋海域温跃层时,采用垂直梯度法最为合适。     

南黄海西部日照至连云港海域的春季温跃层和化学跃层

利用2016年5月5个站位的温盐深(CTD)和海流(ADCP)同步测量资料,分析南黄海西部日照至连云港海域温跃层和化学跃层的日内生消过程及强度变化,探讨深层水温度、盐度的周期性变化及其与潮流的关系。结果表明:南黄海西部海域在5月已存在日内生消的温跃层和溶解氧(DO)、pH跃层。温跃层厚度为2～4 m,层位水深为4～7 m至7～10 m之间波动,跃层强度最大可达0.80℃/m。DO跃层和pH跃层位于温跃层之下,水深为10～14 m,两者的形成在时间上和深度上具有一定的同步性,且不受温跃层控制。在DO跃层之上,氧浓度在白天都保持在相当高的水平,甚至处于过饱和状态,但存在显著波动,其峰值并不出现在表层(0～2 m),而是位于次表层(2～14 m)。在DO跃层之下,氧浓度低且稳定,约为4 mg·L-1,向下呈缓慢降低的趋势。pH跃层表现为垂向上的快速跳变,包括向下的正跳变和负跳变,强度最大值可达0.03～0.04个pH单位。小潮期间,温跃层稳定,强度较大;大潮期间,温跃层强度明显减弱,稳定性变差;这表明潮流的增强对温跃层有明显的抑制和破坏作用。深层水的温度、盐度等参数存在日内周期性变化,与潮位变化同步,是潮流驱动下水体水平对流的结果。     

基于GIS的南海海温时空过程分析研究

海温是海洋环境影响因子之一,对于海洋生态环境、海水养殖业等尤为重要。本文以Argo数据提取的南海海洋温度场数据为例,结合GIS(GeographicInformationSystem)技术,研究南海海温点过程、面过程可视化表达的方法。利用GIS作为可视化框架提供南海海温场的可视化显示,包括放大、缩小和拖动等基本功能,绘制多种形式的数值图像并进行空间分析,包括海温数据曲线绘制、海温值查询、空间插值、等值线等。基于Argo数据可视化表达的结果,从南海海温年变化、随纬度的变化、垂向变化、季节分布特征四方面对南海的海温时空特征进行了分析,结果表明:(1)南海海表温度高温的持续时间比较长,升温过程比降温过程相对要短一些;(2)随着纬度的降低,温度整体升高,温度的年变化幅度越来越小。夏秋两季随着纬度的变化,温度变化不大,春冬两季的温度变化较大;(3)在0~30 m温度变化很小,在深度为30m处温度开始逐渐下降,到达500m以下,海温一年四季都比较接近;(4)冬季海温总体最低,夏季海温总体最高。冬季和秋季,在南海西南方向等值线呈现西北—东南向,等值线比较密集。海温的时空变化研究可以对海洋温跃层、海洋温度锋,海水不同层次的结构的研究提供一定参考。     

东海夏季跃层深度计算方法的比较

基于31°N和PN断面高分辨率的温度、盐度和密度(CTD)资料,分别选取1992,1998和2001年东海夏季长江径流量偏小、偏大和正常的3个年份,运用4种跃层计算方法计算了2个断面的温跃层和密度跃层上界的深度。计算结果与实际跃层上界深度比较发现,在3种不同条件下,采用垂向梯度法计算的东海夏季跃层上界深度,无论在浅海海区还是深海海区均较为理想。长江径流量偏小和正常的年份,在东海的浅海海区(水深<200m)运用S-T法计算的跃层上界深度与垂向梯度法的结果比较一致,都与实际跃层深度符合较好。在具有高分辨率资料的情况下,垂向梯度法是4种方法中计算东海夏季跃层上界深度的最佳方法。在缺乏高分辨率资料且长江径流量不大时,夏季东海浅海海区也可以运用S-T法计算温跃层和密度跃层上界深度。