南海北部夏季叶绿素a分布规律及影响因素

采用2002—2016年6—9月Aqua/MODIS叶绿素a产品分析珠江冲淡水在南海北部生态效应的季节及年际变化特征。6月来自陆源的营养物质在西南季风作用下向河口以东陆架区输运, 浮游植物增殖, 叶绿素a含量增大; 7月河口以东高浓度叶绿素a覆盖面积达到最大; 8月在减弱的珠江径流和环境风场共同影响下, 口门外海高浓度叶绿素a覆盖面积明显减小; 9月北部陆架区处于东北季风影响之下, 河口以西覆盖面积逐渐增大。通过线性回归分析可知, 珠江径流量是口门外海高浓度叶绿素a覆盖面积的主要影响因素, 且这种影响有一个月左右的滞后效应。显著大于(小于)多年平均的珠江径流量和环境风场等因素共同作用, 导致2008(2004)年表现为高浓度叶绿素a覆盖面积的极大值(极小值)年份。叶绿素a在南海北部陆架区的时空变化特征主要受冲淡水过程影响, 订正过的卫星叶绿素a产品可以用来讨论珠江冲淡水的季节及年际变化。     

海口湾海域波浪特征分析

通过在海口湾北部海域布置波浪观测站,对采集到的实测波浪资料进行统计和波谱分析,研究了琼州海峡波浪季节性变化特征。观测期间最大波高为5.6 m,发生在台风"莎莉嘉"经过期间。无台风影响的月份最大波高为3.0 m。年平均十分之一大波波高、年平均有效波高、年平均波高分别为0.5 m、0.4 m、0.3 m,该海域波高总体不大。波周期范围主要在2～7 s区间。研究结果表明:1)观测海区各月基本都受到东北风影响并存在东北向的波浪; 2)发现海区波浪类型主要是风浪为主的混合浪; 3)发现观测海区一直受到南海传入的长周期波影响; 4)海区风向与浪向的一致性在东北季风影响时段明显强于西南季风影响时段,风速与波高的相关性在东北季风影响时段明显强于西南季风影响时段,该现象在台风月份表现得尤其明显。     

利用卫星遥感资料对南海北部陆架海洋表层温度锋的分析

利用7年(1993～1999)月平均的SST卫星遥感资料，分析了南海北部陆架区域海洋表层温度锋在一年中的逐月变化特征，表明南海北部陆架海洋表层温度锋存在明显的季节内变化。结合风场的卫星遥感资料，分析了东北季风对南海北部陆架温度锋的影响，表明东北季风风速的增加有利于温度锋强度的增强。通过对黑潮南海流套入侵较强的1999年2月与流套入侵较弱的1998年2月的SST卫星遥感资料的对比分析，考察了黑潮南海流套的入侵对南海北部陆架温度锋的影响，结果表明黑潮流套的较强入侵能够增加陆架温度锋的强度，对温度锋的走向也会产生一定的影响。     

北部湾海浪季节变化和驱动因素的数值模拟研究

基于NCEP CFSV2再分析风场驱动SWAN模型,对南海至北部湾为期1年的海浪逐时过程进行了数值模拟,利用Jason-2卫星和近岸浮标整年观测数据检验了模拟效果。在此基础上,评估了模型空间网格尺度对北部湾内波浪模拟的影响,分析了波浪的季节变化特征,辨析了局地风和南海传入浪对海湾波浪的驱动贡献。研究显示:（1）较Jason-2卫星观测值,有效波高模拟值的均方根误差和分散系数分别约为0.4 m和0.2;较北部湾湾顶近岸浮标逐时观测值,有效波高的均方根误差和分散系数分别约为0.2 m和0.4,平均波周期的均方根误差和分散系数分别约为0.6 s和0.2,平均波向的均方根误差约为30°;（2）空间网格分辨率为12'×12'的模型对北部湾20 m以深开敞海域波浪的模拟效果良好,模拟值较2'×2'模型的平均相对偏差在10%以下;（3）北部湾冬季盛行东北向波,夏季盛行偏南向浪,季风转换期盛行东南向浪,全年波浪在季风期强于季风转换期,冬季最强、冬夏转换期最弱;（4）局地风对北部湾波浪的驱动贡献自湾口向湾内增强,季风期强于季风转换期;南海传入浪的驱动贡献自湾口向湾内减弱,季风转换期强于季风期;海湾中部和北部的波浪以局地风为主控因素,海南岛南部和东部水域以传入浪的影响为主,海南岛西南水域受局地风和传入浪的共同控制。     

南海混合层深度的季节和年际变化特征

利用1871-2008年SODA资料和月平均的Levitus资料计算了南海混合层深度(MLD)的季节及年际变化特征.资料分析表明:季风通过流场调整对南海MLD的时空分布特征有显著的影响.南海MLD的距平变化总体上呈上升趋势,南海南部MLD的距平变化趋势和北部的有显著差异,特别在1955年后北部整体呈下降趋势而南部呈上升趋势,二者的显著周期北部为2-3年,南部与整个区域平均的基本相似有2-6年的显著周期.SOI指数对滞后的南海各个区域有较好的相关性.EOF分析表明第一模态整体呈单极型最大变率分布在南海南部,由南往北逐渐减小显著周期2-3年变化为主;第二模态呈偶极子型,显著周期以2-5年变化为主.回归分析表明南海南部深水区域呈现增深的趋势,而吕宋海峡至南海北部陆架区呈变浅趋势,滑动t检验表明南海MLD有6个显著的突变年份.     

南海的海浪及其预报的一些问题

一、引 言 南海海区辽阔、地形复杂,海上波浪的大小分布受当时海上的风场和海区地形等因素影响引起明显的变化。通过相当长一段时间的海浪预报实践和对1958-1967年和1958-1972年这两次南海船舶测报中波浪观测资料的整理分析~[1],我们对南海海浪的分布规律,已有了基本的了解,并发现了一些在制作海浪预报时应予注意的问题。 二、南海海浪的分布概况 根据《中国近海及西北太平洋气候图集》中所编绘的南海各月波浪分布图,可以看出南海的波浪大小和方向的变化主要受季风的强弱、进退和变化所影响。南海北部一般于9月份开始出现占优势的东北浪,10月份占优势的东北浪区扩展到南海中部,11月份整个南海均主     

南海温度锋的分布特征及季节变化

利用50a(1950—2007年)的SODA(Simple Ocean Data Assimilation)数据分析了南海上层温度锋分布特征以及季节变化规律。结果表明:受季风、太阳辐照以及诸多因素影响,温度锋季节变化明显,锋面结构复杂。冬季,温度锋基本沿陆架分布,存在于南海北部海区,从台湾海峡一直延伸到北部湾,发育比较显著;春季,主要出现在南海北部海区、北部湾、越南东部海岸,分布比较广泛;夏季温度锋出现概率增加,出现区域扩大,越南东部出现大面积温度锋;秋季南海中西部海域存在大面积的温度锋。     

南海西南部巽他陆架底层冷水及其季节变化分析

本文利用历史水文观测数据研究了南海西南部巽他陆架水团特征,结果表明:(1)巽他陆架纳土纳群岛周围底层存在着低温高盐的冷水,该冷水沿地形爬升分为两支,一支可延伸至泰国湾,另一支伸向卡里马塔海峡;(2)巽他陆架底层冷水有明显的季节变化,该底层冷水在春季开始形成,夏季达到最强,秋季开始衰退,最后在冬季完全消失;(3)巽他陆架底层冷水来源于南海次表层水的涌升。夏季西南季风使陆架表层水向南海流动,有利于南海次表层低温高盐水沿地形向陆架爬升,此时底层冷水与表层水温差超过8°C。冬季东北季风,使南海表层水向陆架流动,海水在陆架堆积,从而阻止了南海次表层低温高盐水的爬升。     

应用模糊聚类分析法划分南海中部和北部的表层变性水团

调查海区的表层水可划分为四个变性水团,即南海北部沿岸水(NSCW)、南海太平洋表层水(SPSW)、泰国湾—巽他陆架一带表层水(SSSW)和南海中央表层水(CSSW).其中SPSW和SSSW属季节性水团,NSCW和CSSW终年存在。这些变性水团的消长变化与南海的季风密切相关.CSSW以南海中部为活动中心,在西南季风和东北季风的作用下,分别向南海北部和南部移动.SPSW和SSSW仅分别在冬半年和夏半年出现于调查海区的北部和西南部.NSCW的消长变化不但受到广东沿海江河径流量的制约,而且在东北季风潮期间还受到东海沿岸水的强烈影响。     

南海北部海面高度季节变化的机制

利用POM模式对南海环流进行了数值模拟和数值试验 ,结果表明 :南海北部SSH的变化主要应归于南海局地的动力、热力强迫和黑潮的影响 ;黑潮对南海北部SSH平均态的影响要大于对SSH异常场的影响 ;对于南海北部深水区冬季局地风应力与浮力通量的作用相反量级相同 ,黑潮对南海北部SSH的控制作用在冬季显得最重要 ,约占 50 %～ 80 % ;春季 ,夏季和秋季 ,局地风应力、浮力通量和黑潮三者都使深水区SSH上升 ,局地风应力使深水海盆SSH上升的作用约占 4 0 %～ 6 0 % ,浮力通量的作用约占 2 0 % ,黑潮的影响约占 2 0 %～ 30 % .在夏季 ,尽管南海北部深水海盆SSH达到全年最高 ,但黑潮对南海北部深水海盆SSH的贡献最小 .在广东沿岸陆架海域 ,SSH季节变化的机制与深水海盆SSH季节变化的机制不同 :春、夏季 ,局地风应力使SSH上升的作用几乎与浮力通量使SSH下降的作用相当 ;秋、冬季 ,东北季风使SSH上升的作用大于浮力通量和黑潮使SSH下降的作用 ,陆架区SSH为正 ,且在海南岛附近达到最大值     

北太平洋表层水温月距平的优势期

本世纪60年代,Namias研究了北太平洋的海温变化[1]指出,北太平洋海温距平最大中心位于35°～45°N、155°E～175°W的广大洋区,因而该区被称为Namias区.同一时期,Bjerknes着重研究了赤道东太平洋海温的异常变化[2],发现了3～5a的低频振荡.     

海平面变化对厄尔尼诺事件的响应

本文对厄尔尼诺事件影响下的东中国海月平均海平面变化进行了对比分析，结果发现，在厄尔尼诺形成和发展期间．海平面下降并出现负距平值．在厄尔尼诺过程温度距平强度指数急剧上升时，海平面下降明显，最后对厄尔尼诺事件的发生和发展与海平面变化的关系做了讨论．     

厦门海域大气气溶胶光学厚度地基观测分析及卫星遥感检验

利用设立于厦门岛西南部沿海的气溶胶地基观测站点2008年1月7日至2009年4月30日的观测资料,对厦门海域气溶胶光学厚度的每日逐时变化、逐日变化、逐月变化进行了分析研究,并利用观测结果对MODIS L2级气溶胶光学厚度(AOT)产品进行检验。结果表明,厦门海域气溶胶光学厚度每日逐时变化和逐月变化有一定的季节规律,而逐日变化随气象条件的不同有很大差异。一年中气溶胶光学厚度月平均值呈现春秋季双峰分布趋势,4月份最大,超过0.9,空气较为混浊;6月份呈现谷值,AOT小于0.3,空气相对清洁。夏季气溶胶主控粒子的粒径较大,而其余各月份的波长指数在平均值1.21附近波动,混浊系数年平均值为0.25。利用该地基观测资料对MODIS L2级AOD产品进行检验,MODIS反演的厦门海域气溶胶光学厚度逐月变化趋势和地基观测结果完全一致,表明MODIS卫星遥感气溶胶光学厚度能比较好地反映厦门海域的气溶胶季节变化特征。     

吕宋海峡纬向海流及质量输送

分析和计算了吕宋海峡PR21断面最近海洋调查的部分CTD资料和ADCP资料,再一次证明吕宋海峡常年存在纬向流。但对于天气尺度而言,该流型是多变的。根据高分辨率的海洋环流数值模式4a(1992～1996年)海平面高度(SSH)的输出值,运用地转关系估计了吕宋海峡纬向流的月平均值。研究表明;通过海峡流入、流出南海纬向流的深度一般达到500m左右,200m以上流速较大,平均流速为50cm/s,最大时达80cm/s以上。500m以下的纬向地转流流速较小,通常小于10cm/s.由大洋进入海峡的入流位置位于海峡的中部和南部,月平均入流最大值出现在11月,为50cm/s.位于海峡的北部和南部上层海洋的月平均出流,最大流速亦出现在11月,也为50cm/s,这与秋季北赤道流分叉位置最北(15°N),春季分叉位置最南(14°N)有关。上层流入、流出海峡的流量的月平均值分别约为10×106m3/s和5×106m3/s.当东北季风盛行时(从10月到翌年2月),流入海峡的流量远大于流出海峡的流量,两者的差可达8×106m3/s,而在其他季节两者的差仅为3×106m3/s.这说明东北季风盛行时,会有较多的水从南海南？     

珠江口磨刀门月际尺度地貌演变研究

本文基于二维波流耦合泥沙数学模型对磨刀门河口月际尺度地貌演变进行了模拟研究。结果表明:（1）枯季，无波浪作用下，磨刀门河口总体呈淤积状态；波流耦合后，磨刀门河口整体由淤积转为以冲刷为主。洪季，无波浪作用下，磨刀门河口除西汊外均呈淤积状态；波流耦合后，拦门沙内坡与中心区转为冲刷状态，整体仍以淤积为主，但总淤积量减少；（2）月际尺度上，地貌变化幅度为厘米级，洪枯季具有明显差异。不考虑波浪作用下，磨刀门河口洪、枯季均以淤积为主，但洪季淤积幅度更大；波流耦合后，磨刀门河口呈洪淤枯冲的格局；（3）空间上，拦门沙外坡洪淤枯冲，拦门沙顶洪季淤积、枯季变化不大，内坡洪枯季均为冲刷。此外，拦门沙内坡以径潮流作用产生的底切应力为主，外坡以波浪作用引起的底切应力为主。     

基于Argo浮标的南极海冰范围变化分析

南极海冰的生消冻融与全球气候变化息息相关,多年以来受到国际社会的高度关注。目前已有诸多关于南极海冰范围变化的研究,但大部分是基于卫星遥感影像来展开分析。Argo观测网遍布全球各大洋,为海冰范围研究提供了一种新的思路,即根据浮标GPS点的南部边界推算南极海冰边界,由浮标的年、月累积数据得到南极海冰范围的年际、月际变化规律。对于这种研究思路提出了三种实现方法:(1)绘制专题图,可以清晰直观地看到南极海冰在2—9月间的生消变化情况;(2)利用南极附近浮标GPS点数量占全球比例的变化情况来分析海冰变化规律,在月际变化趋势上与影像数据一致,在年际变化上稍显不足;(3)使用点密度分析方法估计海冰边界,建立基于浮标GPS点密度的海冰-海水分界模型,可得到南极海冰范围变化规律的定量分析结果。浮标数据与影像数据互为补充,可为全球气候变化研究提供更多参考。     

广西沿岸海平面变化的关联维数研究

采用相空间重构和关联维数方法，研究了广西沿岸月平均海平面变化的分形特征，结果表明，相空间重构的延迟时间τ为3△t，当关联维数趋于饱和时，石头埠，北海和龙尾的相空间维数为7，而涠洲岛为9，它们的关联维数平均值平均值分别为6.6507,6.5414,6.7059.     

基于广义可加模型探讨大亚湾初级生产力月变化及其与环境因子的关系

In this study, the horizontal and vertical distribution of primary production(PP) and its monthly variations were described based on field data collected from the Daya Bay in January–December of 2016. The relationships between PP and environmental factors were analyzed using a general additive model(GAM). Significant seasonal differences were observed in the horizontal distribution of PP, while vertical distribution showed a relatively consistent unimodal pattern. The monthly average PP(calculated by carbon) ranged from 48.03 to 390.56 mg/(m~2·h),with an annual average of 182.77 mg/(m~2·h). The highest PP was observed in May and the lowest in November.Additionally, the overall trend in PP was springsummerwinterautumn, and spring PP was approximately three times that of autumn PP. GAM analysis revealed that temperature, bottom salinity, phytoplankton, and photosynthetically active radiation(PAR) had no significant relationships with PP, while longitude, depth, surface salinity, chlorophyll a(Chl a) and transparency were significantly correlated with PP. Overall, the results presented herein indicate that monsoonal changes and terrestrial and offshore water systems have crucial effects on environmental factors that are associated with PP changes.     

Long-term and monthly changes in abundance,size composition and spatial distribution of the mantis shrimp Oratosquilla oratoria in the Bohai Sea

With the decline in fish resources worldwide, the ecological dominance and economic importance of crustaceans have obviously increased. Among crustacean species, mantis shrimps are increasingly dominant in many coastal waters of the world. In China, Oratosquilla oratoria is the most widely distributed and productive species of mantis shrimp, and its relative resource density is the highest in the Bohai Sea. In this study, we analysed the long-term and monthly population characteristics of O. oratoria in the Bohai Sea, including its relative resource density, body size and spatial distribution. The results showed that the relative resource density of O. oratoria in the Bohai Sea increased from 3.59 kg/h in 1982 to 14.48 kg/h in 2018, and the percentage of this species that serves as a fishery resource increased from 4.22% in 1982 to 35.27% in 2018, based on the mean relative resource density in May and August. The relative resource density of O. oratoria in the fishing moratorium season from May to August was significantly higher than that in the other months of fishing season, and the relative resource density decreased rapidly after the fishing moratorium ended. The relative resource density of O. oratoria was the highest in summer (August), followed by in autumn (October) and spring (May), and it was the lowest in winter (January). The relative resource density of O. oratoria in the western Bohai Sea was higher than that in the eastern Bohai Sea. The mean body weight of O. oratoria in the Bohai Sea decreased from 21.95 g in 1982 to 14.34 g in 2018, based on the mean body weight in May and August. The body size of O. oratoria in the fishing moratorium season was significantly higher than that in the fishing season, and the body size decreased rapidly after the fishing moratorium ended. Overall, in the context of declining resources of most fishery species, the relative resource density of O. oratoria increased due to its hardiness and adaptability, and its body size decreased under intensive fishing over the past 30 years. The fishing moratorium system had a great influence on the population dynamics of O. oratoria in terms of the relative resource density and body size in the Bohai Sea.     

带周期项的海平面变化灰色分析模型及广西海平面变化分析

提出了一种带周期项的海平面变化灰色分析模型.该模型保持了GM(1,1)模型能较好反应海平面变化趋势的优点,不仅能求出海平面变化速率,还能方便求出海平面变化的加速度,同时,该模型能较好的模拟海平面变化中的周期现象,从而克服了GM(1,1)不能预报周期性显著的月平均海面的缺点,并提高了预报精度.模型用于广西沿岸海平面变化分析,结果表明北海、涸洲、白龙尾3站的相对海平面上升速率分别为1.67、2.51、0.89mm/a;石头埠相对海平面呈下降趋势,下降速率为0.5～1.0mm/a;广西沿岸绝对海平面上升速率为2.0mm/a.和线性趋势项与周期项叠加的海平面分析模型相比,两者模拟精度相当.