基于遥感资料的2008年黄海绿潮浒苔水文气象条件分析

利用EOS卫星的多通道资料,采用通道合成的方法,给出了2008年5～7月间黄海海面浒苔的分布情况。利用卫星遥感的海上风场、降水、云中液态水含量、海表面温度(SST)等资料,分析了绿潮浒苔期间的水文气象条件、以及浒苔聚集和定向移动的原因。结果表明:2008年4～5月中旬苏北～山东半岛、黄海西部降水异常偏多导致近海营养盐偏多,5月下旬黄海上空日照比较充足,光和作用加强,有利于海上浒苔迅速繁殖。5～6月黄海大风日数异常偏少,可导致悬浮泥沙少,有利于可见光在水中的透射,利于浒苔的生长。浒苔的密集区位置与风场辐合区位置比较一致,浒苔密集区的移动与盛行风向基本一致,向下风方向漂移。6月偏东风异常是浒苔在青岛附近沿岸大量聚集的主要原因。     

2008年青岛海域浒苔大爆发天气特征及成因分析

2008年6～7月,青岛近海海域出现了浒苔大爆发事件.本文通过分析卫星遥感的浒苔监测信息和海面风场资料表明,浒苔在5月中旬前后生成于黄海西北部海域,5,6月份黄海上空维持偏南风流场,在风应力作用下产生了偏北向表层海流,青岛海域大量积聚的浒苔是顺流漂移而至的.进一步分析研究气象和水文观测资料表明,浒苔的发生与海洋环境及降水、光照等水文气象条件有关.6,7月份浒苔漂移至青岛海域时,青岛的气温升高,降水较往年偏多,天气特征更加促进了浒苔的生长,因而造成2008年青岛海域浒苔大爆发事件.     

2008-2011年浒苔影响青岛的海面风观测资料特征分析

2008-2011年夏季,浒苔已经连续4年影响青岛近海,对青岛的水产业、旅游业以及水上运动均产生了较大的影响.为研究浒苔到达黄海西南部海域后在何种风场情况下会继续影响青岛近岸及沿岸地区,本文分析了青岛沿海陆地及海岛4个自动气象站的观测风特征及其对浒苔移动的影响.分析表明,浒苔在江苏沿海出现后,黄海海域偏东南风频率的增多使得浒苔向西北方向移动影响青岛近岸的几率增大;浒苔到达青岛以南海域后,青岛近海的风向是影响浒苔移动的关键因素,浒苔移动的方向与风向大致一致.     

江苏－山东沿岸大型绿藻微观繁殖体时空分布特征研究

为研究暴发浒苔绿潮的黄海近岸水体中大型绿藻微观繁殖体时空分布和种群演替，以及绿潮对海域繁殖体群落结构的影响，本研究在江苏－山东沿岸设置4个站位，开展周年取样调查研究。通过室内培养和分子检测结合的方法，共鉴定出6种大型绿藻:缘管浒苔(Ulva linza)、浒苔(U. prolifera)、扁浒苔(U. compressa)、孔石莼(U. pertusa)、未命名种(Ulva sp.) 和盘苔(Blidingia sp.)。定量研究结果表明，各站位微观繁殖体丰度和种类组成具有明显时空变化特征，苏北浅滩与青岛近岸周年绿藻微观繁殖体丰度明显高于连云港燕尾港和日照岚山港站位；各站位丰度呈双峰型波动，春季到初夏达最高，秋季为次高峰，其他季节丰度较低。群落结构组成研究表明，苏北浅滩周年存在较高丰度的浒苔微观繁殖体(平均为77株/L)，其中造成黄海大规模绿潮的“漂浮生态型”浒苔占绝对优势，年均占浒苔微观繁殖体总数的75.7%；青岛近岸微观繁殖体种类组成波动显著，在夏季大规模浒苔绿潮到达时，优势种从缘管浒苔转变成浒苔，其中，“漂浮生态型”浒苔微观繁殖体数量急剧上升，并在绿潮消退时快速消失。对比研究显示，苏北浅滩海域是浒苔微观繁殖体“栖息地”，对维持浒苔种群、造成绿潮连年暴发具有重要作用；青岛近岸微观繁殖体群落受到大规模漂浮浒苔的季节性扰动，其组成结构在绿潮暴发期发生显著变化。     

基于HJ-1A/1B的2014年黄海海域浒苔灾害时空分布

自2007年以来, 黄海海域每年的5月初～8月中下旬浒苔(Ulva prolifera)会周期性地暴发与消亡,导致海洋生态环境被破坏以及经济损失。利用2014 年的HJ-1A/1B遥感影像, 利用神经网络监督分类及RULE规则影像重分类动态阈值法, 对2014年的浒苔的漂移路径、各时期影响的海域面积、分布面积以及暴发高峰期的最大面积进行了动态监测。结果表明, 2014年浒苔持续时间为101 d, 5月中旬开始在江苏省盐城市近海出现零星斑点, 分布面积为2.299 km², 影响面积为1 744.799 km²; 6月初到6月中旬浒苔广泛分布于黄海海域, 分布面积扩大至1 367.145 km², 达到当年的峰值; 从6月下旬开始, 浒苔进入衰退期, 浒苔分布面积、相对聚集密度均急剧缩小, 但影响面积的峰值出现在该时期; 8月初消亡于青岛附近海岸, 8月20日遥感影像已难以监测到浒苔的存在。2014年黄海海域浒苔经过了“出现—发展—暴发—衰退—消亡”5个发展阶段。     

浒苔漂移轨迹预报系统

2008年6月下旬,青岛海域出现大量浒苔,并迅速蔓延至近岸,对第29届奥运会帆船赛事构成严重威胁。为给浒苔清理和打捞提供决策支持,国家海洋环境预报中心及时作出应急响应,在短时间内建立了浒苔漂移路径预测系统,向有关部门发布浒苔漂移轨迹预报和海洋环境预报,成功协助前线应急指挥中心完成了浒苔的控制和治理。本文对国家海洋环境预报中心建立的浒苔漂移轨迹预报模型进行了详细描述,并开展了浒苔漂移预报误差分析。     

2015年黄海浒苔演变特征的遥感分析

为揭示2015年黄海区域浒苔演变特征, 利用MODIS(moderate-resolution imaging spectrometer)数据, 通过计算漂浮藻类指数(floating algae index, FAI)建立了浒苔信息的数据集, 进而获取了浒苔的时空变化规律特征。研究发现, 5月13日浒苔条带最早出现在苏北近岸, 之后浒苔条带向北和向东漂移, 浒苔覆盖面积逐渐变大; 向北漂移的浒苔逐渐发展成大规模聚集的形态, 而向东的条带仍旧是分散的形态; 向北漂移的浒苔条带6月12日到达半岛顶端后出现大规模登陆的情况, 登陆的依次顺序为乳山—青岛—海阳; 在苏北近岸的浒苔一直持续到8月5日。对2015年浒苔时空演变特征与往年情况进行初步对比分析, 发现其与2013年浒苔漂移路径和登陆过程存在显著差异, 具有很强的年际差异。     

不同营养盐条件下浒苔的生长

2008年6月青岛近海发生了大规模浒苔绿潮,现场取样后在实验室进行不同营养盐条件下浒苔的生长速率研究.结果显示,青岛近岸海水不添加营养盐的对照组,浒苔平均每天的相对增长率3.85%;按每次添加10 μmol/L和50 μmol/L的2个加N组,浒苔平均相对增长率几乎相等,分别为6.31%/d和6.32%/d;按每次添加1 μmol/L的加P组,浒苔平均相对增长率低于加N组的,为5.79%/d;按每次同时加20 μmol/L浓度的N和1 μmol/L浓度的P的实验组,浒苔平均相对增长率与单加N的实验组差别不明显.在加N、加P和加微量元素情况下,平均相对增长率最高,更换培养液的又比不更换培养液的实验组明显高,分别为7.75%/d和6.84%/d.各实验组浒苔最大相对生长率出现在第3天,除对照组外,平均可达27.57%/d.实验表明浒苔对N的需求很高,添加Fe,Mn等微量元素可明显促进浒苔的生长与繁殖.     

浒苔绿潮消亡腐败过程中的营养盐释放及其对近海环境的影响

为探讨浒苔绿潮消亡腐败过程中的营养盐释放规律以及浒苔绿潮聚积腐烂对海水水质的影响，在室外模拟近岸浒苔绿潮聚积腐烂过程，并于2018年6月在浒苔绿潮靠岸前开始对主要浒苔绿潮聚积地(鳌山湾、鳌山湾口的海参池、石老人海域)进行观测，实时记录浒苔腐烂状况及对周边环境的影响。模拟实验结果表明:各形态氮、磷营养盐在浒苔腐烂分解过程中升高明显，且以溶解有机态、颗粒态为主。其中生物量为5 g/L实验组溶解有机氮(Dissolved Organic Nitrogen，DON)、颗粒态氮(Particulate Nitrogen，PN)、溶解有机磷(Dissolved Organic Phosphorus，DOP)、颗粒态磷(Particulate Phosphorus，PP)的浓度在浒苔腐烂分解过程中达本底浓度的5～10倍以上。现场调查结果显示，随着浒苔绿潮在青岛近岸聚积，各调查站点的溶解无机氮(Dissolved Inorganic Nitrogen，DIN)、DON、DOP受浒苔绿潮吸收影响均降至最低值，后随着浒苔绿潮腐烂逐渐上升，水质恶化。其中鳌山湾受浒苔绿潮腐烂影响最为严重，在调查期间水体甚至劣于二类水质。PN、PP为调查区内营养盐的主要赋存形式，其中鳌山湾海域PP变化最为明显，随着浒苔绿潮聚积腐烂达到最高值(2.02 μmol/L)。相比于鳌山湾，石老人海域海水交换能力强且在浒苔绿潮靠岸后进行了及时拦截打捞，受浒苔绿潮消亡腐烂影响较小。浒苔绿潮靠岸聚积腐烂，使海域内营养盐含量与结构明显变化，影响海域浮游植物群落结构的稳定,可能引发赤潮等次生生态灾害。因此需要及时清理聚积在青岛近岸的浒苔，避免其腐烂对周边环境造成影响。     

两类厄尔尼诺事件对金华气候的影响

利用金华本站历史观测资料,分别就两类厄尔尼诺事件次年降水量、梅雨、高温日数、日照时数和台风等情况逐一进行分析探讨。结果表明:两类厄尔尼诺事件对金华气候的影响存在显著的差别,第1类影响年金华年降水量偏多,是涝年。入梅偏早,出梅偏晚,梅期偏长,降水量比常年偏多。日照时数比常年偏少,出现高温天数少,高温天气不严重。第2类影响年正好相反,金华年降水偏少,是旱年,入梅容易偏晚,出梅偏早,梅期偏短,梅雨量偏少,日照比常年偏多,高温出现也多,是高温天气比较严重的年份。