东海海域溶解氧垂直分布最大值的分析研究

本文讨论了１９８７年５～６月东海海域溶解氧垂直分布及其氧最大值分布特征。结果表明，春末在东海北部、中部的中层存在明显的溶解氧垂直分布最大值。氧最大值与冷水同存。本文对氧最大值及垂直结构与冷暖水入侵和温跃层关系进行了初步分析     

黄海溶解氧垂直分布的最大值

海洋溶解氧垂直分布中的最大值,正如最小值一样,亦为溶解氧垂直分布中的一个突出的现象.对于这一现象,不同的研究者作出了不同的解释.Thompson在太平洋北部及东北部25-50M处观测到氧最大值层,他们认为这一氧最大值层,是与光合带相适应的.对鄂霍次克海中氧的最大值的形成,绘出了一个假设的图,认为夏季氧垂直分布中的最大值,是由于在跃层形成时期,浮游植物光合作用时,大量的氧从上面渗入到稍下的层内,随着增温时该处稳定密度层的形成,垂直交换困难,因而氧即被保持下耒,形成了夏季最大值.Ichiye认为,密度跃层中的氧最大值,是由于氧的涡动扩散,要进行得比热的涡动传导为慢的缘故.     

黄海溶解氧垂直分布最大值的成因

本文对黄海溶解氧垂直分布中最大的成因进行了探讨，认为：浮游植物春花期光合作用产生的大量氧，是溶解氧垂直分布最大值得以春季形成的基础，而良好的温，密跃层的存在最氧最大值得以形成的必要条件，夏季叶绿素最大值层中较强的光合作用，最氧最大值在夏季得以维持甚至增强的主要原因。提出：黄海春，夏季溶解氧垂直分布中的最大值并非主要由冬季保持而来。     

黄海溶解氧垂直分布最大值的成因

本文对黄海溶解氧垂直分布中最大值的成因进行了探讨．认为：浮游植物春花期光合作用产生的大量氧，是溶解氧垂直分布最大值得以在春季（5月）形成的基础；而良好的温、密跃层的存在是氧最大值得以形成的必要条件，夏季叶绿素最大值层中较强的光合作用，是氧最大值在夏季得以维持甚至增强的主要原因．提出：黄海春、夏季溶解氧垂直分布中的最大值并非主要由冬季保持而来．     

黄海溶解氧垂直分布最大值的数值研究

建立了一个二维断面溶解氧的数值模式,模拟了黄海溶解氧垂直分布最大值的形成和演化过程,并对影响溶解氧垂直分布状况的3种主要过程,即垂直涡动混合、生物活动和海气界面的气体交换进行了数值试验和讨论。结果表明,在增温期,由于温跃层的形成和存在,限制了垂直方向的交换,使跃层下界附近的溶解氧得以保留,同时上层海气交换和下层有机物分解耗氧,从而在跃层附近形成最大值;由于黄海海区的跃层一般都在真光层以内,因此生物产氧可以增加跃层附近氧的含量,进而影响最大值的大小,但对是否形成最大值影响不大;上混合层中的生物产氧大都通过海气界面的气体交换进入大气。海气界面的气体交换速度可以影响上混合层的溶解氧浓度,但对溶解氧最大值影响很小。     

春末黄东海域溶解氧分布与水团关系

以１９８７年５—６月中日台作黄东海域综合调查的溶解氧资料为主，探讨调查海区溶解氧分布特征与水团的对应关系。指出：近岸水团溶解氧合量高，远海低；上层水团高，下层低。在黄海冷水和东海北部底层冷水的上界出现明显的溶解氧垂直分布最大值及封闭形高氧区。水团边界区，氧跃层明显。溶解氧含量变化与水团温盐特性有关。通过分析发现，溶解氧对鉴别次表层以深各水团，特别对鉴别东海次表层水及黑潮次表层以深各水团，可作为一种有效的指标。     

南沙群岛海域次表层溶解氧垂直分布最大值的强度特征

分析了“八五”、“九五”国家科技专项南沙群岛海域综合科学考察的现场调查资料,对南沙群岛海域次表层存在的溶解氧垂直分布最大值现象提出了定量表征其强度的方法,并依此法对溶解氧垂直分布最大值强度的特征、季节变化、区域分布等进行了分析。结果表明,南沙群岛海域海水中的溶解氧垂直分布最大值强度在不同的海区、不同的季节表现不同。南沙群岛海区四季均有明显的溶解氧最大值现象出现,就平均值而言,春、夏、冬季次表层溶解氧垂直分布最大值现象较为明显,秋季相对较弱;春季溶解氧垂直分布最大值强度的高值出现在西南部海区和北部的珊瑚礁区,与季风过渡期海水溶解氧主要受生物作用相对应;冬、夏季较高的溶解氧垂直分布最大强度值分别出现在西北部和西部,对应于季风盛行时期的南沙西部沿岸流;夏季出现在东部和南部的低值区又与南沙群岛海区西南季风时期出现的南沙逆流相对应。定量表征的结果与该海区调查研究的分析结果相符合,同时又较好地反映了该海域在季风作用下的物理和生物过程。     

秋末南黄海冷水团区溶解氧垂直结构及其最大值的分析研究

南黄海溶解氧垂直分布上的中间高氧层及其最大值是黄海冷水团区的一个突出现象。毛汉礼等(1964)认为：在夏季，凡是黄海冷水盘踞的地方，几乎都有一个中间高氧层，其深度与温跃层有关，大致都在温跃层的下界附近；中间高氧层可作为黄海冷水的一项指标。后来，顾宏堪(1966, 1980)专题讨论了黄海的夏季溶解氧垂直分布中最大值问题。他认为这一最大值主要是由冬季保持而来。但是，由于当时的资料垂向取样间隔大，因而对冷水团区溶解氧的垂直结构及其分布特征等问题没有进行详细的讨论。 本文试图在前人工作的基础上，利用1983年11月中美南黄海环流和沉积动力学联合调查所获取的CTD资料，和与其同步取样(每秒钟抽样一次，深度间隔约在0.3-0.8m之间)的溶解氧资料，对秋末南黄海冷水团区溶解氧垂直结构及其最大值分布特征，以及它们同水系的关系等问题作进一步的分析研究。 调查海区和站位分布如图1所示。由于种种原因，调查海区仅限制在124°30''E以西海域，这对研究上述问题，特别是同水系的关系，带来了一定的困难。     

南沙群岛海域溶解氧垂直分布最大值的季节特征

根据“八五”、“九五”国家科技专项南沙群岛海域综合科学考察的现场调查资料,对南沙群岛海域溶解氧垂直分布最大值现象的分布特征、季节变化规律作了较为全面的分析和研究,同时比较了东海、黄海海域春、夏季溶解氧垂直分布出现的最大值现象及其特征.研究结果表明南沙群岛海域溶解氧垂直分布的最大值现象与我国东海、黄海海域的溶解氧垂直分布最大值现象无论在地理分布、深度、强度、季节性变化还是存在条件的特征化方面,均有着较大的差别.反映影响南沙群岛海域溶解氧垂直分布最大值形成的原因,均与东海、黄海海域溶解氧垂直分布最大值形成的原因有所不同     

夏季烟台—威海北部近海溶解氧浓度垂向分布的最小值

基于2020年夏季的大面航次观测数据,分析了烟台—威海北部海洋牧场及邻近海域海水溶解氧浓度垂向分布最小值（氧最小值层）的空间分布特征,并探讨了影响因素。从6月至8月,海水溶解氧浓度不断减小,垂向结构亦存在显著变化。海水溶解氧浓度垂向分布的最小值主要集中于7月的近岸海域,最小值大致从外海向近岸方向减小,其距离海底高度及与底层溶解氧浓度之差的绝对值均于双岛湾邻近海域为最大。海水溶解氧浓度垂向分布的最小值位于最强密度层结以下。但是海水溶解氧浓度垂向分布最小值的强度向北减小,而密度层结向北增大,两者的空间分布基本相反,说明密度层结抑制垂向湍流扩散可极大减少深层海水溶解氧的来源,是海水溶解氧浓度垂向分布最小值形成的必要条件,但不是主导因素。在海水溶解氧浓度垂向分布的最小值层,表观耗氧量存在垂向分布的最大值,大部分站点的pH存在垂向分布的最小值,说明局地增强、持续的生物地球化学耗氧是控制海水溶解氧浓度垂向分布最小值形成和空间分布的一个重要过程。研究结果表明氧最小值层是夏季烟台—威海北部近岸海水溶解氧垂向结构的典型特征之一。     

春末黄东海海域溶解氧分布特征与水团相互关系探讨

采用1987年5－6月中日合作黄东海海域综合调查溶解氧资料，参考有关文献，讨论调查海域溶解氧分布特征及与水团的对应关系。分析结果表明，各水团中溶解氧含量的差异与各水团温盐特性及生物地球化学过程不同有关。通过分析还发现溶解氧对鉴别次表层以深各水团，特别对东海次表层水及黑潮次表层以深各水团，是一个重要的指标。     

黄海、东海夏季温、盐度逆转结构分布及其成因的初步分析

在我国,关于黄海、东海温、盐度逆转结构的分析研究,主要是在80年代以后开始的。翁学传等(1984)、曹欣中等(1982)和丁宗信(1983)对东海某一特定海域的温、盐度逆转结构进行过分析,但是对整个黄海、东海海区来说,有关这方面的研究尚未见报道。 本文根据1983-1986年中国科学院海洋研究所在黄海、东海每年夏季调查的CTD观测资料,同时参考1963年以来国家海洋局调查的标准断面资料,对黄海、东海夏季(6-8月)温、盐度逆转結构的分布及其成因进行初步的分析研究。 根据资料和兰淑芳等(1985)的分析,北黄海很少出现温、盐度逆转结构的类型,虽偶有出现,但分布也不规律,因此本文把研究海区重点放在南黄海和东海(图1)。     

渤、黄、东海水温日变化特征

利用１９５７－１９８９年渤，黄，东海水温周日连续观测资料，分析了水温日变化的基本特征，结果表明：就平均状况而言，不温日变幅以渤海为最大，北黄海次之，南黄海和东海最小；在１ａ中，夏季最大，秋季最小，研究海域水温日变化大致可分为太阳辐射，潮流和内振动３种主要类型。     

东海北部区域底层冷水团的形成及其季节变化

本文着重探讨东海北部底层冷水(北部冷水)的形成原因、基本特征和季节变化过程。指出北部冷水系冬季黄海沿岸水南下向东海输送低温水并与外海高盐水混合变性形成的。其位置随季节变化而有明显的移动规律,即先由西向东移,而后向北收缩。大体上可分为四个阶段:冷水舌离岸期,北部冷水半封闭期,北缩消亡期和更新期。文中分析了上述变化的原因,较详细地阐述了黄海沿岸水沿陆架下沉与黑潮次—中层混合水爬升的关系及其对北部冷水的影响。分析了北部冷水与黄海冷水团的关系。     

夏季黄东海硝酸盐垂向扩散通量的分析

湍流扩散过程导致的硝酸盐垂向输运对海水表层的浮游植物生长和初级生产力的大小有着重要影响。本文基于2018年夏季黄、东海水文环境、硝酸盐浓度和湍动能耗散率的同步、原位数据，分析了海域温度、盐度和硝酸盐的空间分布特征，结果表明营养盐含量丰富的黄海冷水团、长江冲淡水、东海北部底层混合水与黑潮次表层水是影响研究海域硝酸盐分布的主要水团。利用垂向湍扩散硝酸盐通量公式，计算了三个选定断面上的硝酸盐垂向扩散通量，其高值区与湍流扩散系数的高值区的位置基本一致。针对存在明显硝酸盐跃层的站位，计算得到跨硝酸盐跃层的垂向通量F_ND的范围在-9.78—36.60mmol/（m²·d）之间，在黄海冷水团区，夏季温跃层限制了该区营养盐向近表层的湍流垂向扩散；东海北部底层混合水区，湍流垂向扩散向上层补充了大量硝酸盐，促进了跃层之上浮游植物的生长；黑潮次表层水影响海区，夏季中层水体混合较弱，跨跃层的垂向通量也普遍偏低。开展硝酸盐垂向扩散通量的计算与分析，对进一步明确营养盐的输运机制有着重要研究意义。     

黄、渤海几种溶解态痕量金属(Cu、Ni、Co、Zn)分布特征及其影响因素

海水中的痕量金属在海洋生物地球化学循环中至关重要。本研究在严格采用痕量金属洁净(trace-metalclean)采样和分析测试技术的前提下,于2016年7月采集了渤海与黄海表、底层海水水样,获得黄、渤海几种痕量金属(Cu、Ni、Co、Zn)的空间分布特征。研究结果显示,黄、渤海海水中痕量金属的空间分布具有近岸高、远岸低的特点,体现了人类活动对近岸海域的影响,而其在局部海域的分布则受到沿岸流、冷水团、沉积物再悬浮过程以及生物过程等因素的影响。Cu、Ni、Co在黄、渤海海水中的分布特征较为类似,平均浓度由高到低依次为渤海北黄海南黄海,而溶解态Zn的分布则与其他几种金属不同,在黄、渤海平均浓度类似,整体偏低,具有其特殊性。本研究测定的几种痕量金属在黄、渤海海水中的浓度较以往报道数据偏低,其中易污染的痕量金属Zn的浓度更是低近1—3个数量级,体现了痕量洁净采样和测试方法的重要性。     

东、黄海典型海域叶绿素a含量的垂向变化与周日波动

2000年10月21至11月5日对东海与黄海典型海区进行了叶绿素a浓度的现场周日观测，地理环境和水文状况的差异使各海区的垂向变化与日波动表现各自的特征：东海观测站位在垂向上的分布比较单一，多数呈上混合层均匀分布型并在跃层以上递减；长江口受潮流影响大，偶而在底层峰值，而南黄海观测站位垂向布出现了均匀分布型与次表层双峰型两种，受潮流等影响，叶绿素a浓度的日变化在各海区间及各自的垂向上都有所差异；出现层化的测站，跃层以上日波动层以下明显；在E7测站的表层和长江口测站的底层都以半日周期为，而南黄海测站以全日周期为主。