全球变暖和核电站温排水对大亚湾滨珊瑚钙化的影响

全球变暖引起的珊瑚白化和珊瑚钙化能力减弱,对全球珊瑚礁生态系统构成了严重威胁.在这样的背景下,相对高纬度海域石珊瑚(Scleractinia)群落被认为是珊瑚物种延续的最后避难所.通过分析大亚湾海域持续生长46年(1962-2007年)的滨珊瑚Porites骨骼参数(生长率、密度和钙化率),研究相对高纬度海域石珊瑚钙化对全球变暖以及人为热排放的响应模式.结果显示,滨珊瑚平均生长率、密度和钙化率分别为0.97cm·a-1(0.41-1.32cm·a-1)、1.45g·cm-3(1.17-1.65g·cm-3)和1.40g·(cm2·a)-1[0.59-1.93g·(cm2·a)-1].海表温度(SST)是该海域石珊瑚钙化的主导控制因素.1962-1993年,全球变暖、SST上升对大亚湾滨珊瑚生长有缓解冬季低温胁迫、促进骨骼钙化的作用.然而,随着SST持续上升以及大亚湾核电站的运行,全球变暖与核电站温排水对滨珊瑚骨骼形成高密度带造成抑制作用,导致自1993年以后滨珊瑚骨骼生长率和钙化率呈下降趋势,并出现1997-2001年和2006年的低谷.因此,全球变暖,至少是初期,对相对高纬度海域石珊瑚钙化乃至珊瑚礁发育是有促进作用的.但随着SST持续上升,加上ENSO等极端高温事件以及人类活动的影响,可能在未来会出现相对高纬度海域的大面积石珊瑚白化.     

2012年海平面的变化趋势

根据国家海洋局南海档案馆的华南沿海验潮站潮位资料、美国科罗拉多大学2013年1月21日公布的卫星观测海面高度距平(△MSL)资料,分析华南沿海、南海及全球海平面变化特征,得出近33年华南沿海的平均海平面上升率为2.8 mm/年,近20年南海与全球海洋的海平面呈准同步变化趋势,南海的海平面上升率为5.64 mm/年.     

广东气候变暖若干特征及其对气候带变化的影响

对广东省近50年的气温资料统计结果表明，广东省陆面气温增暖率为0．16℃／10年，低于全国和全球陆面增暖率；气候变暖的时空特征表现为冬季和春季明显大于夏季和秋季，沿海地区明显大于内陆地区，气候带向北移动的趋向明显，北热带区域面积在扩大，南亚热带区域面积在缩小，中亚热带区面积相对稳定。分析认为，在全球气候变暖的背景下，广东气候变暖具有地方性特征，主要是受大气环流、海温和人类活动等方面的综合影响。     

华南沿海近100年来2月份的极端气温事件

采用IPCC AR4规定的极端天气事件划分标准,分析1908-2008年广州、香港、澳门和澎湖气象站2月份平均气温序列的变化趋势、极端冷/暖月的时空变化及其与全球气候变暖的关系,得出近100 a来华南沿海2月份各站平均气温存在准同步性和0.7～1.6 ℃/100 a的上升趋势;其间还存在7个极端冷月和6个极端暖月.极端最冷、最暖月分别为1945年2月和2007年2月.受全球气候变暖的影响,近10 a来2月份极端气候事件发生频率呈增大趋势,约2～3a 1次.     

中—晚全新世高海平面的琼海珊瑚礁记录

采用精确的高程测量和高精度的TIMS铀系定年方法,对海南岛东部琼海青葛附近低潮时出露的原生死珊瑚和外礁坪上的活微环礁进行调查研究。调查结果表明,青葛附近外礁坪上的微环礁存在狭窄的生长上限(±8cm),位于最低低潮面上,是相当精确的海平面标志物。原生死珊瑚顶面与附近现代活微环礁顶面的高差数据和精确可靠的TIMS铀系年龄数据显示,5500～5200aBP(U/Th年龄,相对于2008年)时海平面至少高出现在(100±8)cm,真实的海平面很可能比现在高2.0～2.2m。总体上,5500～3500aBP期间海平面波动变化,波动幅度约为0.6m,且这种波动与气候波动有较好的对应性。4400～3900aBP期间琼海珊瑚礁的发育缺失很可能与此时的气候干冷有关。     

广东省海平面变化的过去和未来

根据截止至2012年的文献、验潮站和卫星观测海平面资料,采用相关分析和对比方法,介绍近8 000年来广东海平面变化特点并对未来趋势做出预估,结果发现:1)7 500年来广东的海平面存在6个相对高海平面时期,大体呈现千年尺度的波动周期,相对海平面比现在高约2.8～1.3 m;2)中全新世高温期存在百年尺度的海平面波动,波动幅度为20～ 40 cm;3)预估21世纪末的海平面比2000年上升38 ～45 cm.     

珊瑚共生虫黄藻密度的季节变化及其与珊瑚白化的关系——以大亚湾石珊瑚为例

定量分析了2006年6月、2007年8月和2008年2月采自南海北部大亚湾海域的共8科、13属、23种170个石珊瑚样品的共生虫黄藻密度,探讨了石珊瑚共生虫黄藻密度的季节变化及其与珊瑚白化的关系.结果显示,所有珊瑚种属的共生虫黄藻密度都显示出明显的季节性波动,总体上夏季低、冬季高(约为夏季的2倍),是海表水温和太阳辐射协同作用的结果.夏季大规模的珊瑚白化(热白化)可能是珊瑚共生虫黄藻密度逐渐降低(排出)到一定阈值的外观表征,而非突发的生态现象;冬季珊瑚白化(冷白化)则可能是极端低温直接致珊瑚死亡,进而快速排出虫黄藻的突发现象;高共生虫黄藻密度对冬季低温乃至极端低温条件下的珊瑚生存起到一定的保护作用.     

南沙群岛现代滨珊瑚骨骼Sr/Ca、δ18O和δ13C对极端高温事件响应

以南沙群岛永暑礁的现代滨珊瑚YSL24（生长时间为1985—1999年）与YSL2A（生长时间为1971—1999年）为材料,通过对其骨骼开展高分辨率的Sr/Ca、δ¹⁸O和δ¹³C分析,探讨其对极端高温事件的响应特征。有记录表明,1971—1999年,南海南部在1973、1983和1998年发生了极端高温事件,滨珊瑚骨骼Sr/Ca序列清楚地记录了这3次高温事件,其相应条带Sr/Ca周期数值显著低于序列其他年份。而δ¹⁸O对高温事件的响应不太明显,其原因可能与δ¹⁸O序列同时受温度和盐度变化的影响有关。δ¹³C在这3个高温年份均在夏季发生了异常负偏,应该是由高温胁迫下共生藻光合作用强度下降所致。因此,珊瑚骨骼的Sr/Ca和δ¹³C对南沙群岛高温胁迫具有明显的响应,可作为记录过去白化事件的可靠指标。     

近百年广州中心城区(天河)地表年平均气温变化趋势

根据实际资料,首先通过对建筑物查证,新、旧地图对比,实地访问群众,确定了1908-1944年粤海关气象观测场的确切地理位置为23°06'N,113°05'E。通过对气温对比分析、差值订正、回归分析、置信度检验,得出1908-1944年粤海关的地表年平均气温比天河高0.392℃;据1960-1997年同步资料比较得出,作为研究气温的气候变化趋势,1998年以后的天河站地表年平均气温可用番禺站作参考。对订正后具有连续性、代表性、均一性的资料序列进行趋势分析得出,广州中心城区天河1914-2013年的地表年平均气温上升率为1.75℃/100 a,高于同一时段全球地表年平均气温上升率(0.72℃/100 a),原因与20世纪80年代末出现热岛现象及快速城市化有关。