北冰洋浮游生物空间分布及其季节变化的模拟

低营养级浮游生物生态动力过程对环境变化的响应非常敏感。随着全球气候变化加剧,北冰洋正在经历快速的环境变化。厘清北冰洋低营养级浮游生物季节分布与变化特征是探究北冰洋生态系统对环境快速变化响应的前提,也是评估北极海区固碳能力的重要依据。基于此,本文构建了海洋–海冰–生物地球化学循环模型,并对北冰洋叶绿素浓度以及浮游生物结构的时空变化特征进行了模拟,结果表明:(1)北冰洋表层叶绿素浓度的峰值主要出现在5月,且太平洋一侧叶绿素浓度高于大西洋一侧;随着海水层化,表层受营养盐限制的海区呈现次表层叶绿素浓度最大值现象,且由陆架向海盆,次表层叶绿素浓度最大值层逐渐加深;9月,叶绿素浓度高值重回水体上层,太平洋一侧海区表层叶绿素浓度呈现较为明显的次峰值。(2)由于太平洋和大西洋入流营养盐浓度及结构的不同,北冰洋表层浮游生物群落结构存在明显空间差异。太平洋一侧,硅藻和中型浮游动物占优,硅藻在5月和9月出现生物量峰值,微型浮游植物在3月、5月和6月维持相对较高生物量;而大西洋一侧,在早春－春末夏初－夏秋经历了微型浮游植物－硅藻－微型浮游植物的演替,总体而言,微型浮游植物和微型浮游动物占优。此外,两侧海区浮游动物浓度峰值相较浮游植物滞后约半月。     

北冰洋水体对格陵兰海混合增密对流的可能影响分析

格陵兰海内发生的等密度混合后产生的增密对流是重要的对流现象之一。北冰洋正在发生快速变化,其内水团变性以及环流系统的改变都将使格陵兰海等密度混合对流发生明显变化,继而对全球气候变化产生影响。以往关于等密度混合对流的研究很少,大都集中在对流发生海域。由于等密度混合的主体是大西洋回流水与北冰洋流出水体,本文目的是探讨北极内部不同海域的水体会对混合增密对流造成的可能影响。文中定义了有效对流速度,强调水平温度梯度和垂向层化强度是影响有效对流速度的决定性因素;水平温度差越大,垂向层化越弱,产生的对流越强。发生在东格陵兰极锋处的有效对流都是大西洋的水体,一部分是在格陵兰海回流的大西洋回流水;一部分是在北冰洋潜沉并回流的北极大西洋水,该水体在北冰洋循环的时间越长,温度差越大,产生的有效对流越强。而横越北冰洋的太平洋水因密度过低而不能参与等密度混合对流,加拿大海盆主盐跃层之上的水体也都不能参与对流。北冰洋几个海盆深层水的温度差异明显,有可能与格陵兰海深层水形成有效对流;但是,由于深层水流速低、湍流混合弱、水平温度梯度小,是否可以产生有效对流尚不清楚。     

北冰洋太平洋扇区碳循环过程对环境变化响应的研究进展与展望

全球碳增汇需求高涨,海冰消退后的北冰洋被期待是一个主要的潜在碳增汇区。北冰洋太平洋扇区因受控于楚科奇海及其邻近海域较高的海洋固碳效率和碳深海封存量,在整个北冰洋碳循环中起着举足轻重的作用。开展该海域碳循环过程对环境快速变化的响应机制研究是实现北冰洋碳汇精准预测的基础。本文重点阐述了楚科奇海及其邻近海域碳循环过程（即海洋对大气二氧化碳的吸收、生物固碳、太平洋入流携带碳经陆架生物地化过程后向深海输出封存的陆架泵）对北冰洋环境快速变化的响应,并提出未来研究需要聚焦的关键科学问题。     

21世纪格陵兰冰川融化速率对海平面变化的影响

本文利用大洋环流模式POP研究RCP4.5情景下21世纪格陵兰冰川不同的融化速率对全球及区域海平面变化的影响。结果显示:当格陵兰冰川的融化速率以每年1%增加时,全球大部分海域的动力和比容海平面变化基本不变,主要是由于格陵兰冰川在低速融化时并不会导致大西洋经向翻转流减弱。当格陵兰冰川的融化速率以每年3%和每年7%增加时,动力海平面在北大西洋副极地、大西洋热带、南大西洋副热带和北冰洋海域呈现出显著的上升趋势,这是因为格陵兰冰川快速融化导致大量的淡水输入附近海域,造成该上层海洋层化加强和深对流减弱,导致大西洋经向翻转流显著减弱;与此同时,热比容海平面在北冰洋、格陵兰岛南部海域和大西洋副热带海域显著下降,而在热带大西洋和湾流海域明显上升;此时盐比容海平面的变化与热比容海平面是反相的,这是由于大量的低温低盐水的输入,造成北大西洋副极地海域变冷变淡、大西洋经向翻转流和热盐环流显著减弱,引起了太平洋向北冰洋的热通量和淡水通量减少,导致了北冰洋海水变冷变淡,同时热带大西洋滞留了更多的高温高盐水,随着湾流被带到北大西洋,北大西洋副极地海域低温低盐的海水,被风生环流输运到副热带海域。     

中美洲古地理制约了上新世北冰洋软体动物的迁移

白令海峡首次张开和中美洲航道关闭是新生代晚期两个最重要的古地理和海洋事件。除了其区域生物地理效应外 ,这些事件改变了北太平洋和北大西洋航道的形态 ,对北半球大洋环流和气候产生了重要影响。白令海峡首次张开所产生的最引人注目的结果是软体动物在北太平洋、北冰洋和北大西洋之间的交流。这一事件被称为“横越北冰洋的交流” ,涉及２９５个软体动物种 ,其中源于太平洋的２６１个 ,源于大西洋—北冰洋的３４个。由于新第三纪晚期的这种交流 ,现今北冰洋软体动物的大部分源于北大西洋 ,尤其表现在北美北冰洋和西伯利亚东北部海岸 ,而大…     

太平洋尘埃的来源

在深海沉积物岩心中保存的风成尘埃提供了以往大气循环和大陆古气候的有价值指标．早期深海表层沉积物研究利用粘土和石英成分及岩石学特征的变化来推断物质来源和搬运机制．Biscaye(1965)和Zimmerman(1975)研究了大西洋粘土矿物．结果表明流水动力是大西洋深海沉积物中最重要的搬运机制。相反，     

印度洋浮游生态系统的特点及其对全球变暖的响应

与太平洋和大西洋相比,印度洋有独特的季风和洋流系统和由此驱动的浮游生物分布及生产规律.在全球变暖的背景下,印度洋的变暖趋势比太平洋和大西洋更为显著,是研究变暖对海洋浮游生态系统影响的热点海区之一.文章结合国内外文献,评述印度洋浮游生态系统的现状、特点及对全球变暖的响应,包括印度洋的浮游生物地理分布、南北印度洋浮游生态系...     

北冰洋与邻近海区海洋-海冰模式的试算与校验

本文将目前先进的大尺度海洋、海冰模式(NEMO3.6和LIM3)应用于北大西洋–北冰洋–北太平洋(简称NAPA),并进行了试验后报模拟。所建立的模式NAPA1/4和NAPA1/12的水平分辨率分别为(1/4)°和(1/12)°经、纬度,计算范围覆盖太平洋45°N以北海区、整个北冰洋及北大西洋;其中,NAPA1/4和NAPA1/12在北大西洋的边界分别为26°N和7°N。目前,已利用NAPA1/4完成了1993–2015年的后报模拟。本文基于观测数据和已发表文献对模拟结果中的北冰洋海冰变化、环流结构以及水文特征进行了校验。结果表明,NAPA1/4能够再现北冰洋的主要热力与动力过程,可以用来分析海冰、水团、大西洋/太平洋入/出流等的季节与年际变化规律。利用NAPA1/12进行了1993–1996年的模拟计算。初步结果分析表明,提高分辨率可更为精细地刻画北冰洋的海冰、水团和环流的结构。     

夏季北极斯瓦尔巴群岛周边海域微型浮游生物群落分布特征及环境影响初探

文章通过荧光显微分析和分子生物学分析方法,对斯瓦尔巴群岛周边海域微型浮游生物群落中的浮游细菌丰度、微型浮游植物丰度及优势种进行了重点调查,分析了微型浮游生物群落与海洋环境之间的相关性。结果表明,浮游细菌的丰度为4.2×105～1.2×106cells/ml,微型浮游植物的丰度为2.7×103～4.1×104cells/ml;微型浮游植物优势种包括微胞藻、微型海链藻和微型角毛藻。冰川融水会给附近海域带来陆源微生物,并在一定程度上促进微型浮游植物的生长,而海冰的存在和低温则是导致微型浮游生物丰度较低的主因。北冰洋升温和海冰(冰川)消融会导致海洋浮游生物群落的微型化,这种趋势会明显影响大型海洋生物对它们的利用效率,从而影响整个北冰洋海洋生态系统。     

基于PHC3.0数据集的北冰洋水团分析

基于PHC3.0极地科学中心水文气候数据集(简称PHC3.0数据集)的温度和盐度资料,使用聚类分析和Bayes判别分析的方法,对北纬70°以北海域的水团结构进行了分析,在北冰洋区域划分出4个水团:北冰洋表层水(ASW)、大西洋中层水(AIW)、太平洋水(PW)和北冰洋深层水(ADW)。北冰洋表层水(ASW)遍布于欧亚海盆和加拿大海盆,以低温低盐为特征。大西洋中层水(AIW)位于约200～900m深度,在北冰洋环极边界流的作用下,其影响可达到加拿大海盆。太平洋水(PW)受经白令海峡进入北冰洋的海水影响,相对高温低盐,夏季时影响显著。北冰洋深层水(ADW)在海盆中相当均匀,几乎没有季节变化,盐度约在34.95psu,温度在加拿大海盆约为-0.3℃,欧亚海盆约为-0.7℃。     

大西洋和太平洋海水在北冰洋表层的分布：循环的意义

大西洋和太平洋海水在北冰洋表层的分布：循环的意义Ｅ．ＰｅｔｅｒＪｏｎｅｓ等北冰洋、Ｎｏｒｄｉｃ海和拉布拉多海的淡水平衡对北半球深水生产力是至关重要的。北冰洋表层水和冰通过弗拉母海峡排出,它们有助于测定格陵兰和冰岛海域的对流区域的表层情况,表层水也通过...     

秋季长江口鱼类浮游生物群落时空结构

根据1998—2009年11月长江口及其邻近海域7个航次的调查资料,探讨了秋季长江口鱼类浮游生物群落种类组成、群落结构及多样性时空变化特征。研究结果显示,7个秋季航次共捕获鱼类浮游生物969个(尾),隶属于10目19科33种,以鲈形目种类最多(7科9种)。秋季长江口鱼类浮游生物以沿岸型种类最多(12种),其次是半咸水(10种)和近海种类(9种),淡水种类最少(4种)。秋季长江口鱼类浮游生物优势种年度间演替显著,对鱼类浮游生物群落丰度贡献最大的种类包括:半咸水型的矛尾鰕虎鱼(Chaeturichthys stigmatias)和前颌间银鱼(Salanx prognathus)、沿岸型的康氏小公鱼(Stolephorus commersonnii)、近海型的鳀(Engraulis japonicus)和带鱼(Trichiurus lepturus)。2004年以后,长江口鱼类浮游生物种类数量、丰度和多样性均显著高于2004之前的调查航次。ANOSIM分析显示,长江口鱼类浮游生物群落结构年度间差异显著,且2007和2009年与其他年度不相似性最高。可以看出,秋季长江口鱼类浮游生物种类组成呈年度变异状态,2004年后长江口鱼类浮游生物群落结构变异最大,多样性呈增加趋势。     

21世纪格陵兰冰川不同的融化季节对海平面变化的影响

利用三维海洋环流模式(parallel ocean program,POP),探讨典型浓度路径(representative concentration pathway,RCP)情景下21世纪格陵兰冰川不同的融化季节对海平面变化的影响。结果表明:在RCP4.5情景下,当格陵兰冰川以7%×a~(-1)的加速度快速融化时,相比于只在夏半年融化,全年融化会导致动力海平面在北冰洋、北大西洋副极地海域加速上升,而在欧洲西北部和北大西洋副热带海域加速下降;比容海平面在北美沿岸加速上升,热带大西洋和南大西洋副热带海域也有所上升,北冰洋、欧洲西北部和北大西洋副热带则显著下降。格陵兰冰川不同的融化季节对海平面变化影响的不同,主要是由于相比于只在夏半年融化,格陵兰冰川全年融化会造成大量较冷较淡的融冰水被滞留在格陵兰岛南部海域,在冬半年,会导致上层海洋层化加强和大西洋经向翻转流进一步减弱,一方面造成大量海水在北大西洋副极地海域堆积;另一方面导致向北的热盐输运减弱,从而造成了北冰洋、北大西洋副极地和副热带海域东部的热比容海平面显著下降和盐比容海平面加速上升。     

俯瞰北方航道（上）

由于全球气候变暖，人类的探索愿望也延伸到了魅力日益凸现的北冰洋，而被誉为大西洋-北冰洋-太平洋黄金航道之一的“北方航道”，其神秘面纱也随之慢慢揭开。     

北极河流径流对北冰洋环流的影响

北极河流径流是北冰洋淡水的最大来源,其变化会对北冰洋中的诸多过程有重要影响。本文基于全球高分辨率海洋?海冰耦合模式的模拟结果,研究北冰洋温盐、海冰以及环流对北极河流径流的敏感性。通过对比有气候态北极河流径流输入的控制实验结果和径流完全关闭的敏感性实验结果,研究发现北极径流对北冰洋温度、盐度、海冰以及海洋环流等有显著的影响。关闭北极河流径流后,在河口附近的陆架上温度降低、盐度升高,且导致500 m深度处温度下降以及盐度升高;河口附近的陆架处,海冰密集度与海冰厚度增加。关闭北极河流径流也对北冰洋内的环流有影响:由于缺少来自欧亚大陆的北极径流的输入,穿极漂流与东格陵兰流流速减小且盐度增加;关闭北极径流导致近岸海表面高度降低,沿欧亚陆架的北冰洋边界流减弱,白令海入流增强。通过对比关闭北极径流实验与控制实验的温度和盐度剖面,发现关闭北极径流后大西洋层温度降低,各陆架海盐跃层的梯度减小,盐跃层厚度减小。     

大西洋浪蛤(Spisula solidissima) 生态习性的初步观察

1998年10至1999年8月对大西洋 浪蛤 的生态习性进行详细观察结果表明,大西洋浪蛤 的生存温度为－1℃～30℃,以10℃ ～25℃范围较适,盐度范围为10.0～51.5,pH范围4～9。营埋栖生活,潜居砂质底,洞穴的 深度与贝类长度相当,依靠水交换滤取食物,饵料以各种小型浮游生物及有机碎屑为主,对 种类没有明显的选择性。     

曾鏖战在大西洋战场上的海军见习官——访“南昌”舰首任舰长郭成森

这是一个鲜为人知的“故事”一批年轻的中国海军军官乘英国军舰鏖战大西洋、北冰洋、诺曼底而此事中国海军史至今尚无只字记载——     

它们从哪里倾巢出动?——世界航母基地纵览

<正>美国航母基地美国现役航母分别编在太平洋舰队和大西洋舰队里。大西洋舰队的"华盛顿"号、"尼米兹"号、"艾森豪威尔"号、"罗斯福"号、"杜鲁门"号、"企业"号和"肯尼迪"号7艘航母以美国本土东部海岸的诺福克海军基地为母港,活动于大西洋、北冰洋、加勒比海和地中     

北极冰盖在缩小

以Ｅ．Ｂｊｏｒｇｏ为首的瑞典气象学家和海洋学家分析了１９７８～１９９５年间的卫星资料后确定,在这些年间北冰洋中浮冰的面积缩小了约６１万ｋｍ２,也就是５．７％。同时查明,通过分隔斯瓦利巴尔得（斯匹次卑尔根）群岛和格陵兰岛的弗兰姆海峡,每年以将近１５ｃｍ／ｓ的平均速度向开阔的大西洋中输送约２６００ｋｍ３的浮冰（这超过像刚古河这样的河流流量的大约１５～２０倍）。但是部分北极冰块被卷入北冰洋范围内的封闭式圆周运动。它们旋转一周约需６ａ,在这段时间内许多冰块的厚度增长至４０ｍ。有趣的是,在冲刷南极洲的海水…     

2004～2010年夏季杭州湾鱼类浮游生物种类组成与数量分布

2004～2010年夏季（8月）,在杭州湾设置12～15个采样点,采集鱼类浮游生物样本共93网次.经鉴定分析,共得鱼卵233粒,仔稚鱼29 825尾,仔稚鱼分别隶属8目17科26属34种,其中凤鲚（Coilia mystus）为优势种,数量占总量的91.5%,历年优势度在80.0%～99.1%之间.各年比例较高的种类还有弹涂鱼属一种（Periophthalmus sp.1）、鮻（Liza haematocheila）、鲻鱼（Mugil cephalus）、中颌棱鳀（Thrissa mystax）、康氏小公鱼（Anchoviella commersonii）、棘头梅童鱼（Collichthys lucidus）和七星底灯鱼（Benthosema pterotum）等.滩浒山附近和杭州湾内湾南部海域鱼类浮游生物密度较高,是杭州湾内凤鲚仔稚鱼活动的主要区域.生态类型主要包括半咸水型种类、沿岸型种类和近岸型种类.对鱼类浮游生物密度与主要环境因子进行逐步回归分析,结果显示,鱼类浮游生物密度的自然对数与水体透明度、盐度和水温的相关性显著（p〈0.05）,其中与水体透明度的相关系数最大.