春秋季黑潮及其邻近海区化学要素的分布和相互关系的探讨

本文根据1988年5月和10月的调查资料,讨论了化学要素的分布和它们的相互关系。结果表明,黑潮主干区深度大于100m,100m层溶解氧含量等值线由主干区向陆架减小,并形成锋区,表明了黑潮水的流径。约在200—100m等深线间形成了由4.20×10~(-3)(体积比)等值线包围的半封闭低氧区,其中于26°N、122°30′E出现了氧含量小于4.0×10~(-3)(体积比)的低氧中心,PO_4-P和NO_3-N含量分别出现高值区。这是黑潮次表层水涌升和冷涡存在的结果。 化学要素断面图显示了,在S_2和R_1断面分别以S_(2-8)和R_(1-11)站为中心存在着化学要素等值线下凹趋势,说明表层水在此下降。 诸化学要素相关分析给出了ΣN/P春秋季均为15.5,接近文献给出的ΣN/P=16的结果。PO_4-P,ΣN对AOU作图呈直线关系,相关系数γ均大于0.97, 表明N、P再生是完全的。而SiO_3-Si与AOU的曲线关系显示了部分硅藻类生物残体在下沉过程中没有完全分解,部分沉入海底。这些均表明黑潮水的特征。     

黄、东海域春季水团的划分、判别与分析

本文对黄、东海邻接海域5—6月份的水团进行了划分和分析。水团的划分是用经过改进的逐步聚类分析法。对划分的结果,再用Bayes多组判别方法进行判别分析检验。证实所划出的11个水团,具有统计学要求的差异显著性,回代判别成效高达90％以上,说明划分是有实际意义的。这11个水团是:沿岸冲淡水(D),黄海表层水(Y),黄海底层冷水(YC),黄—东海混合水(YE),东海表层水(E),东海次表层水(EU),黑潮表层水(KS),黑潮次表层水(KU),黑潮次—中层混合水(KM),黑潮中层水(KI)和黑潮深层水(KD)。 用地理学和统计学的方法,对各水团进行了综合分析。给出了各水团特征的统计指标,讨论了它们的形成机制与分布变化特点。可将它们归并为三个水系:冲淡水系;混合水系和黑潮水系。对各水系、水团之间的相互关系进行了讨论,指出它们具有逐级变性的明显的规律性。     

黑潮与邻近东海生源要素的交换及其生态环境效应

黑潮与东海生源要素的交换对东海的生态环境有重大影响,交换主要是经台湾东北部海域输送至东海陆架和通过日本九州西南海域由东海陆架向外海的黑潮输出两个通道。中国科学院海洋先导专项对黑潮与邻近东海生源要素的交换特征进行了系统的调查和研究,获得了一些新的认识:(1)在台湾东北部区域,碳主要以表层水-次表层水为载体输入,秋季的输入量高于夏季;黑潮溶解态营养盐的输入占据绝对主导地位,且以黑潮次表层热带水-中层水的输入为主,输入通量春季高于夏、秋季,可为东海春季水华提供一定的物质基础,但输入到东海的黑潮水其氮磷比与Redfield比值(16:1)接近,这些"正常水"——黑潮的输入显然对调和东海异常高的氮磷比有重要的作用,从而对东海的生态环境起到"稳定和缓冲"作用。所以,黑潮水对东海的输入不仅维持补充了东海生态系统运转所需的生源要素,更为重要的是缓冲了受人为影响强烈的东海海水的高氮磷比,使东海本已失常的营养盐结构向合适的氮磷比方向转变。因此,黑潮与东海生源要素的输入在一定程度上起着稳定和缓和东海生态环境的作用。(2)通过构建的海水Ba-盐度新指标体系,定量细致刻画了黑潮对东海生源物质在台湾东北部区域的输入范围和程度,黑潮次表层水从台湾东北陆架坡折处沿底部向北偏西方向入侵东海,其近岸分支可以入侵到浙江近岸,其黑潮次表层水占比仍可达到65%左右。垂直方向上,陆架外侧站位受黑潮次表层水的影响范围更大,黑潮水占50%比例位置可延伸至外侧TW0-1站位(122.59°E,25.49°N)表层,而内侧靠近大陆的站位则只限于陆架中部位置底层。     

冬季东海黑潮上层水变化特征的分析

东海黑潮水团是东海海域的主要水团。夏季,东海黑潮水团一般划分为四层结构:黑潮表层水、黑潮次表层水、黑潮中层水和黑潮深层水。在冬季,由于大陆沿岸水系势力减弱,以及强烈的表层冷却产生的垂直对流作用,使黑潮表层水变性而和次表层水融为一体,从而使海面至400米层左右的黑潮水体呈现高盐特征。因此,冬季的东海黑潮水团变为三层结构,即黑潮上层水、黑潮中层水和黑潮     

南黄海春季海水化学要素的分布特征及其受控因素

基于2007年4月对南黄海调查所得资料,对海水化学要素的分布特征及影响因素进行了探讨。结果表明,受浮游植物光合作用的影响,南黄海中北部上层海域出现了DO、pH的高值区以及营养盐的低值区,而底层则因有机物的分解,DO和pH较低而营养盐含量较高;受苏北沿岸水、长江冲淡水和/或台湾暖流前缘混合水的影响,南黄海西南部海域表、底层DO含量均较低,但却为营养盐的最高值区,且表层水中无机氮盈余状况的分布与该海域环流状况、尤其是苏北沿岸水的扩展途径密切相关,表现为无机氮相对过剩,而无机磷相对缺乏;南黄海西部沿岸流对营养盐往东南方向的输运态势较为明显,同时,首次从营养盐分布的角度揭示了这一水动力过程;受苏北沿岸水、黄海暖流以及两者之间的南黄海西部沿岸流主体的影响,南黄海斜断面上海水化学要素的分布具有明显的区域化特征和空间结构。     

应用对应分析法划分夏季东海水团的初步研究

本文综合分析四个断面16个标准层的因子点聚,表明在整个海区有九个水团,即:黑潮表层水、黑潮次表层水、黑潮中层水、黑潮深层水、大陆沿岸水、台湾暖流水、黄海水、对马暖流水和东海混合水,前6个水团是该海区的主要水团。本文还详细讨论了每个水团的分布特征。     

东海海水中的溶存甲烷

基于1994年秋季航次在东海的调查资料,较详细地分析了溶存甲烷在水体中的分布规律、成因和来源.表层水中溶存甲烷呈过饱和状态,饱和度127%～254%,温跃层以上水体中,甲烷的断面分布不同于营养盐的分布,各站测值相近,没有显示出受长江冲淡水的影响,而呈现的舌状分布,在陆架底层水中有明显的高浓度甲烷水体,表明甲烷从沉积物中迅速扩散进入底层水.黑潮次表层水的涌升过程稀释了陆架边缘底层水中的甲烷.在陆架和大洋区测站上,甲烷的垂直分布不同,前者主要受物理混合过程所控制;后者呈大洋区分布特征,在温跃层附近出现甲烷的次表层最大,这可能是陆架底层高浓度甲烷沿等密度面的输送所致.     

诺阿卫星红外信息数字化反差增强图象中东海表层水系配置的解译

长期以来，海洋学界为阐明黑潮与陆架水的混合机制，长年累月进行着现场调查与研究。本文在此提出应用卫星红外信息，能够直观、快速、大范围和同步获取作为其中一个主要环节的表层水系配置。这至少对东海表层水来说，进一步认识对马暖流及其分支黄海暖流的主体是源于黑潮水系和陆架水的混合水，而不是日本九州西南海域分出来的黑潮水，有着重要的意义。     

台湾以北海域浮游桡足类生物海洋学特征的研究Ⅲ.指示性种类

在对台湾以北海域浮游桡足类生物海洋学特征研究Ⅱ。群落特征研究的基础上,用不同生态类群的指示性种类分布来分析对应水系的变化过程。结果表明,普通波水蚤(Undinula vulgaris)和帽状真哲水蚤(Eucalanus pileatus)的数量分布可以指示台湾海峡水的季节变化和消长趋势;海洋真刺水蚤(Euchaetamarina)能反映黑潮表层水的影响程度;热带大洋高盐偏低温类群种类在陆架区的分布状况可反映黑潮次表层水的入侵涌升范围;中华哲水蚤(Chlanussinicus)的分布反映了沿岸水势力影响的季节差异,可能是受陆架区横向环流的影响,它能扩布到较远岸区域,此时该种类对偏低温的适宜性致使其在较低温水体中的丰度较高;对热带大洋低温高盐类群种类的研究发现,春季隆线似哲水蚤(Chlanoidescarinatus)在测区陆架区广泛分布是由冬季在台湾浅滩南部上升流区该种的大量涌现并随台湾海峡水北上携带而来的,然而,从隆线似哲水蚤和该类群另两种在陆坡下层的出现显示了中、深层水有可能在本区东南侧涌升。     

夏季台湾暖流的水文化学特性及其对东海赤潮高发区影响的初步探讨

依据2006年夏季对东海区水文化学数据的现场调查, 对台湾暖流的水文化学特性进行了初步分析, 并对台湾暖流自身的水文化学特性对东海赤潮高发区的影响进行了初步探讨。结果表明, 夏季, 台湾暖流水具有台湾海峡水和黑潮次表层涌升水两个来源, 分别构成台湾暖流的表层水和深层水。通过亚硝酸盐含量的多少能够对表层水和深层水进行明显的区分。此外, 通过对台湾暖流水文特征的分析, 发现夏季台湾暖流在浙江沿海出现的上升流给赤潮生物提供了适宜的温度。并通过对台湾暖流的营养盐含量进行分析, 发现相对于硝酸盐含量, 台湾暖流含有较高的磷酸盐浓度, 能够缓解海区“过剩氮”导致的磷限制。     

2004年东海及黄海部分海域表层水温分布状况

分析了2004年东海及黄海部分海域表层水温的分布状况,结果表明,不同水团具有不同的温度年变化,大陆水系的均极差远大于多年平均值,说明沿岸海域的表层水温该年变化比常年大,但黑潮主干区的均极差却比多年平均值低;夏季沿岸海域以及中间水域出现了异常的高温现象,在8月,浙江沿岸、江苏沿岸、长江口以及福建部分沿岸海域的表层水温都突破了近20年的历史最高纪录;在春末、秋末沿岸海域表层水温远高于多年平均值.在暖流区域,除冬季的表层水温高于常年外,其它时间与多年平均差不多,所以年变化相对较小.     

Argos表面漂流浮标在黑潮区的若干观测结果

利用近几年国家海洋局第二海洋研究所及国家海洋技术中心在南海和西北太平洋海域布放的部分卫星跟踪表面漂流浮标所取得的观测资料,分析了浮标流经海域的表层海流特征及浮标漂移路径上水温的变化。结果表明:2003年1月,黑潮表层水有入侵南海的趋势,夏季南海表层水经吕宋海峡流出,汇入黑潮主干;夏末冬初,黑潮主干经过东海时明显呈弯曲流动;2003年春季,日本以南海域黑潮弯曲不明显;台湾东北部海域存在一个强反气旋涡;表层海水的温度日变化和季节变化明显,在浮标漂移路径呈反气旋或气旋式转动的区域,对应出现了表层水温的高、低温区。     

台湾岛以东海域束毛藻种群的组成与分布

分别对1996年5月和1997年7月台湾岛以东黑潮及邻近海域51个采样站位的87份网采浮游植物进行了分析,总结了束毛藻种群的物种构成和丰度分布特征,并初步探讨了水动力条件、温盐、营养盐及其他元素对束毛藻生长及分布的影响.结果表明,调查区的束毛藻种群由铁氏束毛藻(Trichodesmium thiebautii)、汉氏束毛藻(Trichodesmium hildebrandtii)和红海束毛藻(Trichodesmium erythraeum)组成,前者分布最为普遍,检出率100%,丰度最大.1996年5月束毛藻平均藻丝体密度为44.55伊102 filaments/m3,铁氏束毛藻占91%,在吕宋海峡密集,总体呈现西南高,东北低的分布态势.1997年7月束毛藻平均藻丝体密度为152.72伊102 filaments/m3,铁氏束毛藻占99%,除吕宋海峡外,台湾东北部海域为次高值区,总体呈现西南高,中部和东部低的分布态势.较之邻近海区结果,台湾岛以东黑潮及邻近海域的束毛藻平均藻丝体密度高于太平洋赤道热带海域、南黄海和东海陆架区、东海产卵场,低于台湾海峡西侧20 m 以浅和东海低氧区.在台湾岛以东海域,束毛藻的丰度分布由其特定的地理位置和黑潮流向所决定,高温高盐的黑潮水系利于束毛藻的增殖,束毛藻的丰度分布与 Fe、P 等化学因子的关系有待进一步寻找证据.     

诺阿卫星红外信息数字化反差增强图象中东海表层水系配置的解译

前言 长期以来,海洋学界为阐明黑潮与陆架水的混合机制,长年累月进行着现场调查与研究。本文在此提出应用卫星红外信息,能够直观、快速、大范围和同步获取作为其中一个主要环节的表层水系配置。这至少对东海表层水来说,进一步认识对马暖流及其分支黄海暖流的主体是源于黑潮水系和陆架水的混合水,而不是日本九州西南海域分出来的黑潮水,有着重要的意义。     

台湾以北海域浮游桡足类生物海洋学特征的研究Ⅰ.数量分布

根据１９８７～１９９０年间在台湾以北海域进行的６个航次的调查资料,对该海域浮游桡足类数量分布作了探讨,结果表明,本区浮游桡足类丰度在春季最高,冬季最低,夏、秋季介于中间;黑潮锋内侧的桡足类丰度一般高于黑潮锋外侧,较高丰度区的分布具夏季最向外海、冬季最靠近岸、其他两季居中的趋势,这与黑潮锋位的季节摆动趋势基本相一致;浮游桡足类丰度的较高值区一般出现在不同水系的交汇区,尤其是黑潮次表层水涌升域的近岸边缘侧,而在黑潮次表层水的主水体中,因溶解氧含量低等因素,其丰度一般均较低;浮游桡足类丰度垂直分布趋势为随水深增加而减低,生物本身昼夜垂直移动规律可能是局部区域产生异常分布的原因之一．     

台湾以北海域浮游桡足类生物海洋学特征的研究：I.数量分布

根据１９８７￣１９９０年间在台湾以北海域进行的６个航次的调查资料,对该海域浮游桡足类数量分布作了探讨,结果表明,本区浮游桡足类丰度在春季最高,冬季最低,夏、秋季介于中间;黑潮锋内侧的桡足类丰度一般高于黑潮锋外侧,较高丰度区的分布具夏季最向外海、冬季最靠近岸、其他两季居民的趋势,这与黑潮锋位的季节摆动趋势基本相一致;浮游桡足类丰度的较高值区一般出现在不同水系的交汇区,尤其是黑潮次表层水涌升域的近岸边     

大亚湾生态系秋季叶绿素a和营养盐分布的分区研究初探

根据１９９８年１０月和１１月大亚湾进行的海洋生物－化学要素的调查资料,分析了大亚湾秋季叶绿素ａ和营养盐的分布特征,讨论了影响大亚为季叶绿素ａ和营养盐分布的主要因素,初步得出了大亚秋季叶绿素ａ和营养盐分布有分区特征,将大亚湾划分为五个各具特点亚区的结论。     

对马暖流水起源的模糊分析

应用模糊集的数量指标分析方法和模糊识别的择近原理,采用1987年夏、冬季和1988年春、秋季“向阳红09”号黑潮调查资料,定量地分析了对马暖流水的源区的模糊特性及其起源.结论是:(1)对马暖流表层水位于其源区的强混合区中,其水体具有混合水的特性.(2)对马暖流水的来源一年四季不尽相同,具有复杂的结构.春季在近表层主要来源于东海沿岸水(包括东海陆架水),而东海混合水与黑潮表层水次之(属沿岸型);夏季由于表层盐度锋的影响,在近表层主要来源于黑潮表层水,而东海混合水次之(属黑潮型);在秋季与冬季,因大陆径流影响减弱,海水的对流与涡动混合逐步加剧,对马暖流表层水的来源呈现出东海型与黑潮型交错的复杂状态.此外,对马暖流深层水一年四季均由黑潮次表层水演变而来. 本文将水的混合性质与水的来源区别开来,以利于对传统的看法和近几年流行的新观点作进一步讨论.     

Argos漂流浮标的若干观测结果

表层漂流浮标是一种利用Argos卫星系统定位与传送数据的海洋观测设备,它可以利用Lagrangian法则连续观测表层海流及表层水温。文章利用近年在南海和西太平洋投放的部分卫星跟踪表层漂流浮标所取得的观测资料,分析观测海域的表层海流特征及其漂移路径上的温度变化,得出以下结果。(1)由浮标的漂移轨迹看出,黑潮表层流路年际变异相当大。(2)2003年1月,黑潮表层水有入侵南海的趋势,似无西北太平洋表层水深入南海的迹象;夏季南海表层水由南海流出经吕宋海峡汇入黑潮主干。(3)秋季台湾东北海区存在一个强反气旋涡,空间尺度约270km。(4)黑潮主干在秋末冬初经过东海时明显呈弯曲流动,并形成许多小尺度的气旋式涡。(5)在九州西南海域,黑潮表层流并无分支北上进入对马暖流区。(6)2003年春季,黑潮在日本以南的弯曲不明显,并伴随有冷、暖涡产生,暖涡的强度和空间尺度都要比冷涡大得多。(7)由漂流浮标观测得到的的表层海水的温度分布明显呈日变化和季节变化的特征。在浮标漂移路径呈反气旋或气旋式转动的区域,表层水温对应出现高或低温区;但出现在台湾以东的低温区则与此时期的台风过境有关。     

舟山渔场及其邻近海域水团的季节特征

根据2001年夏季和2002年冬季两次现场调查所收集的CTD和营养盐资料,利用模糊聚类分析法,对舟山渔场及其邻近海域水团的季节特征进行了分析.结果表明,舟山渔场及其邻近海域水团的配置、分布范围、温盐特性和营养盐含量都有明显的季节特征.其中,冬季在全海域共有3个水团(江浙沿岸水、台湾暖流表层水和黄海混合水),而夏季则存在4个水团(江浙沿岸水、台湾暖流表层水、台湾暖流深层水和黄海混合水);冬季,江浙沿岸水的分布范围较小,温度偏低,盐度略高,营养盐偏高,而夏季,其分布范围较大,温度偏高,盐度偏低,营养盐偏低;冬季,台湾暖流表层水北伸最强,厚度最厚,温度最低,盐度最高,硅酸盐和硝酸盐偏高,而夏季,则北伸最弱,厚度最薄,温度最高,盐度最低,硅酸盐和硝酸盐偏低;台湾暖流深层水是一个季节性水团,它含有较丰富的营养盐;黄海混合水的分布范围和营养盐含量也都呈现出明显的季节特征.