西南印度洋深海散射层昼夜垂直迁移特征研究

本研究根据2011-2020年西南印度洋56个声学断面数据观察到的深海散射层201次昼夜垂直迁移现象,分析了其昼夜垂直迁移特征及时空差异。研究结果表明,该海域散射层具有分层现象,第一散射层位于200 m以浅水层,其海洋面积散射系数（NASC）峰值的平均水深为（58.66±24.63）m,夏季和冬季之间存在显著性差异（p <0.001）;第二散射层位于400～700 m水层,其NASC峰值的平均水深为（589.02±66.33）m,夏季和冬季之间无显著性差异（p=0.51）。散射层向上迁移的开始时间平均为16:20,结束迁移的平均时间为18:31,迁移的平均速率为（5.28±1.53）cm/s;向下迁移的开始时间平均为4:38,结束迁移的平均时间为6:52,迁移的平均速率为（5.56±2.13）cm/s。随着纬度的增加,散射层向下迁移的开始时间变晚,迁移速率变慢;随着经度的增加,散射层迁移速率变慢,且不同经度海域之间存在显著性差异（p <0.001）。分析认为,研究海域理化环境的季节性变化以及散射层中生物的不同生活史阶段是造成散射层垂直结构和昼夜垂直迁移特征时空差异的主要原因...     

千岛湖蚤状潘垂直分布格局及其季节与昼夜变化

2004年10月至2005年8月，对不同季节千岛湖蚤状潘的垂直分布情况以及昼夜迁移进行了研究。结果表明，蚤状潘在千岛湖分布广泛，春季和夏季蚤状潘主要分布在15-25m水层，而在秋冬季分布相对均匀，从表层到60m水深都有分布；比较了蚤状漫在不同季节的迁移现象，春季和秋季蚤状潘为夜间迁移模式，而在夏季和冬季虽然都存在迁移现象，但不同于常见的三种迁移模式。     

应用水声方法考察底栖鱼类和DSL(深海散射层)的垂直移动

利用彩色显示回声探测仪在南海北部水域中测到的图象进行调查底栖鱼类和ＤＳＬ的垂直移动；仪器的量程扩功能用于考察底栖鱼类的贴海底，超浮，聚薄层和扩散等情景；ＤＳＬ在黄错时期的聚层起浮，午液出现集群最密，黎时下降，解体；示出ＤＳＬ聚层的厚度及垂直移动的速度。     

南海深海鱼类的初步报告

南海在我国濒临的四个海中面积最大，而其大陆架宽度则较狭窄，水深在200米以上的深海水域相当广阔。我国过去关于南海深海鱼类的研究报道极少，1962年《南海鱼类志》中曾记载过少数深海鱼类，但具有确切深度记录的仅有8种。在国外文献中，Gilbert和Hubbs(1920), Schultz(1938), Abe(1974 , 1975, 1976 )等曾报道过数种。 本文材料是1959-1960年在海南岛以东海域，水深200-1100米进行底栖生物拖网时所获得的标本。鉴定结果，共71种，分隶于37科，12目，其中34种为我国新记录，7种是我国在南海首次记录。 文内凡是我国新记录的种均有形态描述，并附有外形图,有些种作了分类上的讨论；对我国有过记录的种，只记有地理分布和标本采集记录。此外，就现有资料并参考有关深海鱼类文献，对这些种类的地理分布和深度分布也作了初步分析。由于调查范围较小，拖网次数不多，本文仅为南海鱼类区系提供了一些初步资料。丰富的南海深海鱼类区系，随着我国海洋调查事业的发展，还有待进一步深入研究。     

春季西沙永乐龙洞浮游植物的昼夜垂直分布特征

南海永乐龙洞位于西沙群岛永乐环礁,是迄今为止发现的最深的海洋蓝洞,水文环境及理化因素特殊,90 m以下水体为无氧环境。为研究永乐龙洞浮游植物的群落组成及其昼夜变化,于2017年3月在龙洞、潟湖及外礁坡进行浮游植物样品采集。研究结果表明:龙洞内叶绿素a浓度呈现随深度先增大后减小的趋势,日间浓度最大值层出现在40 m层(0.42μg/L),夜间则出现在20 m层(0.59μg/L)。永乐龙洞微微型浮游植物丰度介于1.1×10^3~5.1×10^4 cells/mL。聚球藻在上层水体占优势(0~20 m),40 m以下水层原绿球藻丰度对微微型浮游植物丰度贡献率最大(90%以上),微微型真核浮游植物丰度在整个水体都较低(除20 m层)。微微型浮游植物昼夜存在明显差异,夜间其丰度最大值层为20 m层,日间则上移至表层。本研究共记录微型和小型浮游植物5门41属55种(含未定种)。其中,硅藻门25属34种、甲藻门12属15种、金藻门1属1种、蓝藻3属、隐藻1属。微型和小型浮游植物丰度介于3.3×10^2~9.8×10^4 cells/L。甲藻丰度对浮游植物总丰度贡献率最大,其次是硅藻,隐藻和蓝藻丰度仅在少数水层占优势。微型和小型浮游植物昼夜变化明显,夜间丰度最大值层为20 m层,日间则出现在40 m层。微微型、微型和小型浮游植物垂直分布与叶绿素a浓度垂直分布一致性高。龙洞浮游植物的种类数和丰度高于潟湖和外礁坡。     

千岛湖蚤状溞垂直分布格局及其季节与昼夜变化

2004年10月至2005年8月,对不同季节千岛湖蚤状溞的垂直分布情况以及昼夜迁移进行了研究。结果表明,蚤状溞在千岛湖分布广泛,春季和夏季蚤状溞主要分布在15-25m水层,而在秋冬季分布相对均匀,从表层到60m水深都有分布;比较了蚤状溞在不同季节的迁移现象,春季和秋季蚤状溞为夜间迁移模式,而在夏季和冬季虽然都存在迁移现象,但不同于常见的三种迁移模式。     

南海叶绿素a浓度垂直分布的统计估算

分析整理了1993—2006年近10 a南海北部海域、南沙海域和南海其他海域的叶绿素a浓度历史航次调查资料,基于前人提出的全球叶绿素浓度垂直分布的统计分析模式,根据南海表层叶绿素a浓度大小的不同分级,对南海叶绿素a浓度进行了参数化处理,拟合估算了南海各水层剖面的叶绿素a浓度分布值,并结合不同海区的环境特征,分析了南海叶绿素a浓度垂直分布与其海水物理环境的关系。初步分析结果表明,叶绿素a浓度随深度垂直变化的拟合曲线呈一定倾斜的正态分布特征,当表层叶绿素a浓度较低时,作为南海深水海盆区的代表,拟合值更接近实测平均值的分布,叶绿素a浓度高值集中在次表层剖面上;当表层叶绿素a浓度较高时,作为近岸区和河口区的代表,高值多集中在表层海水,拟合误差偏大。该统计估算模式对于揭示南海叶绿素a浓度垂直分布结构进行了有益的尝试,为发展适合不同海区特点的模式以及校正参数奠定了基础。利用该模式与海洋水色卫星遥感数据有效结合,将对南海叶绿素a浓度时空分布格局的研究具有重要的意义。     

夏季南海水团垂直分布的聚类分析研究

以南海夏季不同深度层次的各站位的温度，盐度，pH，O2，硝酸盐，亚硝酸盐，铵，磷酸盐，硅酸盐等水化学参数作为变量，实施Q型多维聚类分析，聚类分析结果表明，在垂直方向上，南海的水团可划分为南海表层水，南海次表层水，南海中层水，南海深层水和南海深海盆水等5种类型，聚类分析结果与温盐点聚图解所得的结论完全一致，南海夏季调查的多维聚类分析及T－S点聚图一致表明，南海的海水有着良好的成层结构，自海面至海底的水体运动自然形成了化学性质各异的五个水团。     

东海溶解氧垂直分布和季节变化

本文主要讨论了1984年8月至1985年5月东海溶解氧垂直分布和季节变化。结果表明:春、夏季节水体明显分层,密度跃层强度大,春季透光层光合作用强烈,氧的净增量(AO₂)大,在水文条件和生物活动占优势的情况下,春季氧含量形成了垂直分布有一最大值;并且发现跃层上界面以上水体中△O₂和叶绿素a垂直积分值之间存在着相关性,相关系数(r)为0.97(n=9)。△O₂季节变化明显地展示了上层光合作用和底层氧化过程在各个季节的强弱程度,而且间接地反映了春季初级生产力为全年最高.     

Vertical velocity and transport in the South China Sea

Deep water in the South China Sea is renewed by the cold and dense Luzon Strait overflow. However, from where and how the deep water upwells is poorly understood yet. Based on the Hybrid Coordinate Ocean Model reanalysis data, vertical velocity is derived to answer these questions. Domain-integrated vertical velocity is of two maxima, one in the shallow water and the other at depth, and separated by a layer of minimum at the bottom of the thermocline. Further analysis shows that this two-segmented vertical transport is attributed to the vertical compensation of subsurface water to the excessive outflow of shallow water and upward push of the dense Luzon Strait overflow, respectively. In the abyssal basin, the vertical transport increases upward from zero at the depth of 3 500–4 000 m and reaches a maximum of 1.5×106 m3/s at about 1 500 m. Deep water upwells mainly from the northeastern and southwestern ends of the abyssal basin and off the continental slopes. To explain the upward velocity arising from slope breaks, a possible mechanism is proposed that an onshore velocity component can be derived from the deep western boundary current above steep slopes under bottom friction.     

2008年夏季南海北部海区生物光学特性的垂向变化特征

Vertical variability in the bio-optical properties of seawater in the northern South China Sea(NSCS) including inherent optical properties(IOPs) and chlorophyll a concentration(Chl) were studied on the basis of in situ data collected in summer 2008 using an absorption/attenuation spectrophotometer. An empirical model was developed to estimate Chl profiles based on the absorption line height at long wavelengths, with a relative root mean square error of 37.03%. Bio-optical properties exhibited large horizontal and vertical spatial variability. As influenced by coastal upwelling and the Zhujiang River(Pearl River) discharge, both IOPs and Chl exhibited high values in the surface waters of the inner shelf, which tended to decrease with distance offshore. Subsurface maximum layers of IOPs and Chl were observed in the middle and outer shelf regions, along with significantly higher values of attenuation coefficients beneath this layer that rapidly increased towards the bottom. In the open ocean, both IOPs and Chl exhibited consistent variability, with the subsurface maximum layer typically located at34–84 m. Phytoplankton were found to be one of the major components in determining the vertical variability of bio-optical properties, with their vertical dynamics influenced by both physical forcing and light attenuation effects. The depth of the subsurface maximum layer was found to be closely related to the fluctuation of the oceanic thermocline and the depth of the euphotic zone, which also affected the total integrated biomass of the upper ocean. Typically high values of attenuation coefficients observed in the bottom waters of the continental shelf reflected the transport of particulate matter over the bottom boundary layer. Our results reveal large spatial differences in bio-optical profiles in response to complex marine ecodynamics in the NSCS. From the perspective of marine research, high-resolution optical measurements are clearly advantageous over conventional bottle sampling.     

南海北部声散射季节变化

声散射是重要的声学现象,海洋水体产生的高频声散射信号既可用于开展多种目的的声学海洋学研究,也可能对水下声学设备产生干扰,而海洋水体背景声散射具有显著的时空变异特征,因此针对特定海区开展声散射时变观测具有重要意义。本文利用在南海北部布放的锚系系统所搭载的声学多普勒流速剖面仪,获取了覆盖4个季节的累计约80 d的声散射数据,数据包括75 kHz和300 kHz两个频段,观测水深几乎覆盖了从海面到约600 m水深的整个水体。结果表明,水体在垂向上分布着上散射层和深散射层2个主要散射层。上散射层分布深度在冬夏较浅,位于约100 m以浅,在春秋较深,位于约200 m以浅;深散射层分布深度同样为冬季最浅,位于约300 m以深,但夏季则最深,位于约400 m以深。因此,两散射层的距离在夏季最远,在春秋最近。2个散射层的声散射强度（Sv）同样具有明显的季节变化,上散射层散射强度夏秋较强而春冬较弱,深散射层则正好相反。     

1998年季风爆发期南海大气边界层的日变化

在南海尚未有关于海洋大气边界层结构日变化方面的研究.研究海洋大气边界层,有利于我们更好地研究海洋表层结构变化影响机制,对发生在海洋大气边界层上的过程进行预测预报.因此了解南海海洋大气边界层的结构特征,对于我们进一步了解南海天气尺度海气相互作用有非常重要的意义.通过对1998年在南海南部(6°15′N,110°E)和南海北部(20°29′39″N,116°57′48″E)的南海季风试验中定点科考船释放一天四次的探空观测资料分析得出,季风爆发前海洋大气边界层存在规则的日变化,在中午达到深厚.季风爆发后南海北部大气边界层日变化消失,南海南部依然明显.分析表明对其日变化起重要影响的是短波辐射;潜热输送对大气边界层高度日变化影响不大.与大气边界层厚度日变化相对应,南海南部边界层内水汽日变化明显,而南海北部较不明显.     

南海东北部陆坡区中上层浮游动物的垂直分布*

根据2016年3月和9月南海东北部陆坡区浮游动物垂直分层采样, 比较浮游动物种类组成、丰度和生物量的垂直分布和季节变化, 探讨影响其差异的原因。文中共鉴定浮游动物225种, 其中3月和9月分别出现150种和169种; 桡足类种数达132种, 其次是毛颚类和管水母类, 各18种; 浮游动物种数在50~100m水层最高, 一般随水深增加而减少。浮游动物丰度和生物量主要集中在0~100m, 二者在100m以深水层随深度增加而降低, 而水柱生物量在100~1000m占总水柱生物量的60%以上。浮游动物优势种季节和垂直变化明显, 3月近海种如普通波水蚤(Undinula vulgaris)和微刺哲水蚤(Canthocalanus pauper)等在100m以上水层丰度较高; 9月外海种如达氏筛哲水蚤(Cosmocalanus darwinii)和黄角光水蚤(Lucicutia flavicornis)等在100m以浅水层相对于3月丰度增加; 隆线似哲水蚤(Calanoides carinatus)在3月丰度和平均体长高于9月, 并且体长较大者主要分布在深层。浮游动物可分0~100m、100~400m和400~1000m三个群落, 因不同水层种类组成和丰度差异引起。浮游动物丰度和生物量的垂直变化与温度、叶绿素a质量浓度等因子呈显著正相关。南海东北部陆坡浮游动物季节和垂直变化受季风、沿岸流和中尺度涡的影响。     

南海混合层深度的季节变化及年际变化特征

通过分析新的SODA(Simple Ocean Data Assimilation)资料,得到南海混合层时空场的分布特征,剖析了南海混合层深度的季节及年际变化特征。资料分析表明:南海混合层存在着显著的季节和年际变化,且两者的均方差分布存在一定的差异。在季节变化中,冬季混合层在南海北部及西北陆架区深,在南海南部及吕宋冷涡处浅;夏季混合层在南海西北部浅,东南深。南海这种混合层深度分布特征除了与热通量的季节变化有关外,在相当大的程度上与季风引起的Ekman输送及Ekman抽吸有关。混合层深度距平场EOF(Empirical Othorgnal Function)第一模和第二模时间变化的主信号均为周期的年际变化信号,其中第一模态约为3 a,第二模态则有1.8,2.4和4.3 a的3个显著周期。EOF第一模显示混合层深度在南海东南部年际变化幅度最大,且滞后Nino3指数7个月时相关性最好(相关系数为0.422 3);EOF第二模显示在南海南部和北部混合层深度呈反位相变化。     

南海中部海域铵浓度及其与浮游植物的关系

本文根据１９８３年９月至１９８５年１月南海中部海域调查的资料，分析了该海区海水中铵浓度的频率分布，垂直分布特征和次表层铵最大值的形成及其与环境因子的关系。结果表明，铵浓度变化范围在０－２．７１μｍｏｌ／ｄｍ＾３之间，铵含量小于０．５μｍｏｌ／ｄｍ＾３的样品数约为样品总数的７８％，铵最大值出现在表层和次表层机率较大。文中还对该海域表层的铵含量与浮游植物的关系进行了初步探讨。     

夏季南海东北部和东海陆架浮游植物群落结构昼夜变化的比较研究

于2008年和2009年夏季分别对南海东北部和东海陆架区浮游植物生物量和群落结构的昼夜变化进行了24 h时间序列连续观测和研究。通过高效液相色谱法分析浮游植物特征光合色素可以看出3个测站的叶绿素a浓度均呈现出明显的昼夜变化,最高值出现在夜间,而在中午至午后达到最低值,而这种昼夜变化主要是由于光照和潮汐作用所导致。各站均以硅藻为最主要的优势类群,受上升流影响的S702站硅藻生物量超过80%,S305和DH04站硅藻也占据了35%~50%,且3个测站硅藻生物量昼夜变化与叶绿素a一致,但所占生物量百分比却在叶绿素a高值的时间段较低,表明高生物量对应着更为丰富的浮游植物类群组成多样性。除硅藻外,S305站青绿藻也表现出与叶绿素a同步的昼夜变化规律。而在东海DH04站,由于存在明显层化特征,聚球藻是上混合层的主要优势类群,且表现出与叶绿素a一致的变化。黎明前后,甲藻出现了暴发式的生物量升高,所占生物量超过30%,由于其昼夜变化并不明显,分析可能由于水团的侧向输送所致。     

影响南海混合层盐度季节变化的因素分析

通过对1950-2012年的南海混合层盐度数据进行分析,发现影响南海北部和南部盐度季节变化的最主要因素存在很大的差异.在南海北部,影响混合层盐度季节变化的最主要因素是蒸发降水,其次是水平平流.随着逐步南移,蒸发降水对盐度季节变化的影响递减,水平平流的影响逐渐增大;而在南海南部,水平平流的作用超过蒸发降水成为影响盐度的季节变化的最主要因素.在整个南海区域,冬季海水垂直混合变强,混合层变厚,下层高盐海水进入混合层,使混合层海水盐度变高,从而对冬季海水盐度的上升趋势产生促进作用;夏季南海北部混合层底存在上升流,南海东南部由于Ekman输运导致混合层变厚,都会将混合层以下高盐海水带入混合层,使混合层海水盐度变高,从而对夏季海水盐度下降趋势产生阻碍作用,但垂直混合对盐度季节变化的影响不大,远小于蒸发降水和水平平流.     

春季南海南部上混合层数值模拟与数值实验

采用一维湍动能模式对南海南部的 SST及混合层进行数值模拟和数值试验。结果表明 :TKE模式能够模拟南海南部的海表面温度 SST以及除南海南部 5月中旬以外的上混合层深度随时间变化基本特征。在 5～ 6月 ,SST的日振荡主要依赖于短波辐射的日变化 ,风的混合作用抑制了 SST的日周期振荡。春季夏季风爆发期间 ,南海海面潜热通量和感热通量与短波辐射和风应力相比较 ,是一个对 SST和混合层影响较小的量。在春季南海南部 ,短波辐射作用能使 SST升高的最大值约为 4℃ ;潜热和感热通量能使 SST的下降的最大值为 3℃。风应力对南海混合层深度随时间变化趋势起着决定的作用 ,并能使其深度加深 2 0～ 30 m,而短波辐射则使混合层的深度变浅2～ 3m,潜热和感热通量会使混合层的深度加深 1～ 2 m。在春季南海南部 ,热通量对混合层深度的影响与风应力相比要小得多