2013年南沙群岛海域温跃层的季节变化及形成机理

利用调查数据及遥感数据揭示了2013年南沙群岛海域温跃层的季节变化特征,温跃层上界深度平均值春、夏、冬季基本一致,介于45~47 m之间,秋季最大,达60 m;温跃层厚度平均值夏、秋、冬季基本一致,介于85~87 m之间,春季相对较小,为78 m。温跃层强度平均值春、夏、秋、冬季几乎一致,介于0.13~0.15℃/m之间。调查海域温跃层上界深度季节变化的形成机理为:春季西深东浅的原因是西部受净热通量较小、大风速、负的风应力旋度以及中南半岛东部外海的中尺度暖涡和反气旋环流共同作用,东部近岸海域净热通量高值、风速相对较小及风应力旋度引起的Ekman抽吸效应共同控制;夏季深度分布较均匀的原因是10°N以北风致涡动混合强但受Ekman抽吸影响,10°N以南风致涡动混合弱但风应力旋度为负值;秋季深度较其他季节平均加深15 m的原因是南沙群岛海域被暖涡占据,暖涡引起的反气旋式环流使得温跃层上界深度被海水辐聚下压;冬季正的风应力旋度产生的Ekman抽吸和冷涡引起的气旋式环流共同作用,使得温跃层上界深度较秋季平均抬升15 m。     

利用TOPEX卫星高度计资料分析台湾岛周边海域巨浪和大风特征利用TOPEX卫星高度计资料分析台湾岛周边海域巨浪和大风特征

卫星高度计实现了对全球性或区域性的海洋参量的实时监测,TOPEX卫星高度计提供了迄今为止时间序列最长、数据质量最高的全球海面风速和有效波高的同步观测资料。利用TOPEX卫星高度计资料,分析了有效波高4 m以上的巨浪在台湾岛周边海域的时空分布特征,结果表明台湾岛周边海域巨浪的分布具有明显的季节特征。每年平均有效波高最大值大多数出现在夏季,春季是1 a中有效波高最小的季节,而秋季和冬季是巨浪出现频率最高的季节。波高大于6 m的巨浪大都出现在台湾岛东部及东北部海域,在南部海域出现较少。     

利用TOPEX卫星高度计资料分析台湾岛周边海域巨浪和大风特征

卫星高度计实现了对全球性或区域性的海洋参量的实时监测,TOPEX卫星高度计提供了迄今为止时间序列最长、数据质量最高的全球海面风速和有效波高的同步观测资料。利用TOPEX卫星高度计资料,分析了有效波高4m以上的巨浪在台湾岛周边海域的时空分布特征,结果表明台湾岛周边海域巨浪的分布具有明显的季节特征。每年平均有效波高最大值大多数出现在夏季,春季是1a中有效波高最小的季节,而秋季和冬季是巨浪出现频率最高的季节。波高大于6m的巨浪大都出现在台湾岛东部及东北部海域,在南部海域出现较少。     

南沙群岛与西沙群岛及其邻近海域海洋底栖生物种类对比

南沙群岛和西沙群岛是我国南海最大的两个群岛。解放后，我国海洋生物工作者对两个群岛进行了多次考察，记录描述了大量海洋生物种类(包括新的分类单元)。近年来以中国科学院为主的我国海洋科学工作者对南沙群岛进行了重点考察，获得了很多重要资料和生物样品，但很多分类学专家却认为对南沙群岛的样品采集和分类学研究还很肤浅，远未达到对西沙群岛的采集和研究深度，这是因为南沙群岛已发现的种类在某些类群上少于西沙群岛，因此被认为南沙群岛的物种多样性程度不如西沙群岛。作者为了解目前两群岛海洋生物的物种研究状况，根据现有资料，对两群岛已描述的底栖生物种类作了比较，为今后加强对南海珊瑚礁的保护提供科学依据。     

南沙海洋沉积物中生物标志化合物的组成及地化意义

对１９９０年取自南沙海域１０２站位岩芯柱样中饱和烃进行色谱－质谱分析，研究沉积物中生物标志化合物组成和地球化学意义，结果表明，正构烷烃，类异戊二烯烷烃，甾烷和藿烷组成特征指示了其先质主要为海洋浮游生物和细菌，部分为陆源高等植物，反映了南沙海洋沉积有机质起源于这些生物，较丰富的胡萝卜烷在和Ｐｒ／Ｐｈ比值低，说明沉积环境具强还原性，随沉积物理埋藏深度增加，藿烷和藿烷以及藿烷异体之间，均存在明显的成岩转     

南沙群岛海域溶解无机磷的分布

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,对该海域的溶解无机磷（PO4^3- -P）分布进行了分析。结果表明,南沙群岛东南部海域的PO4^3- -P含量高于其它海区;PO4^3- -P随深度的增加而增加,变化速度在50-100m范围内最大;周日变化随季节及站点的不同而不同。南沙群岛海域PO4^3- -P含量分布是物理过程和生物过程共同作用的结果。     

南沙及其西南海域的潮波系统

不同研究者所给出的南沙及其西南海域的同潮图历来有很大差别。为了给出更准确的同潮图，本文采用沿岸和岛屿200多个验潮站的调和常数给出了M2，S2，K1和O1四个主要分潮新的同潮图，同时还探讨了这些分潮之间的关系。研究表明，M2和S2在泰国湾的期波系统很相似，但在卡里马塔海峡和爪哇海差别相当大。M2潮波基本上属于驻波性质，而S2潮波则具有向西传播特征。在某些区域，如望加锡海峡的部分区域，S2的振幅可以超过M2。泰国湾中K1和O1的潮波系统也相类似。在卡里马塔海峡，这两个潮波都向南传播，但在爪哇海，O1潮波继续向东传播而K1潮波则倒过来向西传播。     

南沙群岛海区西南季风变化与表层流结构和演变关系的探讨

根据中国科学院南沙综合科学考察的现场资料和海区的历史资料，讨论了西南季风的文化及其与海区表层地转流的结构和演变间的关系。结果表明，海区西部的表层流结构随西南季风的盛衰而有变化，说明西南季风对南沙群岛海区表层流的调控作用西部大于东部；但由于密度流和地形效应等的作用，表层流的漂流性质不明显。     

南沙群岛海区秋季浮游植物物种多样性及数量变化

根据1997年11月南沙群岛海区的调查资料,对调查海区的浮游植物种类组成、优势种、物种多样性及数量分布特点进行了初步分析。鉴定网采浮游植物共121种,隶属2个门类33属。垂直分层0—75m和75—150m浮游植物细胞数量平均值分别是0.070×104cells·m-3和0.044×104cells·m-3。0—75m层浮游植物细胞数量的高值区出现在调查海区的东部和东南部,最高值出现在安渡滩附近的21号站;75—150m浮游植物细胞数量高值区出现在32号站附近。垂直分布的明显特点是随深度增加浮游植物种类和数量呈减少趋势。三叉角藻Ceratiumtrichoceros和夜光梨甲藻Pyrocystisnoctiluca是0—75m层和75—150m层共有的优势种。0—75m层和75—150m层浮游植物Shannon-Wiener多样性指数平均值分别为3.40和2.07,均匀度平均值分别为0.79和0.60。研究结果表明,秋季浮游植物细胞数量比春、夏季低,浮游植物由硅藻、甲藻组成,甲藻在数量和种类上都占优势。初步探讨了南沙群岛海区秋季浮游植物种类和数量分布与营养盐、温度与盐度、海流及浮游动物等环境因子的关系。     

南沙群岛海域第四纪颗石藻类初步研究

通过对南沙海域表层沉积及活塞钻孔中颗石藻化石相对丰度和属种分异度的分析,得出颗石藻的组合面貌,并讨论了影响颗石藻组合的环境因素及晚更新世以来的气候变化。     

南沙群岛海域沉积物稀土元素地球化学研究

应用电感耦合等离子质谱法测定了南沙群岛海域3个站位沉积物中的稀土元素(REE)和过渡金属元素的含量,讨论了沉积物中REE水平及深度分布的变化特征,以特征金属元素为指标对3个站位进行了沉积区划分,同时对REE与10种金属元素的相关性进行了研究。结果表明,3个站分别为近大陆架残留沉积区、大陆坡深海沉积区和碳酸盐沉积区,各站REE含量存在较大差别,但分布模式相似,均为轻稀土富集型和Eu负异常,每个站各层REE分布模式线几乎重合;3个站沉积物中REE都与Ti、Zr有很好的相关性,与其它金属元素不存在明显的相关性,表明3个站沉积物物源主要为陆源上地壳物质。结合测年资料,认为该海域3个站全新世以来沉积物物源变化很小,沉积环境稳定。     

南沙群岛永暑礁钻井珊瑚礁和珊瑚碎屑的磁学分析

通过南沙群岛永暑礁南永1、2井珊瑚礁和南永3井潟湖珊瑚碎屑的磁性测试与研究发现,它们的磁化率以负值(χ<0)为主,具抗磁性特性,但有稳定的剩余磁化强度,又具有铁磁性特性,即具有抗磁性与铁磁性共存的磁学性质。珊瑚礁和珊瑚碎屑的磁性主要来源于珊瑚骨骼及死亡后古生物和富铁细菌等壳体中变价的铁离子,这些变价铁离子在不同年代、不同环境下组成新的铁氧体,具有似单畴(PSD)的磁性特征。这个磁性不但在井深103m和254m处记录了布容/松山和松山/高斯地球磁场极性转换界限(年龄分别为0.78MaB.P.和2.58MaB.P.),而且记录了布容正极性期和松山反极性期内的琵琶湖I、II、贾拉米洛、奥都维、留尼汪Ⅰ、II地球磁场漂移,并提供了磁化率的变化可能与气候冷暖变换有关的信息。当χ<0时表示冷期,当χ>0时表示暖期。     

南沙群岛海域泻湖及礁外沉积物间隙水中的-2价硫

于1993年5月和1994年3－4月通过调查，用硫离子选择电极法研究南沙群岛海域泻湖及礁外沉积物间隙水中的∑S（－Ⅱ）及SO~(2-)_4，探讨泻湖内及礁外间隙水中-2价硫的分布特征，沉积物-海水界面间硫的扩散转移通量和-2价硫的热力学平衡控制体系。结果表明，该海区∑S（－Ⅱ）含量，泻湖间隙水中远比礁外高，人为活动剧烈的礁内泻湖高于人为活动少的泻湖，离礁近的礁外间隙水中的高于远离礁的间隙水中的。在礁外沉积物间隙水中-2价硫含量呈垂向增加的趋势，沉积物-海水界面间HS-，S2-均是从沉积物向上覆海水扩散，SO反之。礁内泻湖的扩散量远高于礁外的，HS-扩散总平均为61．34μmol／（m2·d），SO为-0．41mmol／（m2·d）；礁外泻湖的HS-总平均为14．96μmol／（m2·d），SO为-0．35mmol／（m2·d）。该海区的-2价硫主要由S＋2e→S2-氧化还原电对控制，平衡时Eh计算值与实测值接近，单质疏作为亚稳态可存在于沉积物中，并可与溶解铁继续形成自生黄铁矿（FeS2）沉淀。