南大洋中尺度涡活动的季节变化

【目的】了解南大洋中尺度涡的活动规律。【方法】利用AVISO提供的1993—2020年中尺度涡轨迹数据集META3.2DT,通过合成分析和能量分析,探讨南大洋寿命为30 d以上中尺度涡出现数（EON）的季节变化及动力机制。【结果和结论】南大洋EON存在显著季节变化,即夏季多（2月达到最大值）春季少（9月达到最小值）,且与涡动能季节变化紧密相关。涡旋的振幅、转速和强度呈现出与EON大致相反的季节变化,即春季大夏季小。合成分析表明,风场的季节变化引起“涡旋消亡”强度的变化,进而影响EON季节变化。能量分析表明,EON季节变化受正压不稳定的调控。     

西北太平洋台风对冷涡及叶绿素浓度的影响

【目的】研究2007—2017年间西北太平洋过境冷涡的11个台风导致浮游植物生长和冷涡(CCE)变化现象。【方法】统计并计算出可能影响叶绿素(Chl-a)浓度变化的因素:台风性质(强度、移动速度、强迫时间)、台风前混合层厚度(MLD)、降雨量、海表面温度(SST)、埃克曼抽吸速率(EPV)和两层约化重力模式下的涡动能(EKE),其中EPV和EKE分别代表上升流和湍流混合强弱。【结果与结论】通过线性回归分析发现,除台风强度、SST与Chl-a浓度相关性不显著(P0.05),移动速度Uh、强迫时间、降雨和MLD、EPV、EKE与Chl-a均有显著相关性(P0.05),并建立了冷涡背景条件下的多元线性回归模型:?=0.006-0.038 x_1+0.0257x_2+0.023 8 x_3。浮游植物生长主要取决于上升流和湍流混合对营养盐的输送作用,慢而尺度大台风意味着受台风强迫时间长,足以超过地球自转调整的时间则会引起强上升流(EPV)以及湍流混合输送营养盐,促进Chl-a浓度大幅度增加,强湍流混合同时也需要降雨抑制,避免破坏浮游植物光合作用,台风前CCE区域MLD(25m)与Chl-a呈现出正相关。     

2004年北太平洋柔鱼钓产量分析及作业渔场与表温的关系

根据2004年5~11月我国鱿钓船在北太平洋生产数据,结合表温资料,按经纬度1°×1°的格式,利用Marineexplorer 4.0软件作图进行柔鱼钓产量及渔场与表温的关系分析。结果表明,5~7月在160°E以东海域作业,产量较低;8~10月在150°~160°E海域作业,为生产作业的产量高峰期,占总产量的62.5%;11月在150°E以西海域作业,产量也较低。在150°E以西海域CPUE最高,150°~160°E中部海域次之,160°E以东海域最低。作业渔场的适宜表温呈现出季节性变化。各月适宜表温分别为:5月12~14℃;6月15~16℃;7月14~16℃;8月18~19℃;9月16~17℃;10月15~16℃;11月12~13℃。     

20世纪80年代初以来北太平洋海温变化特征

应用1979.1-2006.12北太平洋海表温度（SST）资料,采用一元线性回归、功率谱等统计方法对该区SST的变化特征进行分析,结果表明：（1）北太平洋SST年际变化较为显著,尤其在靠近亚洲大陆一带洋面、北太平洋中部中纬度海域及赤道中、东太平洋;（2）北太平洋西部和中部SST1-12月均呈上升趋势,靠近亚洲大陆的日本海一带和我国大陆以东洋面升温最快。除我国以东洋面升温中心在冬季外,其余海域升温均在夏秋季更迅速,20世纪90年代初以来尤为明显;北美海岸山脉以西及赤道中、东太平洋SST则呈弱的下降趋势;（3）赤道中、东太平洋春夏季存在显著5a和3.5a左右的年际变化;北太平洋中部30°N一带冬春季存在5-6a左右的年际变化和约14a的年代际变化;（4）除北太平洋中部（西风漂流区）外,各个海域大部分月份SST高值年和低值年分别与厄尔尼诺年和拉尼娜年对应,西风漂流区SST高值年均出现在20世纪末21世纪初,低值年与厄尔尼诺年对应。     

基于不同海洋再分析资料的吕宋海峡热能输送及其变化

【目的】揭示吕宋海峡热能输运的季节和年际变化特征,并评估不同海洋再分析资料计算结果的异同。【方法】基于CMEMS的1993-2019年四套海洋再分析资料,通过对比分析,研究吕宋海峡120.75oE剖面热能输运的季节和年际变化特征。【结果】通过吕宋海峡的热能输送主要发生在500 m以浅,呈“流套型”或者“弯曲型”结构。净的热能输送以输入南海为主,夏季微弱净流出,其他季节是净流入,冬季最强。吕宋海峡净热输运年际变化存在约6 a周期,与ENSO显著正相关(P <0.05),在ENSO发展期的10月份和衰退期的4月份相关系数最高。【结论】吕宋海峡净热输运及相关流场和混合层的季节变化受南海季风和海洋环境季节变化影响显著,在年际尺度主要体现为与ENSO相关的变化特征。四套资料在描述吕宋海峡热能输运的季节和年际变化方面有较好的一致性,但是在输运强度和流场结构变化方面存在显著差异,其中FOAM资料的差异性较为明显。     

珠江口海域营养盐和叶绿素a的时空分布特征

【目的】研究珠江口海域营养物和叶绿素a的时空分布特征。【方法】根据2015年5月(春季)、8月(夏季)和10月(秋季)3个季节的现场调查资料,通过对3个季节浮游植物Chl-a以及包括氮磷比在内的营养结构进行综合分析,深入探讨珠江口海域浮游植物Chl-a的时空变化调控机制。【结果】珠江口海域各季节营养盐呈高氮低磷分布,3个季节N︰P均值49.6。叶绿素a季节差异明显,夏季叶绿素a含量是春季的2倍、秋季的9倍。【结论】春季浮游植物生长受温度影响较大,夏、秋两季由于外海水的入侵导致磷限制比较显著;DIN能满足各季节浮游植物生长的需要,珠江口海域浮游植物生长对于磷营养盐的响应要优于氮营养盐。     

日照近岸海域水体营养盐时空分布特征

【目的】研究日照近岸海域水体营养盐时空分布特征。【方法】根据2018年2、5、8、10月在日照近岸海域开展的海洋环境调查数据,分析该海域营养盐质量浓度的时空分布情况,并对海水的富营养化状况进行评价。【结果与结论】无机氮(DIN)和活性磷酸盐(PO₄-P)质量浓度在秋、冬季均高于春、夏季,活性硅酸盐(SiO₃-Si)质量浓度季节变化不明显。水平区域分布上,4个季节DIN和PO₄-P质量浓度分布均呈调查海域西南部高于东北部,高值区域均位于海州湾北部海域;SiO₃-Si质量浓度总体上呈近岸调查海域高、外海低的分布特征。相关性分析表明,4个季节盐度与营养盐质量浓度呈负相关性;叶绿素a与营养盐质量浓度均呈正相关性;冬季化学需氧量(COD)与营养盐质量浓度呈负相关性,其余季节呈正相关性。四季调查各站位DIN和PO₄-P质量浓度均符合《海水水质标准》(GB3097—1997)二类标准。夏季调查中有1个站位出现富营养化现象,其余季节调查无富营养化现象。营养盐结构分析表明,日照近岸海域营养盐结构...     

基于气候和环境因子的近海鲐鱼资源评估

【目的】研究环境与气候因子对鲐鱼的生长、繁殖和补充的影响。【方法】根据我国东、黄海鲐鱼灯光围网渔业捕获量、捕捞努力量建立剩余产量模型,尝试用6月产卵场(127°30′E、29°30′N)的平均海表温(SST)、Nino 3.4区海表温度距平值(Nino-SSTA)、太平洋中高纬年代际振荡(PDO)和南方涛动指数(SOI)4个因子对剩余产量模型进行优化,分析SST、Nino-SSTA、PDO和SOI对东、黄海鲐鱼资源量和最大可持续产量的影响。【结果】经过Pearson相关性分析,发现PDO对CPUE残差无影响,对SST、Nino-SSTA和SOI有影响。选取相关性较高的SST、Nino-SSTA对模型进行优化,发现优化后的模型对鲐鱼渔获量的拟合效果比优化前显著增强。【结论】6月份产卵场SST、Nino 3.4区海表温度距平值对鲐鱼资源变化有明显的影响,建议在渔业管理中应根据各年环境因子的情况确定最大可持续产量,合理制定管理策略。     

北部湾北部环流的季节特征

【目的】研究北部湾环流的季节变化特征。【方法】利用2017–2018年防城港近岸海域4个航次的海流实测资料,结合卫星遥感海表温度数据和HYCOM海流再分析数据,分析北部湾环流的季节变化。【结果与结论】1)观测期间余流方向与风向基本一致,表现出风海流特征;2)夏季北部湾北部存在高温水团,余流受风生流和密度流的共同作用,密度流流速约为10cm/s;3)4个季节北部湾均为逆时针环流形态,主要受潮致余流、风生流和密度流的影响;4)冬季北部湾海域总体呈逆时针环流,但在防城港以东至北海的外海海域出现顺时针环流。     

1993-2017年南海中尺度涡特征分析

【目的】研究1993-2017年南海中尺度涡的空间分布、季节变化、移动速度等特征。【方法】根据AVISO提供的地转流数据,应用Nencioli等人提出的涡旋识别算法。【结果】南海中尺度涡主要分布在南海东北部和越南东部海域,冬(夏)季有利于(反)气旋涡产生,中尺度涡以2.0～9.0cm/s的速度向西传播。【结论】南海气旋涡与反气旋逐年生成个数与ENSO事件相关,在1993-2007年期间,强(温和)厄尔尼诺年气旋涡生成数大于反气旋,弱(温和)拉尼娜年反气旋生成数大于气旋涡。2008-2017年,强厄尔尼诺年气旋涡生成数大于反气旋,温和拉尼娜年反气旋生成数小于气旋涡。在涡旋的生命周期内,涡旋半径与移动速度变化趋势相反。复杂海底地形会阻碍涡旋的传播。     

胶州湾口大型底栖动物群落结构及底栖生境健康状况

【目的】运用不同生物指数分析胶州湾口海域底栖生态环境变化情况,以期为胶州湾环境保护政策制定及后续生态修复提供参考。【方法】于2016―2019年各年9月在青岛胶州湾口薛家岛海域设置12个站位进行大型底栖动物调查,分析该海域大型底栖动物栖息密度、生物量及群落结构特征,并运用Shannon-Wiener多样性指数H′、海洋生物指数AMBI和多变量海洋生物指数M-AMBI评价该海域底栖生境健康状况的时空变化。【结果】2016―2019年共鉴定大型底栖动物84种,其中多毛类(39种)、甲壳类(23种)和软体动物(15种)是该海域的主要组成类群,平均栖息密度和生物量分别为130 m^-2和7.22 g/m²。多毛类寡鳃齿吻沙蚕(Micronephthys oligobranchia)、拟特须虫(Paralacydonia paradoxa)、软背鳞虫(Lepidonotus helotypus),节肢动物绒毛细足蟹(Raphidopus ciliatus)、隆线强蟹(Eucrate crenata)和头索动物青岛文昌鱼(Branchiostoma jap...     

西北太平洋上层海洋对连续多个台风的响应

【目的】研究Merantia、Malaks、Megi、Chaba4个连续台风引起上层海洋的响应。【方法】基于遥感和再分析数据,分析台风前海洋环境、台风做功(W)、强迫时间(tf)、降水等要素分布特征,探讨上层海洋稳定度、上升流、湍流混合动力机制如何影响中尺度涡区域的海表温度(SST)、浮游植物繁殖程度,引入动力学参数S判断海洋内部上升流和混合重要性。【结果和结论】冷涡(CE)区域海洋表层降温(SSC)(3.5℃)和叶绿素a(Chl-a)质量浓度(0.5mg/m3)对于台风响应比暖涡(AE)区更为剧烈,与其内部热力学结构有关,出现在Megi过境CE区,主要原因是海洋本身CE特征、强上升流(EPV)=2.5×10-4 m/s,S<1,台风向海洋输入巨大的能量(W>80 kJ)引起剧烈的混合夹卷、强降雨,导致海水迅速重新层化、逐渐加强的非线性CE有更强的封闭性,这些机制的共同作用将底层(营养盐跃层100m以下)富含营养盐的冷水输送到上层;Malaks过境CE(124.9°E,22.3°N)缺乏强上升流(EPV=5×10-5 m/s),以湍流混合为主(S>1);Merantia使CE区域表现下沉流(EPV<0),SSC主要是湍流混合的作用(W>25kJ),Chl-a浓度增长到0.27mg/m3。AE热力学结构比较稳定,连续台风导致SSC<2℃,Chl-a增加仅200%,Merantia、Malaks过境AE(125.1°E,20.6°N)分别以强上升流(S<1)和湍流混合(S>1)为主,混合层厚度约80 m,同时AE周围无强障碍带,易与周围水体交换,Chl-a浓度微弱增加。     

巨蛎属牡蛎DNA序列的比较及鉴定

【目的】了解巨砺属牡蛎的系统关系和种类区分。【方法】对我国沿海分布的7种巨砺属牡蛎(香港牡蛎、有明牡蛎、熊本牡蛎、岩牡蛎、艾氏牡蛎、太平洋牡蛎、葡萄牙牡蛎)的线粒体DNA片段(COI、12S、16S和tRNAs),以及核糖体RNA基因转录间隔子序列(ITS-1、ITS-2和ITS)进行分子系统学研究。【结果】无论种间或种内,tRNAs序列差异最大,亚种内TS1序列差异最大;tRNAs和COI序列较其它序列变异更快,种间变异与种内变异之间有明显的条形码间隙;12S、16S、ITS和ITS2的种间变异与种内变异无重叠及条形码间隙;ITS1的种间变异与种内变异出现重叠。在亚种层面,12S、ITS、ITS1和ITS2的亚种间变异与亚种内变异出现重叠;16S的亚种间变异与亚种内变异无重叠及条形码间隙;tRNAs与COI序列亚种间变异与亚种内变异之间有明显的条形码间隙,有利于区分亚种。【结论】tRNAs和COI序列可用于种及亚种的鉴定。     

华南两次强台风暴雨过程的水汽与湿位涡对比分析

【目的】探讨不同季节但路径相似的台风暴雨的相关特征,为不同季节的台风暴雨落区预报提供参考依据。【方法】利用常规的探空和地面资料以及NCEP/NCAR1°×1°全球再分析资料,计算2个强台风的水汽通量散度和湿位涡场。对比分析水汽通量辐合、湿位涡正压项(MPV1)和斜压项(MPV2)的水平和垂直分布特征,以及与暴雨落区的对应关系。【结果】秋季的"彩虹"台风高层副热带高压加强,而中低层冷空气和东南气流的汇合使"彩虹"台风的东侧和北侧获得更有利的动力环境条件;而夏季的"威马逊"台风北侧无冷空气影响,台风南侧外围强盛的西南季风气流卷入。台风"威马逊"期间,强的水汽通量辐合中心始终在台风及其残涡中心的南侧和西侧;台风"彩虹"登陆后60 h内一直持续有2支强盛的气流向台风中心输送水汽,而水汽通量的辐合中心与"威马逊"相反,位于台风中心的北侧和东侧,东南气流的卷入以及维持时间长使暴雨增幅。台风"彩虹"登陆后高层高值MPV1扰动下传,低层MPV2> 0并增强,湿斜压性得以增强,有利于垂直涡度增长,使台风低压得以维持和发展;登陆后48～66 h 925 hPa层MPV1为负值,使对流不稳定能量及潜热能的释放,有利于暴雨的维持。而台风"威马逊"登陆后湿斜压性增强不明显。2个台风强降水中心大致位于925 hPa MPV1正负中心过渡带偏向负中心一侧;"威马逊"过程低层MPV1负值中心在正值中心的左侧,对应着西南季风的汇入区;而"彩虹"过程低层MPV1负值中心在正值中心的右侧,对应着冷空气和东南气流的汇合区。这是2个台风暴雨落区差异的成因之一。【结论】本研究得出的湿位涡诊断结果对台风暴雨落区预报具有较好的指示意义。     

夏季珠江口两种网型网采浮游动物的群落特征比较

【目的】研究珠江口海域两种不同浮游生物网网采浮游动物群落的差异,探讨在近岸及河口进行浮游动物调查时的适宜网型。【方法】于2017―2020年每年8月在珠江口海域分别用浅水Ⅰ型和Ⅱ型浮游生物网(以下分别称“Ⅰ型网”“Ⅱ型网”)采集浮游动物样品,分析并对比两种网型网采浮游动物的种类组成、丰度、优势种、多样性指数以及群落年际变化等方面的差异。【结果】在4次调查中,Ⅰ型网采集的浮游动物平均丰度为135.7～388.4 m^-3,而Ⅱ型网采集的丰度为19 097.6～24 608.2 m^-3,远高于前者。两种网型均能采集到较多对方未采获的种类。相似百分比分析(SIMPER)结果显示,两种网型调查结果的最主要区别在于中小型类群,尤其是以强额孔雀哲水蚤(Parvocalanus crassirostris)为代表的中小型桡足类丰度差异,Ⅰ型网漏采多数中小型桡足类。Ⅰ型网调查得到的优势种信息同样严重低估中小型桡足类的优势程度。两种网型网采浮游动物的年际变化趋势不一致,Ⅱ型网采浮游动物的变化幅度较小。【结论】在近岸及河口调查研究中,Ⅰ型网和Ⅱ型网的调查结果有一定...     

湛江市降水年代际特征及其影响机制

【目的】研究湛江地区降水的年际、年代际特征及其影响因素。【数据】基于1962-2016年湛江地区6个国家气象观测站的逐日降水资料、同期月平均ONI、PDO序列和月平均风场、相对湿度等再分析资料,【方法】结合线性倾向估计、连续小波变换、相关分析等多种统计学方法。【结果与结论】湛江地区降水存在准2 a、5~8 a的年际振荡,降水日数有显著的准40 a年代际振荡;夏、秋季节的降水变化构成了湛江地区全年降水变化的主要部分;除冬季降水量增加外,各季节降水与降水日数基本呈现"偏多-偏少"的年代际特征;进一步对比发现P1(降水偏多)时期涝年较多,旱年较少,P2(降水偏少)时期恰好相反,但严重涝年偏多,降水强度增大,极端性降水事件发生频次增多。通过对湛江地区降水可能产生影响的因素分析发现:P2时期湛江地区降水频次的减少主要是由于西北太平洋副热带高压的增强、西南季风的减弱以及夏、秋季孟加拉湾和中南半岛异常下沉气流影响所致;冬季南海东部低层异常气旋环流是P2时期降水增加的一个主要原因;P2时期ENSO、PDO等大尺度海气系统在调控湛江地区降水变化中所起作用均有增加。     

太平洋褶柔鱼秋生群资源补充量预报模型研究

根据日本对太平洋褶柔鱼秋生群体的资源评估报告,以及产卵场海表温度(tSST)、叶绿素a质量浓度(ρChl-a),计算分析太平洋褶柔鱼在产卵期产卵场各月最适表温范围占总面积的比例(PS)、表征产卵场环境的tSST、ρChl-a等多种环境因子与单位捕捞努力量的渔获量(CPUE)的相关性,建立多种基于主要环境因子的资源补充量预报模型。结果表明:太平洋褶柔鱼资源补充量与各月的tSST的相关系数最大值海域分别为10月份的Point1(33.5°N,129.5°E)、11月份的Point2(31°N,127°E)和12月份的Point3(33.5°N,125°E);与各月的ρChl-a浓度的相关系数最大值海域出现在11月份的Point4(34°N,129.5°E)和12月份的Point5(35°N,130°E)。基于Point1的tSST、Point4的ρChl-a、PS等3个因子作为输入层构建的3-2-1的BP网络结构,2011-2012年的平均预报精度达到最高,为91.5%,该模型可用于太平洋褶柔鱼资源补充量的预测。     

湛江港海域游泳动物群落结构及多样性分析

【目的】研究湛江港海域的游泳动物资源结构及多样性特征。【方法】根据2016—2017年湛江港海域4个季度的底拖网渔业资源调查数据,采用相对重要性指数(index of relative importance,IRI)、Margalef丰富度指数(D)、Shannon-Wiener多样性指数(H')、Pielou均匀度指数(J)和ABC曲线(abundance-biomass comparison curve)分析该海域游泳动物的种类组成、优势种和多样性水平等群落结构特征。【结果】该海域共发现游泳动物173种,隶属于16目68科116属;其中鱼类种类数最多(98种,占总种类数的56.7%),以底层鱼类和暖水性鱼类为主;其次是甲壳类(66种,占38.2%),头足类最少(9种,占5.2%)。4个季节的优势种累计有11种(鱼类6种、甲壳类5种),其中条纹叫姑鱼(Johnius fasciatus)是春、夏、秋3个季节的共同优势种。从时间维度上看,秋季的H'、D均为最高,而春季的J最高;从空间维度上看,湛江港口门处S6站位多样性水平相对较高。ABC曲线结果显示,湛江港海域游泳动物群落在冬季受干扰程度高于其它3个季节。【结论】湛江港海域游泳动物种类丰富,其中鱼类是主要的游泳动物类群。     

海南岛近岸海域COD时空变化及其富营养化贡献

【目的】研究海南岛近岸海域表层海水化学需氧量(COD)的时空分布特征,评价COD污染水平,研究区域COD浓度与多种环境因子之间的关系。【方法】根据2016年枯水季、丰水季和平水季海南岛近岸海域表层海水现场调查资料,进行单因子指数法和综合指数法分析。【结果】海南省近岸海域表层海水COD的平均质量浓度为(0.75±0.43) mg/L,浓度范围为0.14～2.74 mg/L;COD浓度高值区主要分布在龙尾河口临近小海海域,枯水季研究海域表层海水COD污染水平高于丰水季节;COD对富营养化的贡献范围为38.2%～69.7%,平均贡献率为(51.0±5.1)%,贡献率随着富营养化指数的增加而减小;3个季节COD与盐度均存在显著负相关(P<0.01)。【结论】COD时空分布主要受陆源输入和水动力过程的影响。COD是影响海南岛近岸海域富营养化的重要因子但非决定性因子。随着富营养化程度增加,来自营养盐对富营养化贡献更为显著。     

2003-2014年珠江口香洲大气无机氮湿沉降变化研究

目的】研究了珠江口区域近年来大气湿沉降中无机氮的变化特征及其对近海海水生态系统的影响。【方法】对2003-2014年珠海市香洲地区湿沉降中NO_3~--N和NH_4~+-N浓度及湿沉降通量的变化特征进行了分析。【结果】香洲地区湿沉降中NO_3~--N和NH_4~+-N的浓度均有明显的季节变化,表现为旱季高而雨季低,与降雨量呈相反的变化趋势;氮素的浓度在年际变化有波动,但无明显变化趋势;氮素湿沉降通量与浓度变化相反,雨季明显高于旱季;降水量、当地污染状况、大气中污染物(气溶胶粒子)浓度、降雨类型以及气象条件等因素是造成季节差异的主要原因;此外,香洲地区大气无机氮湿沉降具有很强的事件特征。【结论】香洲地区氮素湿沉降浓度春秋季高于海水,且DIN成分比例与海水有差异,可能改变表层水体营养盐结构,影响浮游植物的生长。