第三章 海水化学——第一节 海水溶解氧

海水中溶解氧含量与海水物理、化学、生物等因素有着密切的联系。其通常随海水温度和盐度升高、氧分压的下降、浮游植物光合作用的减弱、动物呼吸作用的加强及有机颗粒的氧化等而降低。而河口港湾水体的溶解氧含量除受上述诸因素的影响外,还受江河淡水的注入、潮汐运动和沿岸排污等因素的影响。本调查期间,厦门港湾水体溶解氧含量的测值在3.00—7.60ml/L之间,平均值为5.17ml/L;氧饱和度在81.4—132%之间,平均值为102%,属富氧水体。溶解氧含量和氧饱和度的高值区多出现在宝珠屿以北海域,低值区多出现在九龙江口附近。其时空变化主要受水温、大陆径流、生物活动、水体的潮汐和垂直运动等因素的影响;氧含量的周年变化受水温控制,氧饱和度的周年变化主要受生物活动的影响。     

第三章 海洋水文气象——第一节 温度的分布及变化特征

本调查海区处在黄海南部和东海北部，水温的分布和变化主要取决于太阳辐射、气象因素和流系的时空变化。不同的海区和不同的季节，其影响各不相同。     

第四节 海水中可溶性无机磷

海水中可溶性无机磷是海洋浮游植物生长所必须的成分之一，学者曾进行过较深入广泛的研究。影响海水中可溶性无机磷(以下简称磷)的含量及分布变化主要是生物、化学和物理等过程。当浮游植物大量繁殖时，磷能被消耗殆尽，有机体分解，可使生，海水垂直对流可将底层再生的磷带到上层，陆地径流也会将大量的磷带之再入海洋。本调查区包括南黄海和东海的北部区域，水系复杂(见第二章)。致使调查区水体中磷的含量及分布变化；亦较复杂，呈现明显的地区性和时间性，反映了浅海区域的特征。     

第六节 海水中无机氮

海水中无机氮主要包括NO3-N、NO2-N及NH4-N。它是浮游植物所必须的营养盐之一。浮游植物大量繁殖时，海水中的无机氮下降，其中NO3-N可被消耗殆尽，浮游植物又是浮游动物的饵料，其排泄物或残骸分解释放的有机氮经细菌作用转化成无机氮而使海水中无机氮得以再生无机氮在不同环境下经细菌或酶进行硝化或反硝化而互相转化。     

西港海洋牧场底层海水溶解氧浓度时变特征

利用海底有缆在线观测系统获得的连续实时观测数据,研究了2016年6月2日至10月22日期间威海市西港海洋牧场底层海水溶解氧浓度的时间变化特征,并探讨了其影响机制。结果表明,观测期间底层海水溶解氧浓度整体呈先减小后增大的变化趋势,其变化范围为2.99 mg/L至11.43 mg/L,均值约为6.65 mg/L。进一步分析表明：（1）底层海水饱和溶解氧浓度的变化并不显著,于6月出现过饱和现象;（2）海水温度是底层海水溶解氧浓度日际变化和月变化的主要影响因素;（3）7月至8月中旬,在季节性温跃层抑制垂向混合和水温升高的共同影响下,底层溶解氧浓度总体呈下降趋势;（4）日平均风速与日平均海水溶解氧浓度的相关性并不显著,但大风期间底层海水溶解氧浓度存在先升高后降低的变化特征;（5）底层海水溶解氧浓度的日变化以全日周期为主,可能主要受生物过程、垂向混合扩散和潮流输运等日变化的影响。本研究对于进一步探讨山东半岛海洋牧场区域海水溶解氧的时空分布特征及其影响机制具有重要意义。     

第五节 海水中可溶性无机硅

海水巾可溶性无机硅(以下简称硅)，是海洋浮游植物所必须的营养盐之一，尤其是对硅藻类浮游植物、放射虫和硅质海绵，硅更是构成机体不可缺少的组分。在海洋浮游植物中硅藻占很大部分，硅藻繁殖时摄取硅使海水中硅的含量下降。浮游植物死亡下沉分解又释放出硅，使海水中硅的含量再生。另外放射虫也能排泄出二氧化硅，硅质死亡迅速释放二氧化硅进入海水中。总之硅的含量对于海洋生物产量具有直接和间接影响，由此可知生物活动使海水中硅的含量随季节呈现周期性变化。     

第六章 海洋沉积——第一节 区域地质概况

由于渔业和航运事业的需要，早年在水文调查的同时也进行了海洋沉积的观察，成果多绘于各种海图上。1932年Shepard以海图底质标记为基础，讨论了亚洲东岸沉积物的分布。第二次大战期间应美国海军的要求，Shepard等人根据海图上的40多万个底质标记编绘出东海大陆架沉积分布图，于1949年出版。     

刘公岛海洋牧场底层海水溶解氧浓度的变化特征

由于缺乏长期观测资料,前人对山东半岛邻近海域海水溶解氧的时间变化和空间分布特征的研究较少。本文基于威海刘公岛海洋牧场于2016年7月20日至2017年3月14日期间,利用生态环境实时在线观测系统获得的底层海水的温度、盐度、水深、溶解氧数据,分析了该牧场海水溶解氧浓度的时间变化特征及其影响因素,并探讨了低氧灾害发生的可能性。结果表明在观测期间,该牧场海水溶解氧浓度以季节变化为主,冬季最大、夏季最小,其中2月份平均值最高,约为10.86mg/L,8月份平均值最低,约为5.91mg/L。同时海水溶解氧浓度也存在显著的小时变化和日变化,且变化幅度于8月份最大、3月份最小。影响海水溶解氧浓度变化的主要因素是海水温度,溶解氧浓度随着温度的季节性变化而变化。夏季,水体分层会使溶解氧浓度发生大幅度的降低,大风过程对于溶解氧浓度也有一定的影响,通过打破夏季的季节性温跃层使水体发生垂向混合从而为海底提供氧气,但大风过程之后的几天会出现溶解氧浓度降低的现象。本次研究发现刘公岛海洋牧场在观测期间不存在低氧现象。     

黄海冷水团的化学水文学特征

Based on the field data obtained during summer cruises in 2006, the overall perspective of chemical and hydrographic characteristics of the Yellow Sea Cold Water Mass(YSCWM) are discussed through the crossYSCWM transect profiles and horizontal distributions of hydrological and chemical variables, with emphasis on the differences between the northern Yellow Sea Cold Water Mass(NYSCWM) and the southern Yellow Sea Cold Water Mass(SYSCWM). The results show that YSCWM is characterized by low temperature(10°C) and dissolved oxygen(DO) concentration, high salinity(32.0) and nutrient concentrations. Compared to the SYSCWM, the NYSCWM possesses lower values of temperature, salinity and nutrient concentrations but higher values of DO.Also its smaller variation ranges of variables(except for temperature) demonstrate that NYSCWM is more uniform than that of SYSCWM. In addition, thermocline is more intensive in the SYSCWM than that of NYSCWM.Furthermore, DO and Chl a maxima appear at the depth of 30 m in the SYSCWM, while these phenomena are not obvious in the NYSCWM.     

基于图相似性匹配的海水溶解氧辅助评价方法

海水溶解氧评价的正确性对于维护海洋生态系统的稳定性具有重要意义。海水溶解氧数据属于非线性时间序列,可视图方法(时间序列转化为图)是分析这类数据较有效的方法,但仍存在未同时考虑数据的时间演变特性以及变量间相互影响的问题。针对现存问题,本研究提出基于图相似性匹配的海水溶解氧辅助评价方法。首先,同时考虑海温、盐度对海水溶解氧的影响以及数据的不可逆性,提出溶氧温盐-转移概率(dissolved oxygen temperature salinity-transition probability, DOTS-TP)有向可视图方法,实现了多变量时间序列到单变量溶解氧图的转化;然后,在将墨西哥湾溶解氧图作为评价参照的基础上,综合利用图的多层次信息,提出子图节点全局(subtree node global, SNG)图相似性匹配方法,通过计算SNG评价指数实现对海水溶解氧的辅助评价。实验结果表明DOTS-TP有向可视图方法能更准确地表达海水溶解氧信息,SNG图相似性匹配方法适用于所有海水溶解氧数据,并能得出正确的辅助评价结果。     

第五章 海洋生物——第一节叶绿素-a含量的分布和初级生产力的估算

地球上一切生命都需要能量，这种能量主要来自太阳能。