黑潮源区及其邻近海域叶绿素a浓度的季节分布

2001年冬季、2002年春季和秋季在琉球群岛、台湾岛和吕宋岛以东的西北太平洋黑潮源区及其邻近海域观测叶绿素a浓度季节分布及其粒级结构。结果表明,冬季表层平均叶绿素a浓度高于春季和秋季,台湾岛及以北岛链东南部的北部测区叶绿素a浓度高于巴士海峡及吕宋岛以东的南部海区。叶绿素a垂直分布呈真光层内随垂直深度增加而浓度增大,真光层下至水深200m随垂直深度增加而浓度降低的分布趋势。春季和秋季叶绿素a浓度粒级结构表明,微微型光合浮游生物(Pico级份)对总叶绿素a的贡献占优势,微型(Nano级份)次之,小型(Micro级份)所占比例最小。表层水光合浮游植物细胞丰度在(1.3~13.5)×103cells/dm3,以小粒径的硅藻占优势。呈现出微微型光合浮游生物在观测海区的重要性。     

234 Th示踪法测定北太平洋西北海域冬季真光层中颗粒态有机碳输出通量

讨论了1997年冬季在北太平洋西北海域7个站位的表层至200m水深水柱中溶解及颗粒态234Th,颗粒态有机碳(POC)、氮(PON)及叶绿素a浓度的垂直分布剖面.溶解态、颗粒态及总的234Th的放射性在真光层中显著低于母体238U的放射性,总的234Th放射性在水深大于100m时趋于平衡.利用234Th-238U在海洋表层海水中的放射性不平衡推导出了北太平洋西北海域冬季真光层海水中234Th的平均停留时间和输出通量以及颗粒态有机碳和有机氮的输出通量.在亚北极环流区溶解态234Th的停留时间为40~50d,而在黑潮-亲潮共同影响区为20d左右.颗粒态有机碳和有机氮从真光层的输出通量范围分别为3.8~8.2和0.50~0.98mmol/(m2·d),西部海区高于东部海区,南部海区高于北部海区.在黑潮-亲潮共同影响区较高的颗粒态有机碳输出通量表明光照量及陆源营养盐物质的提供是两个决定生产力的主要因素.叶绿素a的水深分布和POC/PON的值同Redfield的比值的一致性表明这个海区的冬季颗粒物主要由浮游植物构成.北太平洋西北海域在冬季的颗粒有机碳输出通量可高于世界大洋一些海区春、夏季的颗粒有机碳输出通量.     

西北太平洋副热带环流区秋季水体叶绿素a分布及粒级结构

2002年10～11月在15°00′～27°40′N,121°30′～131°00′E的吕宋岛、台湾岛和琉球群岛以东的西北太平洋副热带环流区设测站121个,观测了该区表层和水柱中的叶绿素a质量浓度分布和光合浮游生物粒级结构。结果表明,观测海区秋季叶绿素a的质量浓度较低,变化幅度较小,变幅范围为0.039～0.271μg/dm3。台湾岛至琉球群岛以东的北部测区平均叶绿素a质量浓度高于吕宋岛以东的南部测区。叶绿素a含量的垂直分布在真光层内随深度的增加而增大,在真光层以下却随深度增加而降低。表层水的光合浮游植物细胞丰度较低,并以小粒径的硅藻占优势,细胞丰度约为103个/dm3。粒度分级结果表明,Pico级份的光合浮游生物占绝对优势(86%),Nano级份次之(11%),大细胞的Net级份所占比例最小(3%),呈现出微微型光合浮游生物在寡营养海区居重要地位的状况。     

2000年夏季南极普里兹湾及邻近海域浮游植物研究

报道了2000年夏季(1月)在62°~69°S,70°30'~75°30'E的南极普里兹湾邻近海域浮游植物种类组成、丰度分布、叶绿素a浓度及其环境调控.结果表明,调查海区共有浮游植物4门33属65种、变种和变型.浮游植物平均细胞丰度为32.67×103个/dm3.浮游植物细胞丰度和叶绿素a浓度高值均出现在水体较稳定的近岸海湾和冰间湖及毗邻陆架,在大陆坡和深海区它们的值明显减小.浮游植物细胞丰度和叶绿素a浓度在0~50m水层最大,100m以下水层随深度的增加而减小.浮游植物丰度呈昼夜变化,在13:00丰度最高.浮游植物优势种为短菱形藻(Nitzschiacurta),占总丰度的24.8%.浮游植物种类组成和细胞丰度与浮冰和水团稳定性有关.经回归分析,浮游植物细胞丰度与水温、溶解氧成显著正相关,与无机磷(PO_{43--P)和无机氮(NO3--N)成显著负相关.}     

东印度洋冬季印尼贯穿流影响区浮游植物群落结构特征

东印度洋受到印尼贯穿流(Indonesian Throughflow,ITF)等多个大洋流系影响,是太平洋水在低纬度进入印度洋的重要通道,具有显著的生态效应,是金枪鱼的重要渔场之一。为了解上述海域浮游植物群落组成、时空特征及其影响因素,基于2020年1～2月在该海域采集到的浮游植物样品及同步的环境数据,对其种类组成、生态类型、细胞丰度、优势类群等群落组成及其与环境因子关系进行了研究,并与赤道东印度洋浮游植物群落进行了比较。结果表明:研究海域共鉴定浮游植物4门57属268种(含变种、变型),其中,硅藻38属129种,甲藻17属136种,金藻1属2种,蓝藻1属1种;生态类型以热带大洋性种类、大洋暖水种和热带近岸种为主,浮游植物区系属于热带-亚热带生物区系。细胞丰度介于1.28×10³～7.84×10⁴ cells/m³之间,平均值为1.55×10⁴ cells/m³。优势种中硅藻占绝大多数,分别为短叉角毛藻(Chaetoceros messanensis)、伏氏海毛藻(Thalas...     

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.     

南海北部东沙天然气水合物区浮游植物生物量和生产力粒级结构特征及其环境影响分析

本文讨论了2013年5月南海东沙天然气水合物区浮游植物生物量和生产力粒级结构特征及其环境影响因素。结果表明,研究海域表现出典型的低营养盐、低叶绿素a、低生产力特征,浮游植物叶绿素a和初级生产力具有明显的次表层最大值现象。东沙海域生物量和初级生产力粒级结构差异性显著,从生物量和生产力贡献度来看,表现为微微型浮游植物> 微型浮游植物> 小型浮游植物。生物量的垂直分布结果表明,春季不同粒级类群浮游植物在真光层内的分布存在明显不同,比如小型浮游植物在真光层内分布较均匀;微型浮游植物则主要分布于近表层或真光层中部,而微微型浮游植物则主要分布于真光层中部和底部。微微型浮游植物在纬度较低的热带贫营养海区之所以能够占主导优势,最主要的原因是其极小的细胞体积和较大的表面积使其有利于营养竞争。相关性分析表明,南海东沙浮游植物各粒级生物量与温度、pH显著正相关,与硅酸盐、磷酸盐显著负相关;浮游植物各粒级生产力与温度显著正相关,与盐度、磷酸盐显著负相关。磷酸盐含量是影响东沙海域浮游植物粒级结构差异的重要因素之一,同时,光辐照度和水体的真光层深度对东沙天然气水合物区不同粒径浮游植物的垂直分布起着更为重要的调控作用。     

东海低氧区及邻近海域固氮蓝藻丰度与分布

分别对2006年6月、8月和10月东海低氧区及邻近海域(26°N～34°N,120°E～126°E)进行综合调查,探讨了东海低氧区及邻近海域固氮蓝藻物种、丰度与分布变化特征。调查区蓝藻主要物种有铁氏束毛藻(Trichodesmium thiebautii)、汉氏束毛藻(Trichodesmium erythraeum)和红海束毛藻(Trichodesmium hildebrandtii),在个别区域检测到胞内植生藻(Richelia intracellu-laris),铁氏束毛藻为优势物种。8月蓝藻细胞丰度最大,藻丝体和细胞平均丰度为12.58×103和954.67×105cells/L,其次是10月,藻丝体和细胞平均丰度为44.08×103fikaments/L和68.37×105cells/L,最低为6月,藻丝体和细胞平均丰度为1.07×103/L和1.53×105cells/L。蓝藻主要分布在靠近外海受台湾暖流影响的海区,在靠近长江河口透明度较低的区域蓝藻丰度很低,甚至在河口门区未检测到蓝藻,垂直分布特征为主要分布在水深50m以上,丰度高值区域为表层和10m。环境因子中温度对蓝藻生长具有明显的影响,6月时温度与蓝藻丰度呈显著正相关。盐度与蓝藻丰度没有相关性。     

杭州湾——舟山渔场秋季浮游植物现存量和初级生产力

1995年9月在杭州湾和长江口至舟山海区进行了浮游植物细胞丰度、叶绿素a浓度和初级生产力的现场观测研究.结果表明,表层水浮游植物平均细胞丰度为(22.68±63.33)×104个/dm3;平均叶绿素a浓度为2.80±3.46μg/dm3,小于20μm的微型和微微型浮游生物细胞对叶绿素a的贡献占71%;平均初级生产力(C)为692.5±1192.4mg/(m2·d),小于20μm的微型和微微型浮游生物细胞对总生产力的贡献占68%.河口区悬浮物质浓度高,浮游植物光合作用受光的限制,各项生物参数与真光层深度紧密相关.生物锋区位于真光层深度10～20m、盐度26～32的长江冲淡水稀释区.同时探讨了浮游植物细胞活性(R)与光合作用同化数(AN)、叶绿素a与初级生产力、叶绿素a与海面光谱反射率的相互关系,为海洋水色遥感在初级生产力的应用研究提供科学依据     

亚热带和热带环境下夜光藻的摄食压力

2015年以广西三娘湾海域为亚热带海区,三亚海域为热带海区,利用稀释法开展了现场培养实验,测定热带和亚热带海区夜光藻对浮游植物、微型浮游动物对浮游植物的摄食压力,研究了夜光藻对不同粒径的浮游生物的摄食作用.结果表明:两个海区都有比较高的生长率和摄食率,其中细菌有最高的生长率和摄食死亡率;夜光藻的摄食率,从总浮游植物、微微型浮游植物到聚球藻、细菌逐渐增高.亚热带海区与热带海区相比,微型浮游动物的摄食压力更小,表明低温影响了浮游动物的摄食活性;而营养盐是引起亚热带海区高生长率的主要因素.     

南印度洋偶极子及其影响研究进展

回顾了对南印度洋副热带海气相互作用的研究,总结了南印度洋偶极子事件背景下的气候变化。印度洋海表温度的方差表明南印度洋是整个印度洋海温变率最强的区域,年际海温变化最显著的特征就是海温呈现西南—东北向的偶极子型分布,被称为南印度洋偶极子(Southern Indian Ocean Dipole, SIOD)。南印度洋海温偶极子的形成主要是受大尺度大气环流调整的影响。南印度洋副热带反气旋环流异常引起了印度洋热带东风异常和副热带西风异常的变化,影响了潜热通量、上升流和Ekman热输送,进而引起了海温变化。SIOD对热带和热带外大气环流也有影响,尤其会影响亚洲夏季风降水异常,例如我国的降水异常和南印度洋偶极子海温异常具有显著相关关系。此外,SIOD模态所引起的经向环流异常与南海、菲律宾地区的反气旋环流异常也有紧密联系。     

热带北太平洋西部固氮速率及固氮微生物组成

In the present study, we report N_2 fixation rate(~(15)N isotope tracer assay) and the diazotroph community structure(using the molecular method) in the western tropical North Pacific Ocean(WTNP)(13°–20°N, 120°–160°E). Our independent evidence on the basis of both in situ N_2 fixation activity and diazotroph community structure showed the dominance of unicellular N_2 fixation over majority of the WTNP surface waters during the sampling periods.Moreover, a shift in the diazotrophic composition from unicellular cyanobacteria group B-dominated to Trichodesmium spp.-dominated toward the western boundary current(Kuroshio) was also observed in 2013. We hypothesize that nutrient availability may have played a major role in regulating the biogeography of N_2 fixation.In surface waters, volumetric N_2 fixation rate(calculated by nitrogen) ranged between 0.6 and 2.6 nmol/(L·d) and averaged(1.2±0.5) nmol/(L·d), with 10 μm size fraction contributed predominantly(88%±6%) to the total rate between 135°E and 160°E. Depth-integrated N_2 fixation rate over the upper 200 m ranged between 150 μmol/(m~2·d)and 480 μmol/(m~2·d)(average(225±105) μmol/(m~2·d). N_2 fixation can account for 6.2%±3.7% of the depthintegrated primary production, suggesting that N_2 fixation is a significant N source sustaining new and export production in the WTNP. The role of N_2 fixation in biogeochemical cycling in this climate change-vulnerable region calls for further investigations.     

南印度洋热带气旋快速增强事件气候特征及其年际变率

利用美国联合台风预警中心的热带气旋最佳路径数据集、美国国家海洋和大气管理局的扩展重构海表温度数据、全球海洋数据同化系统的温度、盐度数据及美国国家环境预报中心/国家大气研究中心的再分析资料, 分析了1981—2019年南印度洋热带气旋快速增强事件的气候特征和年际变率。结果表明, 南印度洋热带气旋快速增强事件产生频率呈现单峰分布, 主要产生在每年的12月至次年4月。南印度洋热带气旋增强事件的产生位置呈带状分布, 其中3个高值中心分别位于马达加斯加岛东北海域、南印度洋中部海域和澳大利亚西北海域, 这主要是由于热带气旋热潜和垂直风切变两个大尺度环境变量决定的。年际变率方面, 厄尔尼诺-南方涛动对南印度洋热带气旋增强事件产生频率的调制作用是不对称的, 厄尔尼诺年与拉尼娜年南印度洋热带气旋快速增强事件均减少, 但使其减少的物理机制不同。厄尔尼诺年, 热带气旋快速增强事件减少主要是较高的垂直风切变造成的; 拉尼娜年, 热带气旋快速增强事件减少主要是由于热带气旋热潜的降低, 而海表温度、垂直风切变和相对湿度也存在一定贡献。     

西北冰洋中太平洋入流水营养盐的变化特征

利用1999,2003和2008年夏季(7-9月)三次中国北极科学考察数据资料,分析和讨论太平洋入流水营养盐的分布和楚科奇海关键生物地球化学过程对太平洋水化学性质的改造.结果表明,2003和2008年在白令海峡南部64.3°N纬向断面(BS断面)由于水团性质差异显著,营养盐呈西高、东低的分布趋势.2003年BS断面水柱...     

基于ND1基因序列的16种胡椒鲷鱼类分子系统进化关系研究

本研究基于线粒体DNA分子标记NADH脱氢酶亚基1基因(ND1)部分序列分析了印度-西太平洋海域的胡椒鲷属及少棘胡椒鲷属共16种胡椒鲷鱼类的系统进化关系。采用最大简约法及最大似然法构建了系统进化树。进化树上,16种胡椒鲷鱼类共形成两个形态特征截然不同的类群,其中类群一的种类体表具有各种鲜艳的颜色与多变的斑纹,主要分布在西太平洋地区;类群二的种类颜色灰暗单一,少数体表具有暗色斑点与条纹,大多数分布在印度洋地区。此外,进化树上,少棘胡椒鲷属的种类都位于胡椒鲷属的类群一内部,与斑胡椒鲷,暗点胡椒鲷形成的姐妹种有较近的亲缘关系。基于遗传距离的数据,少棘胡椒鲷属与胡椒鲷属间的平均遗传距离小于胡椒鲷属内部种间的遗传距离,显示出少棘胡椒鲷属与胡椒鲷属有非常近的亲缘关系,支持少棘胡椒鲷归类于胡椒鲷属的观点。     

北太平洋西部和印度洋东部及其邻近海域表层水体中137Cs的分布

对北太平洋西部海域、苏禄海及印尼海、中国南海、印度洋东部海域、孟加拉湾及安达曼海等表层水体中放射性核素137Cs的活度进行了测定。结果表明,上述海域表层水体中137Cs活度显示了较大的变化范围,最低值出现在南极附近的南大洋(1.1Bqm-3),较高的活度值则出现在北太平洋西部海域及中国南海(3Bqm-3)。在所研究水域范围内,137Cs活度的纬度分布特征并没有完全有效地反映出137Cs的全球理论大气沉降趋势及其纬度效应。综合本研究及Miyake等人(1988)的测定结果,我们计算出137Cs自表层海水中的析出速率在苏禄海及印尼海约为0.016/a,在孟加拉湾及安达曼海约为0.033/a,在中国南海约为0.029/a,这一结果明显低于西北太平洋日本沿海表层水体中137Cs的析出速率。这可能是因为在这些海域,横向及纵向的水体混合过程相对都较慢,而且颗粒物对137Cs的吸附析出过程也比较弱所致。     

Spatial and temporal variability of heat content above the thermocline in the tropical Pacific Ocean

Abstract-Heat content of the upper layer above the 20℃ isotherm in the tropical Pacific Ocean isestimated by using the sea temperature data set with a resolution 2°latitude×5°longitude (1980～1993)for the water depths (every 10 m) from 0 m to 400 m, and its temporal and spatial variabilities are an-alyzed. (1) The temporal variability indicates that the total heat in the upper layer of the equatorial Pa-cific Ocean is charcterized by the interannual variability. The time series of the equatorial heat anomaly5 months lead that of the El Nino index at the best positive lag correlation between the two, and theformer 13 months lag behind the latter at their best negative lag correlation. Therefore the equatorialheat content can be used as a better predictor than the El Nino index for a warm or cold event. In addi-tion, it is also found that less heat anomaly in the equator corresponds to the stronger warm events inthe period (1980～1993) and much more heat was accumulated in the 4 years including 1992/1     

风应力桥梁作用下热带太平洋和热带印度洋相互作用的数值试验

利用中等复杂程度全球热带大气和热带海洋模式的数值试验,模拟分析了热带太平洋和热带印度洋通过风应力桥梁的相互作用过程.利用NCEP再分析的1958～1998年SST强迫大气模式得到的风应力与NCEP再分析的同期热通量共同驱动海洋模式,作为控制试验;和控制试验平行,但强迫大气模式的SST在某一海盆取为多年气候平均值的试验作为敏感性试验.比较控制试验与敏感性试验模拟的SST变率,揭示了热带某海盆SST异常通过风应力桥梁作用对其他海盆SST的影响及其过程.数值试验结果表明:热带某海盆SST暖(冷)异常一般总是引起该海盆上空西部西(东)风异常和东部东(西)风异常;热带太平洋SST暖(冷)异常导致年际尺度上印度洋上空东(西)风异常和年代际尺度上热带印度洋风场辐散(合),该风应力导致热带印度洋年际SST暖(冷)异常以及年代际SST冷(暖)异常,但这种异常均较弱;热带印度洋SST暖(冷)异常导致热带太平洋上空东(西)风异常,该风应力异常在年际和年代际尺度上均导致热带太平洋SST冷(暖)异常,但年代际尺度上异常更明显.考虑到热带印度洋SSTA受热带太平洋SSTA影响大,并且热带太平洋SST暖(冷)异常主要通过表面热通量导致热带印度洋SST变暖(冷)的观测事实,文中揭示的热带印度洋SST暖(冷)异常通过风应力桥梁作用导致热带太平洋SST冷(暖)异常的结果表明,热带印度洋SSTA对于热带太平洋SSTA主要起着一种负反馈作用,并且这种负反馈作用在年代际尺度上更为明显.     

Living coccolithophores in the western Pacific Ocean with mesoscale eddies

Living coccolithophores(LCs) are regarded as a group of calcifiers and play important roles in global carbon cycle.This study used microscopic observations of LCs in the western Pacific Ocean to investigate their community structure and biodiversity,especially to test whether local physical traits(mesoscale eddies) could explain their biogeographic distributions during autumn of 2017.The coccolithophore calcite inventory based on carbon-volume transformation was estimated in this study.A total of 28 taxa of coccospheres and 19 types of coccoliths were identified from 161 samples.Gephyrocapsa oceanica was the most predominant species in all the coccolithophore community,followed by Florisphaera profunda,Emiliania huxleyi,Umbilicosphaera sibogae,Gladiolithusflabellatus and Umbellosphaera tenuis.The abundance of coccospheres and coccoliths ranged from 0 to 26.8×10~3 cells/L and from 0 to 138.5×10~3 coccoliths/L,averaged at 4.2×10~3 cells/L and 10.9×10~3 coccoliths/L,respectively.This study indicated that coccolithophore community in the survey area can be clustered into four groups.Three ecological niches of coccolithophores were characterized by their vertical profiles and multivariate statistical analysis.Coccolithophore abundance and species composition were remarkably different among warm-eddy region,G.oceanica dominated warm-eddy region,while F.profunda dominated warm-eddy and none-eddy region.The average values of estimated particulate inorganic carbon,particulate organic carbon were0.197 μg/L and 0.140 μg/L,respectively.The current field study widened the dataset of coccolithophores in western Pacific Ocean.     

Ocean Model Simulation of Southern Indian Ocean Surface Currents

The dynamic importance of the Southern Indian Ocean (SIO) lies in the fact that it connects the three major world oceans: the Pacific, Atlantic, and Indian Oceans. Modeling study has been used to understand the circulation pattern of this very important region. Simulation of SIO (10°N-60°S and 30°E-120°E) is performed with z-coordinate Ocean General Circulation Model (OGCM) viz; MOM3.0 and the results have been compared with observed ship drift data. It is found that except near coastal boundaries and in equatorial region, the simulated current reproduce most well known current pattern such as Antarctic Circumpolar Current (ACC), South Equatorial Current (SEC) etc. and bears a resemblance to that of the observed data; however the magnitude of the surface current is weaker in model than the observed data, which may be due to deficiency in the forcing field and boundary condition and problem with observed data. The annual mean wind stress curl computed over the oceanic domain reveals about ACC and its similar importance. The way in which the ocean responds to the windstress and vertically integrated transport using model output is fascinating and rather good.