2014年与2015年夏季琼东上升流的年际变化及其成因分析

本文通过2014年与2015年7月琼东海域的现场调查资料,结合卫星遥感数据,对ENSO影响下琼东上升流的变化进行研究分析,结果表明:2015年为强厄尔尼诺年,2015年7月低温高盐水总体上离表层较深,大约为20~30 m（24.5℃等温线和34等盐线）,但在近岸处（离岸20 km以内）却相对较浅,24.5℃等温线和34等盐线在整个断面抬升15~25 m,上升流的爬升现象更为明显;受西南季风影响,表层海水离岸运动,低温高盐水沿地形爬升进行补充,是典型的风生上升流。2014年为正常年份,2014年7月,整个断面低温高盐水更接近表层（近岸例外）,大约为10~20 m,同等深度低温高盐现象比2015年明显,但上升流爬升现象不明显,24.5℃等温线和34等盐线在整个断面抬升不到10 m;盛行风为东南风、向岸风,对上升流的形成起抑制作用,低温高盐水使整个断面的抬升,不符合风生上升流的特征规律,表明该年琼东上升流的形成可能与外海环流变化导致的温跃层抬升有关。     

夏季琼东上升流的高频变化特征研究*

以往对上升流的研究更多的是关注其年际或季节变化, 高时间分辨率遥感产品的出现使得研究上升流的高频特征成为可能。本文基于融合的逐日海表温度数据, 结合多尺度分割方法, 提出了一种探测上升流冷信号异质性的新算法, 通过上升流面积和强度指数展示了一个完整的琼东上升流过程。分析SST(Sea Surface Temperature)图像的结果表明, 夏季琼东涌升到海面的上升流存在间断期, 平均间隔为6d。每年夏季(6—9月)平均有98d在海表面识别到上升流, 其平均面积为7698km², 平均强度为1.0℃, 两者存在较高的相关性。琼东上升流发生频率与离岸距离成反比, 琼东北海域为高发区。不同上升流的影响因子可能不同, 离岸风、风应力旋度、热带气旋均与上升流短期变化密切相关。     

浙江和琼东沿岸上升流的成因分析

本文用相关和对比分析的方法分别对浙江和琼东沿岸上升流形成原因作了进一步分析。结果表明,浙江沿岸上升流与台湾暖流的相关关系较之与风的相关关系更为密切。上升流的月际和年际间变化趋势与台湾暖流的变化趋势基本一致,结合浙江沿岸海底地形特征,本文认为,台湾暖流与地形的共同作用是该上升流形成的主要因子;风的影响一般不是主要的。关于琼东沿岸上升流,由于它与琼东沿岸西南风出现频率的月间变化趋势相当一致,从而进一步证实,该上升流主要由西南风作用形成。     

东海沿岸上升流的数值计算

运用Ｂａｃｋｈａｕｓ的三维非线性模型,同时考虑潮,风和台湾暖流的作用,本文计算了夏季我国东海沿岸上升流。结果表明,东海沿岸从杭州湾口外一直到闽北的海底坡折区上存在明显的上升流,它呈带状分布,宽约４０ｋｍ,舟山近海的强上升流出现在３０ｍ层,向南则可达到较深的水层,流速一般为６．５×１０＾－３ｃｍ／ｓ。     

琼东沿岸上升流二维数值模型的诊断计算

我国沿岸有两大上升流区域,其一在浙江沿岸.迄今为止,对其形成机制、时空变异等,已经进行了较多的定性及定量研究.     

台湾海峡西部沿岸上升流的中心位置和共同特征探讨

台湾海峡有多个上升流区存在，其中西部海区的海坛岛东，东山岛东南和台湾浅滩南部外区三处上升流最活跃和持续时间最长。本文依据１９８３至１９８９年期间在台湾海峡西部和中部的三次海洋综合调查资料，着重探讨了上述三处上升流出现和消失的时间冷水中心位置，指出它们共同特征是每年出现的或消失的时间基本稳定不变，并随北向海流和风要素的变化而长消。     

琼东上升流研究概述

琼东上升流是海南岛东部沿岸的季节性上升流,通常发生在4—9月18°30′—20°N、111°30′E 以西近岸,6—7月最强,夏季表层水体呈现明显的低温、高盐、低溶解氧和高营养盐特征.对20世纪60年代以来琼东上升流时空特征及其影响机制等方面的研究进行了概述,这些研究主要描述了琼东上升流的基本水文特征、年际差异以及风场和地形等影响因素的作用.对比近年来沿岸上升流的前沿研究,指出在琼东上升流的生态动力综合调查、年际变化规律及影响机制以及与大尺度背景场的相互作用等方面还需进一步加强研究.     

2006年夏季粤东至闽南近岸海域上升流的特征

利用2006年夏季粤东至闽南近岸海域海水的实测温度、盐度资料和海表温度、叶绿素0含量的卫星遥感资料,分析了该海域的上升流现象．结果表明：上升流区水体具有低温、高盐特征,其中心区域位于汕头至东山一带近岸海域．在汕头以西海域,外海深层低温高盐水沿海底地形向岸爬升形成上升流．汕头以东近岸海域的上升流为爬升至惠来近岸的外海水随沿岸流向东北方向运动,并在各地沿海底地形爬升所致．研究海域上升流区的水体属同一来源,均来自汕头西南外海．汕头以东近岸海域的上升流强度大于汕头以西,水温低于23．0℃、盐度高于34．00的外海水仅爬升至汕头以西近岸海表以下25m左右,但可出现在汕头以东近岸10m以浅海域．以研究海域海表温度低于27．5℃的沿岸低温区的面积来反映上升流的强度,通过对海表温度遥感数据的分析可知：7月初至7月中旬和7月28日至8月上旬,低温区域面积较大且较为稳定,上升流强度较大;7月19—27日期间和8月中旬以后,低温区域面积较小或短暂消失,上升流强度较弱．该上升流在2006年7—8月期间经历了强一弱-强．弱的短期变化过程．     

粤东及闽南近岸上升流对局地风场变化的响应

本文利用2010年6-7月的实测温盐、水位、海流等资料,结合风场数据,讨论了在台风影响较小的情况下,粤东及闽南近岸上升流对局地风场变化的响应特征,主要结论如下:（1）谱分析结果显示,沿岸风、水位、海流、近底层水温均具有3.5～4.0 d、5.0～5.5 d、8.3～9.0 d的波动周期,沿岸风的变化引起上升流强度在3～9 d周期上的波动;（2）上升流对局地风场变化的响应过程如下:利于上升流产生的局地风场发生变化时,沿岸风作用下产生的Ekman输运促使的上升流区水位的下降幅度发生改变,随即向岸方向的压强梯度力也发生变化,进而导致沿岸流及近底层向岸流的增强或减弱,而近底层向岸流强度的改变又会引起近底层水温的变化;（3）相关分析及交叉谱分析的结果表明,沿岸风的变化将在3 d以内影响上升流区近底层水温。以34 m向岸流代表近底层向岸流,则“沿岸风-水位-近底层向岸流-近底层水温”这一过程的响应时间依次为24 h、7 h、27 h左右。     

粤东至闽南沿岸海域夏季上升流的调查研究

利用2001、2002、2006和2009年夏季6个航次的温盐深(conductivity-temperature-depth,CTD)调查资料,揭示粤东至闽南沿岸海域上升流空间结构和强度的年际差异;并利用卫星遥感风场资料、海床基的海流和底层水温资料、广东南澳海洋站表层水温资料探讨海面风场、热带气旋对上升流的影响,上升流强度的时空特征,上升流的短期变化、生消过程及上升流的水体来源。结果表明,粤东至闽南沿岸海域上升流的范围和强度存在年际差异。上升流涌升至表层只出现在2009年7~8月航次。闽粤交界区沿岸海域,2006年7~8月航次,上升流范围较窄,且偏东北;2009年7~8月航次,范围较宽;2001年7~8月航次,范围偏西南。粤东沿岸海域,2006年7~8月航次上升流涌升高度较低,其他航次较高。研究海域2002年7~8月航次上升流强度较强,其他航次较弱。热带气旋使得上升流区海水垂向混合强烈,中下层冷水与表层暖水混合后迅速升温,上升流被破坏。粤东沿岸海域上升流强度强于闽南沿岸,出现时间也早于闽南沿岸。7月初至7月中旬,上升流开始形成,但不稳定;7月中旬至8月上旬,上升流处于强盛阶段;8月中旬至9月上旬,上升流减弱;9月上旬至9月中旬,上升流迅速消亡。粤东至闽南沿岸海域上升流的水体来源于粤东沿岸外海深层冷水。     

Diversity and distribution of bacterioplankton in the coastal upwelling waters off Hainan Island,China

The diversity, community composition and 16 S rRNA gene abundance of bacterioplankton along a transect across an upwelling area off the eastern coast of Hainan Island（the Qiongdong upwelling） were investigated in August of 2016 using high throughput sequencing and quantitative PCR assay of 16 S rRNA genes. Compared with the offshore stations, the inner-shelf stations had higher bacterial gene abundance（up to 3 fold） and operational taxonomic unit richness, a result of the influence of upwelled a...     

2015年夏季海南岛东部沿岸物理结构及浮游植物群落

琼东上升流（EHU）是南海北部最强劲的上升流系统之一。它的水动力过程已经被很多研究所揭示,但是它的浮游植物群落依然不清楚。通过利用卫星遥感数据和2015年上升流季节的航次数据,我们首次阐明了琼东上升流区域（EHU）和其临近区域雷州半岛东部上升流区（ELPU）浮游植物生物量和群落的空间结构。在夏季季风的驱动下,我们在琼东沿岸发现了一个显著的低温高盐冷舌。由于雷州半岛东部大陆架宽广平缓,ELPU比EHU相对较弱。在EHU,由于受潮汐和风浪混合的影响,高溶解氧浓度 (>6.0 mg/l)几乎从表层延伸到30米深度。其次,低溶解氧的海水(<6.0 mg/l, 缺氧)被上升流从底层抽吸到上层。ELPU和EHU相比有更差的DO状况,在EHU,底层DO浓度由于大量的消耗,浓度甚至低于3.5 mg/l。在EHU,浮游植物生物量最大值出现在30米水层而不是在表层,约为1.5 mg/m³。这表明了上升流对于浮游植物生长和DO分布的影响范围。由于营养物质输入丰富, ELPU处的浮游植物生物量比EHU高很多。在EHU处,浮游植物生物量最大值可以达到4.0 mg/m³。浮游植物生物量在EHU和ELPU的沿岸区域则降低到了大约0.2~0.3 mg/m³,而这个值与远海接近。在EHU的近岸,浮游植物群落结构被硅藻所主宰,大约占了浮游植物生物量的50%。原核生物（大约40%）、绿藻（大约20%）、原绿球藻（大约20%）组成了EHU的近岸的主要群落。在ELPU,硅藻大约占了浮游植物生物量的80%,其次是绿藻,这表明与EHU相比,这个区域是一个相对不同的生态系统。     

2006年冬季粤东沿岸下降流观测分析

根据珠江口及其附近海域2006年冬季(2006年12月至2007年1月)航次的CTD调查资料发现,由于表层水体冷却而产生的对流作用,以及东北季风、浪、流等强动力条件下,冬季陆架水体垂向混合均匀,但粤东近岸海域却存在显著的温跃层及逆盐跃层,其原因在于:东北季风的Ekman效应引起了陆架表层高温、高盐海水向岸输送,东北季风还驱动了西南向沿岸流,其底边界层的Ekman效应引起了沿岸底层低温、低盐海水离岸输送,这样就形成了陆架方向的次生环流,在沿岸海域则为下降流,并表现为沿岸海域的逆盐跃层及温跃层现象。在下降流显著的区域,溶解氧垂向分布均匀且浓度较高,这应归因于下降流将溶解氧浓度较高的表层水带入深层所致。     

Responses of nutrient biogeochemistry and nitrogen cycle to seasonal upwelling in coastal waters of the eastern Hainan Island

The coastal upwelling has profound influence on the surrounding ecosystem by supplying the nutrient-replete water to the euphotic zone. Nutrient biogeochemistry was investigated in coastal waters of the eastern Hainan Island in summer 2015 and autumn 2016. From perspectives of nutrient dynamics and physical transport, the nutrient fluxes entered the upper 50 m water depth（between the mixed layer and the euphotic zone） arisen from the upwelling were estimated to be 2.5-5.4 mmol/（m²·d）,...     

海南岛西部单道地震和浅地层剖面资料联合解释

结合近年来采集的单道地震和浅地层剖面数据,探讨单一数据在解释工作中存在片面性和精度不足的问题。利用海南岛西部海域单道地震和浅地层剖面仪同步测量数据开展联合解释,分析认为其在划分浅地层结构、识别灾害地质体、圈定海砂资源分布等方面具有更高的可靠性。分析结果显示：在高精度地震资料解释需求的背景下,开展联合解释可有效提高对地质演化的认识,降低地质解释的多解性,优化海砂资源靶区,为海洋开发和海洋工程建设提供更准确可信的地质信息和依据。