与南沙深水区温跃层有关的海水平均温度的分布特征

在确定温跃层三要素 (深度 (上界深度 )、厚度和强度 )及测站温度垂直最大梯度的基础上 ,分别计算了南沙深水测站 (水深大于 1 0 0 0m)在温跃层上界深度层范围内的平均温度、在温跃层下界深度以下自 3 0 0m层至 80 0m层之间的平均温度。分析表明 ,在温跃层上界深度范围内 ,海水平均温度的水平分布明显显示出低温海水自南沙的西北部向东南部缓慢推进之势 ,似是东北季风驱动的结果。温度垂直梯度越大 ,它在垂直方向上阻碍上层海水的热量往深层扩散的能力就越强。     

热带西太平洋海域温跃层判别方法比较

利用Argo浮标剖面原始观测资料,分别采用垂直梯度法、S-T方法和拟阶梯函数法研究热带西太平洋127°～128°E,10°～16°N海域内温跃层特征量,得出以下结论:该片海域垂直梯度法采用0.03℃/m这一限值标准更加合适;通常情况下S-T方法计算得出的上界深度较垂直梯度法浅,且只能计算温跃层上界深度,为简化计算,在太阳辐射较弱季节可以采用S-T方法替代垂直梯度法;拟阶梯函数法可直观确定上层温跃层范围及下层温跃层的上界,但计算温跃层下界深度时产生的误差较大;研究热带西太平洋海域温跃层时,采用垂直梯度法最为合适。     

印度洋大眼金枪鱼和黄鳍金枪鱼渔场水温垂直结构的季节变化

为了解印度洋大眼金枪鱼(Thunnus obesus)和黄鳍金枪鱼(Thunnus albacares)主要作业渔场温跃层上界温度、深度和垂直温差时空变化特征,采用2007～2010年Argo温度剖面浮标资料,计算了印度洋大眼金枪鱼、黄鳍金枪鱼主要作业渔场次表层温度和温跃层特征参数.研究认为,温跃层上界深度、温度和10～200 m温差存在明显的季节性变化.5～9月在15°～25°S纬向区域存在一块季节性较深的温跃层上界深度区域;在20°S以南海域,12月至次年4月份温跃层上界深度非常浅;在15°S至赤道纬向区域,尤其是在西部,常年存在一块温跃层较浅的区域.总体而言,温跃层上界深度较深的地方温度相对较低,在2～5月期间,在阿拉伯海东南和孟加拉湾西南形成一块大面积的暖水区;7～9月期间,在15°～25°S,纬向区域因温跃层上界深度较深,从表层至温跃层上界深度温度变化相对较大,温跃层上界温度显著较低.在20°S以南,温跃层上界温度常年都很低.10°S经线方向将水下10 ～200 m垂直温度分成南北两部分,10°S以南部及以北部海区的垂直温差分别大于和小于10℃.分析结果初步揭示了金枪鱼主要作业渔场温跃层上界温度、深度和垂直温差分布特征,为金枪鱼实际生产作业提供理论参考.     

一种基于相对梯度法的海水温度分层模型

提出了一种以海表面温度为输入参数的海水温度分层模型。以2005—2012年的Argo气候态数据集与Argo浮标数据为基础,采用相对梯度法对海水温度垂向结构进行了分层,并据此获取了各层拟合方程所需的参数,包括:混合层深度、混合层梯度、温跃层上界深度、温跃层下界深度、深层大洋起始深度以及方程拟合系数。本文通过世界大洋数据库09版的CTD、XBT实测剖面数据对模型进行了检验。检验结果表明,该模型可以有效地对海水温度结构进行模拟,特别是400m以上的中上层大洋。模拟结果的总体均方根差(RMSE)为0.778℃,而在水深400m以上的中上层区域误差为0.494℃。     

南海温跃层深度计算方法的比较

基于1986-2008年的中国近海及邻近海域再分析产品(CORA)气候平均海温资料,分别运用S-T法、垂向梯度法和最大曲率点3种温跃层定义计算了南海温跃层上界深度,揭示了南海温跃层季节变化特征。对3种不同定义确定的温跃层上界深度进行比较发现:采用不同定义计算南海温跃层上界深度存在差异,S-T法确定的温跃层上界深度最浅,垂向梯度法其次,最大曲率点法最深;在深水区(水深200 m)运用S-T法计算的温跃层上界深度与垂向梯度法的结果比较一致,都与实际温跃层深度符合较好;在浅水区(水深200 m),垂向梯度法和最大曲率点法可以准确判定无跃区,但对于温跃层深度计算,3种定义误差均较大。     

1997年11月南沙群岛调查海区的跃层特征

本文对１９９７年１１月南沙海区综合考察的标准层资料运用三次样条插值函数法,计算了调查海区的温、盐两种跃层所处的深度及各自的厚度和强度,并进行了相应的分析,特别对季节性温、盐跃层的示性特征,进行了讨论。分析研究发现：所有测站均存在温跃层和盐跃层,其中多跃层超过５０％,跃层的强度和厚度呈相对应的关系,即厚度大（小）的地方强度小（大）。还用连续观测资料对温度日跃层进行了简单的描述,并分析了日温跃层特笥与     

东海夏季跃层深度计算方法的比较

基于31°N和PN断面高分辨率的温度、盐度和密度(CTD)资料,分别选取1992,1998和2001年东海夏季长江径流量偏小、偏大和正常的3个年份,运用4种跃层计算方法计算了2个断面的温跃层和密度跃层上界的深度。计算结果与实际跃层上界深度比较发现,在3种不同条件下,采用垂向梯度法计算的东海夏季跃层上界深度,无论在浅海海区还是深海海区均较为理想。长江径流量偏小和正常的年份,在东海的浅海海区(水深<200m)运用S-T法计算的跃层上界深度与垂向梯度法的结果比较一致,都与实际跃层深度符合较好。在具有高分辨率资料的情况下,垂向梯度法是4种方法中计算东海夏季跃层上界深度的最佳方法。在缺乏高分辨率资料且长江径流量不大时,夏季东海浅海海区也可以运用S-T法计算温跃层和密度跃层上界深度。     

南沙海域上层海水碳垂直通量的初步研究

根据１９９０年５－６月在南沙海域４个站点投放颗粒物捕集器采集样品的分析结果，计算了该海域上层海水碳垂直通量。结果表明：（１）南沙海域上层海水颗粒有机碳总生成量为２９８ｍｇ／（ｍ＾２．ｄ），其中３５％分解参与再循环，６５％以颗粒形式离开真光层向下输送；（２）颗粒有机碳向下通量为１９３ｍｇ／（ｍ＾２．ｄ）。总溶解无机碳穿过跃层向上垂直通量为３６００ｍｇ／（ｍ＾２．ｄ），真光层颗粒无机碳向下通量为２７ｍ     

中西太平洋延绳钓黄鳍金枪鱼渔场时空分布与温跃层关系

为了解热带中西太平洋延绳钓黄鳍金枪鱼(Thunnus albacares)适宜的温跃层参数分布区间,采用Argo浮标温度信息和中西太平洋渔业委员会(The Western and Central Pacific Fisheries Commission,WCPFC)的黄鳍金枪鱼延绳钓渔获数据,绘制了热带中西太平洋月平均温跃层特征参数和月平均CPUE的空间叠加图,用于分析热带中西太平洋黄鳍金枪鱼中心渔场时空分布和温跃层特征参数间的关系。分析结果表明:热带中西太平洋温跃层上界深度、温度具有明显的季节性变化,而温跃层下界深度、温度季节性变化不明显,黄鳍金枪鱼中心渔场分布和温跃层季节性变化有关。全年中心渔场的位置分布在温跃层上界深度高值区域,随温跃层上界深度高值区域季节性南北移动。在新几内亚以东纬向区域(5°N~10°S,150°E~170°W)上界深度值全年都在70~100m之间,全年都是延绳钓黄鳍金枪鱼中心渔场。中心渔场上界温度多在26℃以上,但是在上界温度超过30℃区域,CPUE值较小。中心渔场主要分布在温跃层下界深度两条高值带之间区域,在温跃层下界深度超过300m和小于150m区域,CPUE值均偏低。中心渔场主要分布在下界温度低于13℃区域,下界温度超过17℃难以形成中心渔场。频次分析和经验累积分布函数计算其适宜温跃层特征参数分布,得出中西太平洋黄鳍金枪鱼适宜的温跃层上界温度和深度分别是27~29.9℃和70~109m;适宜的温跃层下界温度和深度分别是11~13.9℃和250~299m。文章初步得出中西太平洋黄鳍金枪鱼中心渔场温跃层各特征参数的适宜分布区间及季节变化特征,为我国金枪鱼实际生产作业提供技术支持。     

南沙海区晚上新世海水上层结构变化

对南沙海区水深2772m的ODP1143站100～150m井段共101块沉积样品进行了浮游有孔虫分析,结果表明,从3．27Ma到2．55Ma该区表层海水温度逐步降低,温跃层逐步加深,推测是晚上新世北半球冰盖形成过程中,东亚季风相应加强的结果。与此同时,南沙与南海北部的温跃层深度差值不断加大,可能是西太平洋暖池最终形成或加强的表现。3．2Ma前后,表层海水温度和海水温跃层深度都发生了急剧变化,反映出北半球冰盖和西太平洋暖池的发育可能存在一定的相关性。     

南海海域BT资料、南森站资料计算温跃层--三项示性特征的比较

南海海域海水温度调查资料主要为BT资料和南森站资料两种类型,为比较两种资料计算的温度跃层三项示性特征的区别,本文用同一种温跃层识别、统计方法分别对两种类型资料进行了判别和统计,在此基础上,绘制了南海冬、夏季跃层强度分布图。结果表明,两种类型的调查资料在计算浅温度跃层强度和上界深度上有较明显区别,BT资料的温跃层强度计算结果大于南森站资料,温度跃层上界较南森站资料深,温跃层厚度亦有差别,但规律不明显。两种类型资料对深温度跃层三项示性特征值的计算结果差异不明显。     

1998年2—3月台湾海峡中,北部温,盐周日变化过程的分析

本文分别位于台湾海峡中部和北部两个连续观测站１９９８年２－３月的ＣＴＤ资料进行分析,认为北部测站在观测期间经历了低温,低盐水入侵的过程,但此过程只显著影响到３０ｍ层,温盐垂直结构有时出现单跃层,有时出现阶梯结构;而中部测站盐度垂直均匀,温度垂直梯度也较小,已不受闽浙沿岸水的影响。     

热带大西洋大眼金枪鱼和黄鳍金枪鱼渔场温跃层的时空变化特征

采用2007 ～2011年Argo浮标剖面温度资料研究了大西洋黄鳍金枪鱼(Thunnus albacares)和大眼金枪鱼(Thunnus obesus)延绳钓主要作业渔场温跃层的时空变化特征.研究结果表明热带大西洋黄鳍金枪鱼、大眼金枪鱼延绳钓主要作业渔场温跃层的上界深度和温度存在着明显的季节性变化.温跃层上界深度呈现出冬深夏浅的季节性变化特征,大致呈纬向带状分布,12月至翌年4月份,15°N以北海域温跃层上界深度超过80 rn,同期10°S以南海域的多低于50 m;6～10月份的则相反.在赤道纬向区域温跃层上界温度在27℃以上,往南北两侧30°区域温度值依次递减至20℃及以下.温跃层下界深度和温度没有明显的季节性变化.温跃层下界深度高值区域的空间分布呈现“W”形状,深度值在220 m以上.在25°S以南,从南美洲到非洲西沿岸海域并延伸到安哥拉外海,以及10°N非洲西海岸外海,在1a中的大部分月份里,温跃层下界深度浅于150 m.在15°N以北和15°S以南区域下界温度大于15℃,在这之间的纬向区域下界温度低于14℃.全年在大西洋西部的5 °～ 15°N和5 °～15°S区域的温跃层厚度最大,在80～150 m之间,冬季和夏季呈现相反的分布特征;温跃层强度高值在5°S～ 15°N纬向区域,尤其是大西洋东部,介于0.15 ～ 0.25℃/m之间.根据文中揭示的大西洋金枪鱼延绳钓主要作业渔场区温跃层的时空变化特征,作者建议晚上大眼金枪鱼和黄鳍金枪鱼投钩深度应该在温跃层上界深度分布的附近水域;白天捕捞黄鳍金枪鱼投钩深度应该在温跃层下界深度分布的水域附近,大眼金枪鱼投钩深度要比黄鳍金枪鱼的更深.     

基于GAM模型研究水温垂直结构对热带中西太平洋黄鳍金枪鱼渔获率的影响

黄鳍金枪鱼索饵水层影响延绳钓捕捞效率,而黄鳍金枪鱼索饵水层分布受水温垂直结构的影响,因此本文采用GAM模型分析次表层环境变量对延绳钓黄鳍金枪鱼渔获率的影响,评估黄鳍金枪鱼垂直水层分布对中西太平洋黄鳍金枪鱼延绳钓单位捕捞努力量渔获量(Catch Per Unite Effort, CPUE)的作用。模型结果表明,环境因子对热带中西太平洋延绳钓黄鳍金枪鱼渔获率空间分布影响明显。黄鳍金枪鱼延绳钓CPUE在2012年之后快速增多,高渔获率月份出现在北半球夏季,空间上在10°S,140°E附近区域。温跃层上界温度和深度、温跃层下界深度、18℃等温线深度、△8℃等温线深度及其和温跃层下界深度的深度差对延绳钓渔获率影响较大,是影响热带中西太平洋黄鳍金枪鱼延绳钓渔获率的关键环境因子。随着温跃层上界温度和深度值变大,延绳钓CPUE逐渐递增,对延绳钓CPUE影响密切的温度和深度分别为27～28℃和70～90 m。温跃层下界深度对延绳钓CPUE影响在250～280 m时最大;之后随着下界深度的变大,CPUE快速下降。18℃等温线深度对延绳钓CPUE影响呈现先震荡后递增的趋势,影响密切的区域在230 m深度上下。△8℃等温线深度与温跃层下界深度的差值对热带中西太平洋黄鳍金枪鱼延绳钓CPUE影响呈现先快速递减后缓慢增加的趋势,在深度差为70 m上下时影响最密切。研究结果揭示,在黄鳍金枪鱼活动水层受限或栖息水层和延绳钓作业深度相吻合时,延绳钓渔获率最高。依据黄鳍金枪鱼垂直活动水层调整延绳钓投钩,可以提高渔获率。因此,采用延绳钓CPUE进行渔场和资源评估时要考虑金枪鱼适宜垂直活动空间。     

我国低纬度海水中O_2最大值的初步研究

作者在1985、1986和1987年对南沙海域3个航次的综合调查中发现,20—75m水层中普遍存在着O_2垂直分布中的最大值,最大值的位置在温跃层的下界附近,在叶绿素最大值和光束衰减系数最大值的上方,O_2最大值处同时出现P_(CO_2)最小值及pH最大值,这些现象用已有的关于中高纬度海区海水中O_2垂直分布最大值的理论似难以进行确切的解释。 本文阐明了我国低纬度海区海水中O_2垂直分布最大值是由于内波维持了涡动混合,形成了适合生物生长的环境及生物的成层分布,基于光合作用的结果加上温跃层的阻碍作用而形成O_2最大值。     

陆架海区温跃层特征量的一种计算方法--拟阶梯函数逼近法

在中国陆架海区调查获得的CDT资料表明，陆架区的水文要素垂直结构大都可以理想化为三层垂直结构模式：上均匀层、跃层和下均匀层。提出了一种用3条线段构成的拟阶梯函数拟合水文要素垂直剖面的方法，利用最小二乘法求出2个拐点的位置，即温跃层的上界和下界，取2个拐点的联线的斜率作为温跃层强度。对陆架海区各种不同的温度要素垂直结构形态整理归纳，分为正跃层、逆跃层、单方向多跃层和正逆跃层混合4种类型。各种类型均可按照一个或多个拟阶梯函数进行最小二乘拟合来获得温跃层的特征量。     

浅海潮致贯跃层混合效应

根据在渤海石油平台上进行的为期两周的温跃层专题观测资料,对温跃层深度、上下两层海水的温度和盐度进行了数值模拟。本模式是以Stigebrandt模式为基础,并根据研究海区的特点作了重要的补充。模拟结果与实际符合良好。证明潮与风产生的联合卷挟作用,能产生很强的贯穿跃层的海水交换与混合。它使浅海夏季温跃层以下海水温度升高,并使上层海水营养盐得到补充,对海洋物理环境以及对海洋生物具有重要意义。     

我国低纬度海水中O2最大值的初步研究

作者在1985、1986和1987年对南沙海域3个航次的综合调查中发现,20—75m水层中普遍存在着O₂垂直分布中的最大值,最大值的位置在温跃层的下界附近,在叶绿素最大值和光束衰减系数最大值的上方,O₂最大值处同时出现P_CO2最小值及pH最大值,这些现象用已有的关于中高纬度海区海水中O₂垂直分布最大值的理论似难以进行确切的解释. 本文阐明了我国低纬度海区海水中O₂垂直分布最大值是由于内波维持了涡动混合,形成了适合生物生长的环境及生物的成层分布,基于光合作用的结果加上温跃层的阻碍作用而形成O₂最大值.     

南海西北部89PC柱样沉积物中浮游有孔虫特征及其古环境意义

对南海北部89PC柱状样进行了浮游有孔虫定量统计分析、氧碳同位素测试、碳酸钙含量分析和AMS14C测年,并采用古生态转换函数计算了表层海水古温度和温跃层深度,揭示了该海区约127 ka以来的古海洋学特征。温跃层转换函数计算的温跃层深度结果表明,在MIS5-MIS4期,温跃层深度没有大的变化,在MIS3-MIS1期,温跃层的深度逐渐变深。古温度转换函数计算的古温度结果表明,夏季温度的变化范围为27.9~29.3℃,变化幅度为1.4℃,冬季温度变化范围为20.6~26.3℃,变化幅度为5.7℃。与南海南部的冬夏古水温资料进行对比,南海南部的温度比南海北部的温度要高,这种差异在冬季时表现更为突出,且在冰期时南海南部和北部的温度差异梯度进一步增大,指示了冰期时冬季风更加强盛。     

太平洋金枪鱼渔场关键次表层环境变量的季节变化

为了解太平洋大眼金枪鱼(Thunnus obesus)和黄鳍金枪鱼(Thunnus albacares)主要作业渔场次表层关键环境变量时空分布特征,作者采用2007~2012年Argo剖面浮标数据,分析了太平洋大眼金枪鱼和黄鳍金枪鱼延绳钓主要作业渔场区温跃层特征参数、12℃和距表层海温8℃(Δ8℃)等值线信息。研究表明,温跃层上界深度和温度以及Δ8℃等深线具有明显的季节性变化。温跃层上界深度呈现出冬深、夏浅的季节性变化特征,大致呈纬向带状分布。1~3月份,北太平洋从东到西温跃层上界深度值都超过90 m,同期10°S以南的海域均低于60 m;7~9月份则相反。在太平洋150°W以西,20°S~20°N区域,温跃层上界温度全年在28℃以上。8℃等深线显示在东部太平洋,一块低值区域(150m)由东海岸向西海岸延伸;在20°N以北和20°S以南的高值区域(250m)表现出冬深、夏浅的季节性变化特征。温跃层下界深度图显示有两块高值区域(深度大于280m)从西向东,由低纬度向高纬度漂移;在东部太平洋,两个高值区域之间的纬向区域常年存在一块下界深度低值区域(140m)。与下界深度类似,温跃层下界温度也有两块低温区域(12℃)从西向东,由低纬度向高纬度漂移。在该低温区域的外侧舌状区域,下界温度超过17℃;东部太平洋在13~15℃。在15°N以北和15°S以南12℃等深线超过400 m,呈舌状;赤道东部太平洋,一块300 m深的细长舌状区域由东向西延伸。在上述区域之间,12℃等深线的深度值低于200 m。温跃层下界深度和温度,以及12℃等深线则没有明显的季节性变化。分析结果初步揭示了太平洋金枪鱼主要作业渔场温跃层上界温度、12℃和Δ8℃等值线信息分布特征,为金枪鱼实际生产作业提供理论参考。