秘鲁南部海岸沙漠中全新世厄尔尼诺事件的变化

秘鲁南部塔克纳附近海岸常位于阿塔卡马沙漠北缘,是世界上最干燥的地区之一,历史上降水量从未超过２５ｍｍ／ａ。地质和历史资料汇编显示,降雨发生在厄尔尼诺事件期间。最近的气象资料分析表明,上升高原和安第斯中部厄尔尼诺现象以干燥度增高为特征。本文提出秘鲁南部海岸克卡拉达德洛斯布罗斯连续５０００年沉记录的数据,依据所反映的中全新世厄尔尼诺和海岸上升流活动对沉积层中的有机壤质矿土和泥石流层产状加以讨论,并与上升高原全新世层序进行对比。克卡拉达德洛斯布罗斯（１８°１′Ｓ,７０°５０′Ｗ）,为一略呈北—南走向２…     

琼东上升流的年际变化及长期变化趋势

全球变暖背景下沿岸上升流的年际变化是近年来的研究热点。本文基于1982—2012年的海表面温度和风场资料,分析了琼东上升流的强度和中心位置的年际变化规律以及沿岸风应力及其旋度的作用。结果显示,近30年来,琼东上升流强度总体减弱,相比于沿岸风应力,其变化与减弱的局地风应力旋度相关性更高;琼东上升流强中心位置最大概率发生在19.2°—19.3°N,与最大风应力旋度位置接近,且存在北移趋势。琼东上升流强度和位置的年际变化还存在周期约3年、5年和10年的本征模态,以3年周期变化为主。局地风应力旋度在琼东上升流的年际变化中发挥了重要作用。     

琼东上升流和越南沿岸上升流对超强厄尔尼诺事件响应的对比分析

利用海表温度(SST)、海面高度(SSH)、风场、热通量等数据,比较分析琼东上升流和越南沿岸上升流对1998年和2016年两次超强厄尔尼诺事件的响应。结果发现,两个上升流对同一厄尔尼诺事件的响应以及同一上升流区对两次厄尔尼诺事件的响应均不同。1998年夏季,琼东海域风场异常利于上升流发展,上升流增强,越南沿岸风场异常不利于上升流发展,上升流减弱;2016年夏季,两个上升流区均为利于上升流的风场异常,但琼东沿岸冷水区却大幅缩小,SST明显升高,越南沿岸冷水区变化不大,但总体温度也升高。这表明,除风场外,琼东和越南沿岸上升流还受其他过程影响。海洋动力过程分析发现,同一时间同一上升流区的海表温度异常(SSTA)变化与海面高度异常(SSHA)变化最为一致。1998年夏季,琼东的负SSHA和越南以东的正SSHA均与风场异常作用一致,从而琼东上升流增强,越南沿岸上升流减弱。2016年夏季,琼东和越南以东均为正SSHA,抵消了利于上升流的风场异常,使得琼东和越南沿岸上升流减弱。同一时间不同海区相比,风应力旋度异常对琼东上升流SSTA影响更大,SSHA和沿岸风应力异常则对越南沿岸上升流影响更明显。海面高度异常表征的中尺度涡和风场异常(尤其是沿岸风应力异常和风应力旋度异常)是超强厄尔尼诺后沿岸上升流变化的重要影响因素。     

辽东半岛顶端海域上升流长期变化特征及影响因素

利用回归分析、相关性分析等分析方法,对全球气候变暖背景下辽东半岛顶端海域上升流的变化特征及影响因素进行了研究。结果表明:夏季,辽东半岛顶端邻近海域上升流以38°52′N、120°55′E为中心,呈纺锤状分布于复州湾—辽东半岛顶端—北砣矶水道沿线海域,其位置较为固定。1988—2018年,海表温度上升流指数呈显著增加的变化趋势,其变化速率为0.27°C/10a,研究海域上升流显著增强,其中1998—2018年上升流增强尤为显著。在全球气候变暖背景下,渤海及北黄海部分海域净辐射通量的增加和夏季风场的减弱是研究海域上升流增强的两个影响因素。净辐射通量的增加和夏季风场的减弱分别有利于非上升流与上升流区的温差增大和底层冷水的上涌,进而使上升流现象增强。在长时间尺度上,ENSO(ElNi?o-SouthernOscillation)不会影响研究海域上升流强度的变化趋势,但在强厄尔尼诺发展阶段(1997年和2014年),ENSO可使研究海域纬向风(西风)增强,从而减弱研究海域上升流。     

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。     

2011年夏季台湾海峡上升流的变化特征及其与风场的关系

根据2011年6月27日至7月4日台湾海峡航次的调查资料,结合6月1日至8月31日海表温度和风场的卫星遥感数据,分析了平潭附近海域、澎湖北部海域、东山附近海域、台湾浅滩东南部海域上升流的变化特征及其与风场的关系.以海表温度差值(SSTd)来反映上升流强度,该值负值越大,上升流强度越强,分析可知:在2011年夏季,平潭附近海域上升流的强度除了7月中、下旬和8月底外,其余时段较为稳定.SSTd值与局地沿岸风速存在滞后3 d左右的相关关系,特别是稳定持续的西南风对其强度有较大的影响.澎湖北部海域上升流的SSTd值在-1℃左右,强度相对较小,且6、7月比8月时强盛,局地风场对澎湖北部海域上升流有一定的影响,但不是主要影响因素,而是由地形和风共同作用.东山附近海域上升流的强度并不稳定,在6、7月变化较剧烈,到8月SSTd值稳定在-3℃左右,SSTd值的变化对于局地沿岸风的响应同样存在一个3 d左右的滞后时间,除此之外还与上升流中心的水平变动有关.而台湾浅滩东南部海域上升流虽有波动,但持续存在,且6、7月比8月时强盛,其变化与局地风场的关系不大,主要受海流和地形等其他因素的影响.     

2015/2016年超强厄尔尼诺期间热带西太平洋海洋环流变化特征

本文利用HYCOM(HybridCoordinateOceanModel)再分析数据对北赤道流(NEC)、棉兰老流(MC)以及黑潮(KC)所构成的NMK环流系统在2015/2016年超强厄尔尼诺事件期间的变化特征及其影响机制进行了研究,并与其他厄尔尼诺期间的变化特征进行了对比。结果表明,在2015/2016年超强厄尔尼诺事件期间, NEC和MC输运均显著增强,最大值分别达到66 Sv (1 Sv=106 m3/s)和49.4 Sv,北赤道流分叉纬度最北可达16°N, KC输运没有明显增强。NMK环流系统的年际变化主要与此次厄尔尼诺事件期间热带西北太平洋15°N以南、160°E以西海域出现的气旋式环流异常有关。该环流异常出现自厄尔尼诺事件的前期阶段,并于爆发阶段达到顶峰,主要是由15°N以南区域出现的强西风异常所引起的。进一步分析表明,此次厄尔尼诺事件期间NEC、MC输运和NBL的平均值均大于1992—2014年间所有厄尔尼诺事件的平均状况,但与1997/1998年超强厄尔尼诺事件期间的平均值相近。     

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。     

沉积记录中脂类生物标志物对琼东上升流强度的指示及其影响因素初探

本文对海南岛东部上升流边缘区域(S5站位)和上升流中心区域(S10站位)两根沉积柱进行了正构烷烃和脂肪酸的分析,结合有机碳含量、粒径、碳稳定同位素(δ¹³C)等参数综合分析其有机质来源与降解特征,并利用脂肪酸硅藻丰度参数∑C₁₆∶∑C₁₈重建了研究区域上升流强度年际变化。研究结果表明：S10站位处于上升流中心附近,粒径较粗,以砂为主;S5站位处于上升流边缘区域,粒径较细,以粉砂为主;两站位柱样δ¹³C值和长短链脂肪酸比值(∑C_20−:0/∑C_20+:0)显示有机质均以海源输入为主,S10站位有机质降解程度大于S5站位。脂肪酸中硅藻丰度参数和浮游植物脂肪酸占比指示了S10站位初级生产力高于S5,并利用∑C₁₆∶∑C₁₈指征了研究区域上升流强度及年际变化趋势。上升流强度在1925−1950年,1950−1980年和1980−2008年间表现为弱、强、弱的趋势,与太平洋年代际振荡(Pacific Decadal oscillator,PDO)年际变化趋势一致;推测厄尔尼诺−南方涛动(El Niño-Southern Oscillation,ENSO)在短时间尺度上可能对上升流强度有一定调节作用,但长时间尺度上可能主要受PDO调节作用。     

热带西太平洋纬向风的变化特征及其与埃尔尼诺的关系

本文以热带西太平洋7个岛屿测站为代表,分析了热带西太平洋纬向风的年际变化特征及其与埃尔尼诺的关系。 结果表明,在埃尔尼诺南方涛动现象发生前后,热带西太平洋低、高层纬向风具有不同的特征,低层纬向风与滞后1～6个月的南方涛动指数呈明显的负相关。该地区纬向风异常在太平洋低纬地区海气相互作用过程中可能起着重要的作用。     

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。     

南半球亚极地流涡的平均特征及其变化

Based on the Simple Ocean Data Assimilation(SODA) products,we study the mean properties and variations of the Southern Hemisphere subpolar gyres(SHSGs) in this paper.The results show that the gyre strengths in the SODA estimates are(55.9±9.8)×10~6m~3/s for the Weddell Gyre(WG),(37.0±6.4) ×10~6m~3/s for the Ross Gyre(RG),and(27.5±8.2)×10~6m~3/s for the Australian-Antarctic Gyre(AG),respectively.There exists distinct connectivity between the adjacent gyres and then forms an oceanic super gyre structure in the southern subpolar oceans.And the interior exchanges are about(8.0±3.2)×10~6m~3/s at around 70°E and(4.3±3.1)×10~6m~3/s at around 140°E.The most pronounced variation for all three SHSGs occurs on the seasonal time scale,with generally stronger(weaker)SHSGs during austral winter(summer).And the seasonal changes of the gyre structures show that the eastern boundary of the WG and AG extends considerably further east during winter and the interior exchange in the super gyre structure increases accordingly.The WG and RG also show significant semi-annual changes.The correlation analyses confirm that the variations of the gyre strengths are strongly correlated with the changes in the local wind forcing on the semi-annual and seasonal time scales.     

夏季浙江沿岸上升流的年际变化研究

本文基于JCOPE2数据,综合上升流面积和冷中心强度两方面提出了一个无量纲的上升流强度指数NUI,并以此分析了夏季浙江沿岸上升流强度的多年变化,发现24年来夏季浙江沿岸上升流强度以3和8年为主的周期震荡变化,并有减弱趋势。这与夏季风向与岸线偏离角度的增大密切相关,而台湾暖流的调制作用则是次要因素。机制分析表明,厄尔尼诺现象通过影响风和台湾暖流的年际变化从而影响上升流强度的变化:厄尔尼诺年浙江近岸夏季风速较小,风向偏离岸线角度较大,同时台湾暖流较弱,因此上升流偏弱;拉尼娜年各因素呈相反变化,上升流较强。     

近年来厄尔尼诺期间北赤道流输运的年际变化

为了研究近年来厄尔尼诺期间北赤道流输运的年际变化,本文利用海洋客观分析数据MOAA GPV(Grid Point Value of the Monthly Objective Analysis)以及P-vector方法计算了北太平洋绝对地转流,探讨了2001~2013年期间厄尔尼诺与北赤道流输运之间的关系。在此期间发生的4次厄尔尼诺事件中,北赤道流输运在2002~2003、2006~2007、2009~2010年的厄尔尼诺成熟期都出现了明显的增强,但是在2004~2005年的厄尔尼诺成熟期并没有明显的增强。进一步分析发现,在2002~2003年、2006~2007年、2009~2010年的厄尔尼诺成熟期,10°N以南的热带西北太平洋区域出现了负的海面高度异常和气旋式环流异常,这主要是由热带环流区域出现的西风异常和正的Ekman抽吸通过Rossby波西传到热带西太平洋区域所致;但是在2004~2005年厄尔尼诺成熟期,海面温度异常的分布明显不同,西风异常和正的Ekman抽吸异常明显北移,导致负的海面高度异常和气旋式环流异常出现在了10°N以北的西北太平洋区域,使得北赤道流输运在2004~2005年的厄尔尼诺成熟期没有明显的增强。     

台湾海峡南部海域夏季上升流颗粒有机碳含量的逐日变化特征

根据2004—2006年夏季台湾海峡南部海域上升流区追踪过程中观测的颗粒有机碳（POC）、叶绿素o（ehl一0）、总悬浮颗粒物（TSM）含量数据,3个年份夏季上升流区POC含量范围分别为0．1150～0．2444、0．1391—0．6508、0．1068～0．5350m/dm^3,其平均值比同年份其他断面POC含量的平均值高．POC含量及Cchl-a／CPoc值的逐日变化对上升流事件的响应较好,反映出现场生产力对颗粒态有机碳的贡献与上升流发生过程的耦合;Cehl-a／CM值与chl一0含量呈正相关,在上升流的稳定期和衰减期,二者关系表现形式有所不同,能细分上升流事件的过程;上升流区的c洲一。／Ceo。值相对偏小,反映了上升流区浮游生物的高营养转换效率．POC和TSM含量的逐日变化关系在不同年份有不同表现,TSM含量对POC含量的影响存在促进和限制的可能;颗粒有机质含量占TSM比例的变化规律不明显,CPoc／CTsM值的逐日变化不能较好地响应上升流事件;CP0c／C鸭。值与TSM含量关系均呈负相关;受陆源有机物的补充及现场有机物的生物地球化学过程的影响,c眦／cTsM值与TSM含量关系更为复杂．     

140kaBP以来南海西南部上升流影响区沉积记录及其古海洋环境变化

对南海西南部现代上升流区沉积物柱样BIS-187-61孔有机碳、生物蛋白石、碳酸盐等各沉积组分进行了详细的分析,试图探讨末次间冰期(MIS 5)以来南海西南部夏季上升流影响区沉积过程及其所反映的海洋环境变化过程。研究结果发现,140kaBP以来该孔沉积记录期总体表现为:碳酸盐百分含量冰期低间冰期高,主要受周边陆源物质输入稀释的控制,为典型的"大西洋型碳酸盐旋回",有机碳、生物蛋白石、碳酸钙以及陆源沉积物的堆积速率均在MIS 2期、MIS 4期和MIS 5e期出现高值。其中,MIS 2期和MIS 4期生源和陆源沉积堆积速率增加可能与冰期时冬季风增强及海平面下降导致陆源营养物质输入增加对初级生产力的刺激有关,也可能与陆源物质输入增加对海洋生源颗粒物输出的压载作用增强有关。而MIS 5e期南海海平面高度与现代相仿,间冰期较强的夏季风引起的越南沿岸上升流增强是导致该时段本研究区域表层初级生产力增强,沉积物总堆积速率及各组分堆积速率都相应增加的主要原因。     

威海湾夏季上升流现象及其对悬浮体输运的影响

利用2018年夏季威海湾及邻近海域的实测海水温度、盐度、浊度数据和海湾口门处的水位、潮流、底层水温数据,结合局地风场和海表温度卫星遥感资料,分析了夏季威海湾上升流现象,研究了其形成机制及对悬浮体输运的影响。结果表明：威海湾内表层水温低于23 ℃,较湾外约低4～5 ℃,等温线由海向陆沿地形逐渐抬升,在口门处呈尖锥状向上拱起,湾内存在明显的上升流现象,其中心位于口门附近。观测期间随着局地风场变化,上升流呈现稳定、减弱、消失、恢复的阶段性变化。威海湾上升流主要是由夏季偏南风驱动产生,海底地形则对上升流的强度具有重要影响。在偏南风的作用下,上层海水以离岸运动为主,外海中下层冷水主要通过南侧口门进入湾内,过剩的水体通过北侧口门流出。研究区水体浊度的分布状态与海水温度场具有高度相关性,浊度等值线在口门处凸起,具有向上涌升的趋势。成山头附近海域再悬浮的泥沙可能是威海湾内泥质沉积的主要来源之一,上升流的存在一方面可以减缓悬浮体的沉降速度,另一方面为底层海水提供向岸运动的分量。     

印度洋赤道潜流年际变化特征及其与印度洋偶极子的联系

印度洋赤道潜流(equatorial undercurrent,EUC)是赤道流系的重要组成部分,对印度洋物质输运和能量交换有着重要意义.基于SODA 3.4.2海洋再分析数据,对印度洋EUC的三维空间结构和年际变化特征进行分析,并揭示其年际变率与印度洋偶极子(Indian Ocean dipole,IOD)的联系.结...     

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．     

北太平洋海表面高度(SSH) 与风应力变化的关系

利用1958-2008年的北太平洋海表面高度和风应力资料,并与ENSO和PDO指数进行相关分析.结果发现,风应力及其经向分量主要通过季节振动影响海表面高度(SSH)的年周期变化,纬向风应力主要通过多年振动影响SSH的ENSO和PDO周期.纬向风应力和SSH均以黑潮延伸体主轴为界,两侧呈现出相反的升降趋势,SSH为北降南升,纬向风应力南降北升.风应力和SSH升降趋势相同,均表现为“上升—下降—上升”的变化特征.在地形变化剧烈、等深线南北分布的海区,西风增强会导致SSH升高,且西侧升高较为明显.北风增强将导致北太平洋西岸SSH升高,东岸SSH降低.