基于SODA数据的印度洋表层和次表层热含量变化及其与ENSO的关系

采用1950年1月至1999年12月SODA海洋上层温度的月平均资料及同期的NCEP月平均风场资料,研究了印度洋表层和次表层热含量年际变化的特征以及与海面风场的关系.通过对热带印度洋海区上层热含量异常的经验正交函数分解,发现表层与次表层热含量主要模态的分布不同,表层热含量主要模态的时、空分布与前人对海表温度(SST)异常的研究结果基本一致,第一模的空间分布为全海盆一致型,春季(夏季) 表层热含量第一模的时间序列与前一年的秋季(冬季)Ni(n)o3区SST异常的时间序列有密切的关系;第二模的空间分布为东西偶极子型,并在秋季与4-8个月前的Ni(n)o3区SST异常有密切的关系;次表层热含量异常第一模为东西偶极子型,冬季热带太平洋异常通过影响印度洋的海面风导致的海洋动力调整,进而影响印度洋次年春季次表层热含量东西偶极子型异常; 次表层热含量异常第二模在10°S以北是全海盆一致型,但却与Ni(n)o3区SST异常在统计学上无关.     

春季南沙群岛海区环流结构的探讨

根据春季在南沙群岛海区2个航次的调查资料,利用P矢量方法对流场进行计算。结果表明,春季从加里曼丹岛至巴拉望岛以西附近海区的上层流场基本表现为反气旋性弯曲(涡),南沙群岛海区北部的深层水大体呈偏东向流动;2个航次得到的海区温、盐和流场的空间分布变化十分明显,这可能与调查期间风场的差异有关;2个航次的结果都表明春季巴拉巴克海峡水交换的流量都较小。     

南沙及其西南海域的潮波系统

不同研究者所给出的南沙及其西南海域的同潮图历来有很大差别。为了给出更准确的同潮图，本文采用沿岸和岛屿200多个验潮站的调和常数给出了M2，S2，K1和O1四个主要分潮新的同潮图，同时还探讨了这些分潮之间的关系。研究表明，M2和S2在泰国湾的期波系统很相似，但在卡里马塔海峡和爪哇海差别相当大。M2潮波基本上属于驻波性质，而S2潮波则具有向西传播特征。在某些区域，如望加锡海峡的部分区域，S2的振幅可以超过M2。泰国湾中K1和O1的潮波系统也相类似。在卡里马塔海峡，这两个潮波都向南传播，但在爪哇海，O1潮波继续向东传播而K1潮波则倒过来向西传播。     

南沙群岛海域表层沉积物中磷的形态分布特征

根据2002年56月南沙群岛海域调查时采集的表层沉积物样品,分析了磷的含量并把磷分为总磷(PT)、无机磷(PIN)、有机磷(POR)、非磷灰石结合态磷(PNAI)、磷灰石结合态磷(PAI)5种赋存形态。利用EPM-810Q电子探针测试沉积物的化学成分,讨论了沉积物中磷的形态和分布以及沉积物的地球化学特征与环境的意义。结果表明,调查海区表层沉积物中磷灰石结合态磷与无机磷的含量变化主要受控于生物活动,它们具有同源关系,同属可被生物利用而再次进人生物地球化学循环的磷。沉积物中的总磷和有机磷与FeO显著相关。沉积物中磷灰石结合态磷与CaO显著相关,它的来源和输入方式受控于水体中碎屑颗粒沉积作用的影响。     

夏季季风转换期间南沙群岛海域的温盐分布特征

应用2002年5月9-22日南沙群岛海域的水文观测资料,分析了季风转换期间南沙群岛海域的水文状况,并对比了调查海域不同区域的温盐分布特征。结果表明,夏季风转换期间海洋表层温度较高,基本在30℃以上,垂直结构上温度层结比较稳定。东北一西南走向界线两侧海域的温盐状况有明显的差异：西北部海域温度较高,垂向上有逆盐层现象;东南部海域温度相对较低,盐度的垂向结构上显示有双跃层现象,两海区水文特征的差异与季风结构和局地环流有密切的关系。从连续站温盐的时空剖面图可以看到,跃层以下,不规则的半日周期内潮对温盐分布有显著的影响。     

南沙群岛海域汞量地球化学异常分析

概述在南沙群岛海域开展海上汞量地球化学调查与异常分析的主要成果。从1989至1994年的5个航次中,完成了11655km测线和1790个站的表层海水和海面大气中汞量现场测定。在圈定的19个汞量异常中,推断有9个与下伏油气储层有关,另有7个为断裂带的反映,还有3个可能指示海底存在天然气水合物或深水油气藏。调查结果表明,汞量测量是一种有效的海上油气资源和地质调查手段,能为南沙油气资源远景评价和大型断裂构造调查提供重要的地球化学依据。     

南沙群岛海区浮游动物次级生产力及转换效率估算

1999年7月在南沙群岛海区进行了初级生产力和浮游生物调查,对海区27个站的100m水层的次级生产力作了估算,结果表明,85号站的次级生产力最高,为139.9mgC·m-2·d-1,其次是96号站和44号站,分别为128.2和113.8mgC·m-2·d-1。海区次级生产力较低的站为1号站、4号站和8号站,均少于50mgC·m-2·d-1。整个海区100m以上水体的次级生产力平均为72.9mgC·m-2·d-1。同时计算了初级生产力与浮游动物的次级生产力的营养传递的效率,平均转化效率为18%。94和102号站的转化效率较低,仅为6%和9%;最高为17号站为32%;其次6、22和85号站转化率也较高,分别为29%、30%和30%。     

南沙群岛海域次表层溶解氧垂直分布最大值的强度特征

分析了“八五”、“九五”国家科技专项南沙群岛海域综合科学考察的现场调查资料,对南沙群岛海域次表层存在的溶解氧垂直分布最大值现象提出了定量表征其强度的方法,并依此法对溶解氧垂直分布最大值强度的特征、季节变化、区域分布等进行了分析。结果表明,南沙群岛海域海水中的溶解氧垂直分布最大值强度在不同的海区、不同的季节表现不同。南沙群岛海区四季均有明显的溶解氧最大值现象出现,就平均值而言,春、夏、冬季次表层溶解氧垂直分布最大值现象较为明显,秋季相对较弱;春季溶解氧垂直分布最大值强度的高值出现在西南部海区和北部的珊瑚礁区,与季风过渡期海水溶解氧主要受生物作用相对应;冬、夏季较高的溶解氧垂直分布最大强度值分别出现在西北部和西部,对应于季风盛行时期的南沙西部沿岸流;夏季出现在东部和南部的低值区又与南沙群岛海区西南季风时期出现的南沙逆流相对应。定量表征的结果与该海区调查研究的分析结果相符合,同时又较好地反映了该海域在季风作用下的物理和生物过程。     

南沙群岛海域表层沉积物中有机物、铁和锰的分布特征

通过1997年11月（冬季）和1999年7月（夏季）两个航次对南沙群岛海域的现场调查，实测了南沙深海盆表层沉积物中的有机物，Fe和Mn的含量，讨论了沉积物中Fe、Mn的平面和深度分布。在沉积物的上层几厘米处Fe和Mn都出现了峰值，这是上层Mn^2 （Fe^2 ）氧化，再沉淀引起的，沉积物中Fe和Mn的深度分布是氧化锰（铁）和氢氧化锰（铁）的还原，扩散和再沉淀的结果，细菌在海洋环境的Fe、Mn循环中起着重要的作用，在大洋底的厌氧环境中细菌将Fe、Mn还原为低价离子或可溶性化合物向间隙水和上覆水移动，在沉积物表层的氧化条件下细菌又使环境中的Fe、Mn沉淀，使其再次富集。     

南沙海面的夏季风和海—气通量分析

本文分析1984—1988年夏季南沙考察资料。结果表明:南沙海面夏季风来自南路和西路及本区的季风气流。季风潮的出现主要是南路气流加强或季风与热带气旋环流的相互作用。夏季风期间的天气形势、气象特征和海—气通量随季节和天气过程变化显著。     

南沙海区沉积物剩余磁化强度与古气候旋回

根据南沙海区NS87-11柱样沉积物Mr(剩余磁化强度)的变化曲线与δ~(18)O(氧同位素)变化曲线平行对比,发现Mr的波峰、波谷与δ~(18)O揭示的古气候变化的波峰、波谷相对应。表明南沙海区沉积物的Mr记录了暖→冷→暖古气候旋回变化的特征,反映了全球性气候变化的波动周期。微体古生物分析结果可以证实这一特征。这预示海洋沉积物的Mr不仅可作为探索古气候变化的重要标志,而且可能成为第四纪磁性地层对比、划分的依据。