普里兹湾附近绕极深层水和底层水及其运动特征

利用中国第15次南极科学考察科学考察队的CTD全深度观测资料(1998年11月至1999年2月),分析并讨论了普里兹湾以北的南大洋海域内,绕极深层水(CDW)和南极底层水(AABW)的物理特性及其空间分布.同时还与历史上其他学者的发现进行了比较.指出了在研究海域内,CDW在100～2000m之间从北向南扩展,其高温核(t>1.2℃)和高盐核(S>34.7)在75°E断面上最为深厚,向南扩展得最远;而AABW则在2500m以深由陆坡底部向北扩展,σ_θ>27.875的高密度水体在70°E断面上最为深厚,向北扩展得最远.此外还通过实测的CTD资料证实了CDW和AABW的经向环流特征,以及它们与迪肯流环(Deaconcell)、亚极地流环和深层流环的一致性.     

南极普里兹湾及其邻近海域的水文结构特征和底层水的来源

利用中国第九次南大洋考察中南极普里兹湾及其邻近海域的CTD资料,分析研究了调查海域的水文结构特征及其该区南极底层水(AABW)的来源.研究结果表明,在研究海域,深水洋区近表层流由西向东流,而在普里兹湾内存在一个气旋型涡.水文结构中最明显的海洋学特征是:(1)绕极深层水(CDW)的涌升现象明显,涌升最强的位置是麦克罗伯逊地以北海域,最明显的深度是50～200m层,暖水涌升将冬季冷水分隔成南北两部分,并在其中形成孤立的暖水块;(2)陆缘水边界明显,这是绕极深层水与南极冷水之间形成的锋面,一般处在次表层水中,大致位于64°～66°S之间;(3)存在着双跃层结构.观测期间,普里兹湾以北探水海域存在着南极底层水,其来源可能有二:一为当地形成,二为源于威德尔海和罗斯海.     

南极普里兹湾及其邻近海域水团研究

普里兹湾及其邻近海域是中国南大洋调查研究的传统优势海域与重点区域。围绕夏季表层水、冬季水、陆架水、绕极深层水、南极底层水、普里兹湾底层水、冰架水等研究海区主要水团的特征和分布,总结了前人在南极普里兹湾及其邻近海域基于调查资料开展的水团研究中所取得的成果。研究表明,前人在对陆架水的示性指标界定上,将陆架水是否区分为高盐陆架水和低盐陆架水存在较大争议,在高盐陆架水和普里兹湾底层水的定义上存在重叠;目前尚没有证据表明绕极深层水向南可以伸展到普里兹湾的陆架区域,也没有发现在普里兹湾附近海域生成南极底层水的直接证据。     

南极普里兹湾暖水涌升陆架过程及在陆架上的时空分布特征分析

Hydrographic observations collected by conductivity-temperature-depth(CTD) and instrumented elephant seals on the Prydz Bay continental shelf during 2012 and 2013 are used to characterize the intrusion of modified circumpolar deep water.As a regular occurrence,modified circumpolar deep water(MCDW) intrudes onto the shelf mainly between 150–300 m layer of 73°–75°E and then turns southeast affected by the cyclonic gyre of the Prydz Bay.The southernmost point of the warm water signal is captured on the east front of Amery Ice Shelf during March 2012.In terms of vertical distribution,MCDW occupies the central layer of 200 m with about 100 m thickness in the austral summer,but when to winter transition,the layer of MCDW deepens with time on the central shelf.     

变性绕极深层水入侵时南极普里兹湾湍流混合特征研究

基于中国第28、29和31次南极科学考察中的CTD数据,利用Thorpe尺度方法计算了普里兹湾及其附近海域湍动能耗散率,分析了其分布特征,并对当地的水团结构进行研究.结果表明,普里兹湾及其附近海域中,前两个航次观测中次表层湍动能耗散率强度在陆架坡折区域达到最大.在水团分布方面,在第28和29航次中均观测到了变性绕极深层...     

南极普里兹湾附近73°E断面水文结构及多年变化

根据 2 0 0 2 ,2 0 0 0和 1999年中国南极考察和 1992年澳大利亚南极考察资料 ,分析了普里兹湾 73°E断面水团与地转流的结构及其多年变化 :(1)该断面上水团主要有南极表层水、绕极深层水、南极底层水和陆架水 ;(2 )南极表层水 1999,2 0 0 0年向北扩展最强 ,2 0 0 2年向北扩展最弱 ,绕极深层水 2 0 0 2年向南扩展也较强 ,1999和 1992年绕极深层水向南扩展较弱 ,南极底层水 ,位温在 - 0 .3～- 0 .4℃ ,盐度在 34.6 6左右 ,主要是本地形成 ,而 1992年高盐底层水可能来源于其他原因 ;(3)该海域深层水呈显著的升温 ,增暖率约为 0 .0 0 7～ 0 .0 0 8℃ /a;(4 )南极陆坡锋的强度和位置 ,与南极表层水的北向扩展和绕极深层水的变化一致 ;(5 ) 6 2°S～ 6 6°S是绕极流的南缘 ,东向流深度可达 2 0 0 0 m,最大流速中心在 6 4.5°S附近 ,2 0 0 0年北移至 6 3.5°S附近 ,最大流速为 3～ 5 cm/s;陆架上 6 8°S附近主要为流速 1cm /s左右的西向流。     

太平洋和南极普里兹湾及其邻近海域中微生物量的分布特征

研究了太平洋和南极普里兹湾及其邻近海域细菌数量分布特征,并就其与诸环境因素的影响进行了讨论．结果表明,所调查的太平洋和南极普里兹湾及其邻近海域的细菌数量分布大都处于107～108个／dm3范围之内,发现太平洋中部的细菌数量分布高于其东部和西部,这主要与中部海域合有丰富的生物营养物质有关．由于受到水动力的影响,太平洋某些站位水层（0～50m,500～700m）中出现高细菌量值．发现南极普里兹湾及其邻近海域向外延伸的某些断面的细菌数量有逐渐递增趋势．     

南极普里兹湾及其邻近海域表层水镭同位素的分布及应用

中国第27次南极科学考察期间(2010年12月30日至2011年1月16日),对普里兹湾及其邻近海域表层海水进行了226Ra和228Ra的分析,结果表明:226Ra和228Ra比活度的变化范围分别为1.47—2.43Bq/m3和0.17—0.45Bq/m3,平均值分别为2.13Bq/m3和0.29Bq/m3,228Ra/226Ra)A.R.(228Ra与226Ra的活度比)的变化范围为0.08—0.20,平均值为0.14。根据盐度和226Ra的质量平衡方程,计算出研究海域表层水中冰融水、南极夏季表层水和普里兹湾中深层水的份额。研究海域表层水中温度、盐度、226Ra、228Ra、228Ra/226Ra)A.R.和冰融水份额的空间分布显示,在埃默里冰架前沿海域,西侧海域较东侧海域具有低温、高盐、高226Ra、低228Ra、低228Ra/226Ra)A.R.、低冰融水份额的特征,证实埃默里冰架下水体东进西出的运动规律。根据埃默里冰架前沿东、西侧水体228Ra/226Ra)A.R.的差异,估算出埃默里冰架下表层水体东进西出所经历的时间为1.85a。此外,在普里兹湾湾口中部海域(66.5—67.5°S,72°—74°E),观察到次表层水的上升通风作用,该区域较高的228Ra含量和228Ra/226Ra)A.R.证明这些表层水体并非来自湾外绕极深层水的上涌,而可能来自湾内埃默里冰架输出水体。     

南印度洋绕极深层水的性质和空间分布以及南极绕极流的作用

利用世界大洋环流实验的南大洋观测温度、盐度和溶解氧资料,分析并说明了南印度洋绕极深层水的性质和空间分布特征,比较了30°E,90°E和145°E断面上温度、盐度和溶解氧的垂直分布及其异同,着重指出,在南印度洋的这3个不同经度断面上,绕极深层水和锋面的不同特征与南极绕极流越洋输运和南印度洋绕极深层水的经向运动有着密切的关系。实际上,绕极流的越洋输运是南大西洋与南印度洋之间以及南印度洋与南太平洋之间水交换的主要动力因素,对形成绕极深层水的物理性质的空间分布有着重要的作用。     

南极普里兹湾海域夏季异常表层水温及其成因

用连续两次（１９９１／１９９２年，１９９２／１９９３年）南大洋考察的ＣＴＤ资料，分析了普里兹湾海域夏季表层温度分布。分析表明，在艾默里冰架东北部有一个高温区。用卫星遥感冰图讨论了出现高水温海况的原因。     

近普里兹湾大陆架外水域水文物理特征

通过１９９０年１２月～１９９１年１月中国＂极地＂号南印度调查资料分析得出如下一些重要结论：（１）８３°Ｅ以西、６４°Ｓ以北海域，南极夏季表层水厚度约２０ｍ，冬季残留水厚度３０～７０ｍ，７０ｍ以下的水层逐渐过渡到南极深层水。南极深层水中心温度最高，为１．８５～２．００℃；８３°Ｅ以东、６４°Ｓ以北海域，０～３０ｍ为南极夏季表层水，５０～１００ｍ层为南极冬季残留水，１００ｍ以下为南极深层水。深层水中心温度普遍降低，最低为１．０４℃，最高为１．４９℃。它表明８３°Ｅ以东区域受陆架水影响更明显。（２）８３°Ｅ以西，６４°Ｓ以南海域，为深水大洋向陆架浅海过渡区域，温度由北向南迅速降低，普里兹湾基本为陆架低温水所盘据；８３°Ｅ以东、６４°Ｓ以南海域主要为西冰架、谢克尔顿冰架低温水，６４°Ｓ附近形成东西方延伸的温、盐锋面。（３）由动力计算知，在８３°Ｅ以西主要为反时针方向环流；８３°～９８°Ｅ中间，６３°Ｓ南北各有一个顺时针环流；９８°Ｅ以东基本为南向流控制。但是，近岸有一顺时针涡旋。（４）８３°Ｅ以西水文锋面主要有夏季表层水锋面；８３°Ｅ以东主要为陆坡区温度锋，是陆架外高温水与陆架低温水之间过渡带。（５）８３°Ｅ是水文     

普里兹湾区水团和热盐结构的分析

普里兹湾陆架水能否下沉到８００ｍ甚至更深而与上升的绕极深层水相混合并形成南极底层水，迄今仍是一个悬而未诀的问题，利用１９８９－１９９０和１９９０－１９９１南极夏季在普里兹湾邻近海区“极地号”考察获得的温盐资料和有关的化学要素资料，通过对考察区热盐结构和水团分布特性的分析，发现高温，高盐的绕极深层水在某些情况下有可能扩展到普里兹陆架上，在观测期间的普里兹湾陆架上几乎不存在低盐陆架水，而观测到的仅是高     

胶州湾海水温、盐度的变化特征

本文利用1957～1986年间的调查资料,对胶州湾温、盐度的日、年和年际变化的主要特征进行了分析。结果表明,该湾温、盐度日变化具有明显的季节差异。温度年变化较规则,可分为湾顶、湾中和湾口3种类型;盐度年变化较复杂,与降水量和蒸发量密切相关。1980～1986年,胶州湾温、盐度出现了一个低～高～低的变化过程。这种变化过程与山东沿岸温、盐度的变化趋势相同。     

普里兹湾水文特征与变化

根据澳大利亚学者分别在１９８２年１２月和１９８７年２月普里兹湾的调查资料,并结合中国＂极地＂号南极考察船１９９０～１９９１年间的调查资料印证,提出在中国＂中山站＂所在地普里兹湾在初夏与晚夏期间的水文特征。     

台湾海峡中部北部春、夏季温、盐度结构

本文着重分析了1987年和1988年5～8月的温、盐度观测资料,并与1983年6～8月和1984年5月的观测资料进行对比,结果表明,台湾海峡中、北部海域春、夏季(5～8月)温、盐度结构主要取决于不同季风的影响。季风的转换过程既是海域温、盐结构调整过程,也是海域上升流形成过程。     

南极普里兹湾区环流与混合的研究

Mosby(1934)指出,如果南极区的陆架水由于海冰的形成而变得足够咸,那么该陆架水将因其密度较大而沿着大陆坡下沉,并因此而形成底层水。当然,在南极周围的海域中，由于较高密度的海水下沉而引起的混合过程是十分复杂的。由于南极底层水( Antarctic Bottom Water,AABW)的主要源区在威德尔海,故以往研究者对于这种混合过程的研究多数集中于威德尔海( Foster et al.,1987)。 至于位于印度洋扇形区的普里兹湾及其邻近海区,一般认为这种类型的海水混合过程实际上并不强烈。Smith et al.,(1984)曾经根据1980-1981年澳大利亚对普里兹湾区的考察资料,分析了这一区域的水团和环流。他们认为,在这一区域中,南极底层水的主要部分源于威德尔海和罗斯海。Middleton and Humphries (1989)利用澳大利亚1981-1985年夏天对普里兹湾海区的考察资料,分析了那里的混合过程,他们认为那里的绕极深层水(CDW)在周期性的上升流过程(它与潮汐和陆架波有关)的参与下与陆架上较冷的陆架水(SW,它与陆架上的海冰形成有关)相混合,形成了低温、高盐的混合水,这种混合水被称为普里兹湾底层水(PBBW),他们认为在多数年份中,这一混合过程可能对普里兹湾中活跃的底层水的形成起主导作用。 在上一篇文章(乐肯堂等,1996:以下简称“上文”)中,我们以中国第六次(CNARE-Ⅵ)和第七次(CNARE-Ⅶ)南极考察中所获得的温、盐资料为基础,并结合有关的化学要素资料,对普里兹湾区的水团分布特性进行了分析。分析结果表明,1991年1月,在普里兹湾外的陆架底部确实存在着上述的PBBW,且这一较重(密度较大)的水有可能沿着大陆坡下滑而达到800m以下的水层。 在本文中,我们仍以上述考察资料为基础,对普里兹湾区的环流和混合过程进行分析,进一步探讨普里兹湾区底层水形成的可能方式。本文所用的考察资料和站位均与“上文”相同,故相同部分不再赘述。     

南极夏季普里兹湾桡足类优势种的产卵量和种群结构

1998年12月－1999年1月在南极普里兹湾采用现场培养的方法对大、中型桡足类优势种尖角似哲水蚤（Calanoides acutus)、戈氏长腹水蚤（Metridia gerlachei)和巨锚哲水蚤（Rhincalanus gigas)进行了实验研究，同时根据浮游动物垂直拖网的样品分析了它们的种群结构。结果表明，在实验中，C.acutus和M.gerlachei的平均产卵量分别为13.3(5-49)和5（4－12）个／雌／天；R.gigas没有产卵。随后对获得的卵进行连续观察，所有的卵均没有孵化。通过标本分析发现，C.acutus夏季的种群结构为双峰态，尤其是陆冰缘站，新生个体主要是CI期桡足幼体，而越冬个体包括CIV、CV和雌性成体。R.gigas的种群结构特征不明显，新生个体为12月末发现的大量集中分布的无节幼体。M.gerlachei表现出和C.acutus相似的丰度分布特性，但其种群结构主要是成体和晚期幼体。     

三亚湾海水温度季节变化及溶解无机氮的垂直分布特征

根据2000年4月－2001年3月在三亚湾的定点现场观测资料分析结果表明：6－8月份受外来冷水上升流的入侵和影响，使该湾水域在该季节形成明显的温跃层，底部和中部有明显的低温层。在上升流入侵期间，该湾水域平均温跃层强度为0．138－0．283℃.m^-1，最大温跃层强度为419－0．440℃.m^-1，底部最低水温在22℃左右。9月－翌年3月温跃层消失，海水混合流动充分，温度垂直分布均匀。3月份水温开始升高，至5月水温总体升至最高，并由于高气温及强太阳的辐射作用，5月份形成温跃层。溶解无机氮（DIN）的分布特征表明，硝酸盐、亚硝酸盐在冷水上升流入侵季节，其含量明显提高，比平时分别提高：10．20％（表层）、37．20％（中层）、83．81％（底层）和60．04％（表层）、82．96％（中层）、119．41％（底层）。氨态氮不直接受上升流影响，但季节变化特征明显。     

2001/2002年夏季南极普里兹湾及其邻近海域的浮游植物

报道了 2 0 0 1 /2 0 0 2年夏季南极普里兹湾邻近海域 3 7个大面测站浮游植物的调查结果。经初步鉴定共有浮游植物 3门 3 7属 86种 ,其中硅藻在种类和细胞丰度上占绝对优势 ,其次为甲藻。主要优势种为克格伦拟脆杆藻 (Fragilariopsiskerguelensis)、细条伪菱形藻 (Pseu do nitzschialineola)、短拟脆杆藻 (Fragilariopsiscurta)和赖氏束盒藻 (Trichotoxonreinboldii)等南极特有种类和常见种类。调查区浮游植物分为两个群集 ,分布在 6 7°S以南的普里兹湾内的群集主要以克格伦拟脆杆藻、短拟脆杆藻、胡克星脐藻 (Asteromphalushookeri)和南极弯角藻 (Eu campiaantarctica)等南极特有种类和常见种类为主 ;分布在 6 7°S以北的大洋海域的群集主要以细条伪菱形藻、赖氏束盒藻、拟膨胀伪菱形藻 (Pseudo nitzschiaturgiduloides)和羽状环毛藻(Corethronpennatum)等南极常见种为主。调查区浮游植物的平均细胞丰度为 (8796± 2 92 85 )ind/L ,细胞多分布于海水的表层 ,密集区分布在 6 7°S以南的普里兹湾内 ,浮游植物的细胞丰度同硝酸盐的浓度密切相关。调查区浮游植物的多样性程度是低的。