南海声速跃层季节变化特征分析

利用SODA月平均温、盐资料研究南海声速跃层时空分布特征.采用垂直梯度法,分析了主跃层的区域性分布及季节性变化,得出了声速跃层垂直结构参数的统计特征值.结果表明南海海区的季风和环流结构对主跃层的影响很大.夏季声速跃层分布最广,深度最浅,厚度最厚,强度最大.冬季跃层范围最小,深度最深,厚度最薄,强度最小.春秋季跃层特征介...     

南海声速跃层分类及其季节变化

南海海底地势复杂,海域内跃层分布有其特殊性,研究声速跃层分布形态对海上军事活动和海洋战场建设有重要影响。利用50 a(1958~2007年)SODA(simple ocean data assimilation)月平均资料,采用垂直梯度法分别求得3种类型声速跃层的特征值。结果表明:冬季,3种类型声速跃层范围全年最小,厚度最薄,强度最弱;夏季,主跃层、双跃层范围全年最大,厚度最厚,深度大都较浅,强度最强。春秋季跃层的示性特征介于冬夏之间,秋季比春季变化明显。     

南海南部陆坡区生态要素垂向分布和日变化特征及其与物理环境的关系

利用2004年5月"实验3"号船在南海南部陆架区观测站(109°40′E,06°05′N)连续48h观测得到的温度、溶解氧浓度、叶绿素浓度数据,分析了观测点的叶绿素和溶解氧的垂向分布、日变化特征及其同水温和盐度等物理环境要素的相关关系。结果表明,叶绿素和溶解氧垂向分布与温度有着显著的负相关关系,与盐度有着显著的正相关关系,溶解氧和叶绿素的日变化与温度和盐度的相关性则不显著,跃层深度和海流等对溶解氧的日变化有一定的影响作用。     

南海暖水的季节变化特征及数值模拟

根据Ｌｅｖｉｔｕｓ资料,对具有立体结构的南海暖水给出了定义,分析发现：南海暖水的季节变化过程可分为发展、维持、退缩和消失４个阶段;就气候平均而言,南海暖水在季节变化中始终保持西北部浅、东南部深的特点;南海暖水的深度与同期温跃层上界的深度在空间分布特征与季节变化趋势上都基本类似。采用“ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ”模式模拟了南海暖水的范围和厚度,结果表明发展阶段的南海暖水范围和厚度的增长主要是因为南海地     

2008年夏季南海北部海区生物光学特性的垂向变化特征

Vertical variability in the bio-optical properties of seawater in the northern South China Sea(NSCS) including inherent optical properties(IOPs) and chlorophyll a concentration(Chl) were studied on the basis of in situ data collected in summer 2008 using an absorption/attenuation spectrophotometer. An empirical model was developed to estimate Chl profiles based on the absorption line height at long wavelengths, with a relative root mean square error of 37.03%. Bio-optical properties exhibited large horizontal and vertical spatial variability. As influenced by coastal upwelling and the Zhujiang River(Pearl River) discharge, both IOPs and Chl exhibited high values in the surface waters of the inner shelf, which tended to decrease with distance offshore. Subsurface maximum layers of IOPs and Chl were observed in the middle and outer shelf regions, along with significantly higher values of attenuation coefficients beneath this layer that rapidly increased towards the bottom. In the open ocean, both IOPs and Chl exhibited consistent variability, with the subsurface maximum layer typically located at34–84 m. Phytoplankton were found to be one of the major components in determining the vertical variability of bio-optical properties, with their vertical dynamics influenced by both physical forcing and light attenuation effects. The depth of the subsurface maximum layer was found to be closely related to the fluctuation of the oceanic thermocline and the depth of the euphotic zone, which also affected the total integrated biomass of the upper ocean. Typically high values of attenuation coefficients observed in the bottom waters of the continental shelf reflected the transport of particulate matter over the bottom boundary layer. Our results reveal large spatial differences in bio-optical profiles in response to complex marine ecodynamics in the NSCS. From the perspective of marine research, high-resolution optical measurements are clearly advantageous over conventional bottle sampling.     

南海上层海洋温度垂向结构的反演

南海上层海洋温度垂向结构对海洋气候研究及海洋防灾减灾具有重要意义,然而由于现场观测数据有限,很难获取高时空分辨率的网格化数据。基于2007–2021年的Argo剖面数据、海面高度异常数据和月平均气候态数据,评估了两层动力模型和多层回归模型在南海海区反演海洋温度结构的性能。两层动力模型反演得到的26℃（D26）与20℃（D20）等温线深度的均方根误差分别13.25 m和21.12 m,多层回归模型的D26、D20均方根误差分别11.55 m和14.32 m。通过对比2种模型的结果：多层回归模型在时间与空间上反演结果性能更佳。2种模型反演的南海上层海洋热含量空间分布较为一致,均能应用于台风“威马逊”的强度评估;然而,在南海特殊的强内潮的背景下,2种模型得到的D20性能都有所降低。     

南海中部海域障碍层特征及其形成机制

南海中部海域(10°~19°N,108°~122°E)存在显著的季节变化的障碍层.障碍层发生概率夏季最大(52.8%),秋季次之(41.0%),春季最小(10.5%).夏季(2000年8~9月)障碍层最显著,平均厚度约为14.2m;除114°E以东、吕宋岛以西海域为障碍层的多发区外,中南半岛东南海域(12°~14°N,110°~114°E)也存在显著的障碍层;春季(1998年4~6月)和秋季(1998年12月)障碍层平均厚度分别为6.8和11.2m,障碍层多位于114°E以东、吕宋岛以西海域.此外,吕宋岛以西海域(12°~16°N,116°~120°E)及中沙和西沙群岛附近(16°~18°N,110°~116°E)海域障碍层年发生几率超过20%,相对而言,其他海域障碍层年发生几率偏小.降水机制和层结机制分别是南海中部海域春、夏季和秋季障碍层形成的主要原因.其中,降水机制及东南向的Ekman平流较好的解释了春、夏季吕宋岛以西附近海域成为障碍层多发区的原因;此外,强降水是夏季中南半岛东南海域(12°~14°N,110°~114°E)障碍层产生的关键,反气旋涡(暖涡)有助于形成更强的障碍层,上升流对障碍层的影响有待进一步研究.     

层化对东海大陆架潮流垂向结构的影响

利用ADCP对东海大陆架定点(26°30.052′N,122°35.998′E)连续观测6个多月的海流数据进行分析研究,结果表明:层化对该海域潮流的垂向结构有显著影响,层化导致潮流流速、潮流椭圆长轴、椭圆率和倾角在通过密度跃层时发生较大改变。9月份,东海大陆架存在较强的密度跃层,层化加强,海流流速、M2分潮潮流倾角和M2分潮潮流椭圆率在跃层深度以浅随深度显著增大,跃层处达最大,跃层以深随深度迅速减小;2月份,上层海洋混合较强,密度跃层强度最弱,潮流流速、潮流椭圆长轴、椭圆率和倾角在垂向上变化不大。     

南海深水海盆环流和温跃层深度的季节变化

受南海季风和复杂地形的影响,南海环流场具有复杂的空间结构和明显的季节变化,同时此海域又是中尺度涡多发海域,这些特征必然对南海温跃层深度的水平分布及季节变化有显著影响。首先,基于GDEM(General-ized Digital Environmental Model)的温、盐资料和利用P矢量方法计算并分析了南海的表层环流和多涡结构的空间分布特征和季节变化规律。在此基础上,分析了南海温跃层深度的空间分布特征和季节变化规律。结果表明,南海环流和多涡结构对南海温跃层具有显著的影响。     

南海不同海区叶绿素a和海水荧光值的垂向变化

本文根据1985—1990年的实测资料,探讨南海某些海区叶绿素a和海水荧光值的垂向变化特征及其与某些环境因子的关系。结果表明,南海南部、东沙群岛附近(夏季)、巴士海峡西部和台湾海峡南部海区的叶绿素a和荧光值的垂向变化曲线以单峰型为主,次表层出现较高值,认为与温跃层、营养盐和溶解氧的垂直梯度有关。采用最小二乘拟合法,得出南海南部和东沙群岛附近海区叶绿素a和荧光值的垂向变化计算公式。     

1998年5-6月南海上混合层、温跃层 不同定义的比较

本文根据混合层和温跃层的两种不同定义，对1998年南海南北部和西太平洋混合层和温跃层的定点观测资料进行了计算和分析，比较了不同定义确定的混层，温跃层的共同点和差异。在此基础上，得出南海和西太平洋的障碍层厚度。     

南海南部活体浮游有孔虫分布特征及其影响因素初探

通过对2002年5月采自南海南部海区11个站位20个垂直分层浮游拖网样品的浮游有孔虫组成和分布特征的初步分析,发现该区表层水体中浮游有孔虫分布广泛,共鉴定属种20种,以热带暖水种占绝对优势,广适应性冷水种有零星出现。深水种Globorotalia menardii在南海南部50 m水层中广泛出现,但壳体相对较小,壳壁较薄。该区0—50m水层活体浮游有孔虫丰度范围为(6 138—64 174)枚.1 000 m-3海水,大致呈西高东低的分布趋势,在西南部浅水区和西北部上升流区丰度最高,与表层水体的营养水平密切相关。将水样浮游有孔虫分布数据与该海区23个站位表层沉积样数据进行对比分析,发现遗壳浮游有孔虫与活体的分布关系密切,虽然在种属丰度以及分布范围等方面有明显差异,但两者具有相似的优势种组合。主要差异在于水体中浮游有孔虫优势种相对丰度差异较大,易溶种Hastigerina pelagica含量较高,而遗壳中浮游有孔虫各种属分布趋向于均匀化。此外,陆源物质的释稀作用对沉积物中的有孔虫丰度分布有明显的控制作用。     

南海南部造山运动及其与古南海俯冲的成因联系

古南海的展布范围以及俯冲消亡过程等一直是地质学家们争论的焦点问题。这不仅与南海扩张诱因密切相关,而且对南海地球动力学研究有重大的指导意义。在研究前人文献的基础上,对南海南部造山运动以及古南海俯冲过程之间的关系进行详细的论述。结果表明,南海南部构造活动主要分为两期：第一期运动从早白垩纪到晚白垩纪,古太平洋的洋壳俯冲到婆罗洲岛下方,俯冲带位于现今卢帕尔线一带,引起了曾母-南沙地块不断向西南婆罗洲靠近,并于晚白垩纪引发了碰撞造山运动。由于婆罗洲自身是由众多地块拼合而成,所以在始新世期间发生了多期碰撞之后的地块变形重组事件。最终在晚始新世（37 Ma）完成最后一期变形（沙捞越运动）。第二阶段是晚始新世（35 Ma）到中中新世（15.5 Ma）,位于西巴拉姆线以东至菲律宾卡加延一带的古南海从西巴拉姆线以东,向婆罗洲岛下方俯冲,随后扩散到沙巴以及巴拉望岛以南的地区,直至菲律宾的民都洛岛一带停止俯冲。由此产生的拖曳力是南海扩张的主要诱因。与古太平洋板块俯冲产生的效果相似,古南海的俯冲使得婆罗洲岛与南沙地块不断靠近。在中中新世（15.5 Ma）,引起南沙地块与婆罗洲岛在沙巴地区的碰撞（沙巴造山）以及巴拉望北部陆壳与菲律宾岛弧的碰撞而停止。由此带来的不整合面在南海南部普遍可见,甚至到达了巴拉望岛一带。而现今南沙海槽与巴拉望海槽并非是俯冲带的前渊,前者是对沙巴新近纪增生楔重力驱动变形的响应,后者是巴拉望岛北侧伸展背景下产生的半地堑盆地,在后期增生楔的作用下发生强烈沉降所形成。真正的俯冲带则分别位于南沙海槽东南部以及巴拉望海槽东南部。据现有证据推测,最少在10 Ma之前古南海就在菲律宾民都洛一带停止俯冲,从而完成了整个古南海的封闭。     

1997年冬季南海南部海区不同天气过程下的湍汉通量输送

利用“九五”南沙群岛及其邻近海区综合科学考察１９９７年１１月３－２６日期间的走航和定点连续观测获得的大气和海洋资料,探讨了调查海区的气象特征;使用考虑风速和大气稳定笥影响并经高度订正的整体通量输送动力学公式,计算了动量、感热和潜热的湍流通量。结果表明,与其它天气过程相比,降水过程期间无论是大气向海洋输送的动量通量,还是海洋向大气输送的感热通量,其值都是最大的。     

南海南部表层沉积物粒度分布特征及其影响因素

对取自南海南部的153个表层沉积物样品,进行了粒度、粒度参数计算和Q型聚类分析,探讨了表层沉积物的粒度分布特征、沉积类型及影响因素。结果表明,研究区沉积物主要粒级组分为黏土和粉砂,底质类型主要为泥,还有粉砂质砂、砂质粉砂和粉砂,平行于等深线基本呈带状分布;结合Q型聚类分析结果,研究区沉积物可分为外陆架及陆架坡折区粗粒沉积物(砂和粉砂)和陆坡区细粒沉积物(泥)两类,500 m等深线是两类沉积物的分界线;对比粒度分析结果,判定两类沉积物属于不同成因类型,外陆架及陆架坡折区是现代沉积和残留沉积的混合沉积,陆坡区是现代沉积;影响南海南部表层沉积物粒度分布的主要因素是物源、水动力条件、水深与地形及洋流。     

南海南部海区气候要素的变化和分布特征

南海南部海区属较典型的区域性热带和赤道带海洋性季风气候区。各气候要素的变化特征与冬、夏季风气流的转换关系密切。汇集沿岸各站和海岛站以及近15年来的考察资料，对气候要素的变化和分布特征作了初步的统计分析，为科研和海洋天气预报提供了许多实用的数据。     

南海南部晚中新世的放射虫及其环境探讨

南海是东亚古季风产物的主要沉积盆地，保存着比陆地更加完整和连续的沉积记录。详细分析了ODP1143号钻井晚中新世的放射虫化石群，主要根据标志种Diartus petterssoni,D.hughesi和Stichocorys delmontensis等的分布特征，分别建立了南海南部晚中新世的RN6，RN7和RN8等3个放射虫化石带，并讨论了其地层年龄。探讨了以地层中放射虫的丰度变化特征等在南海南部作为东亚古夏季风活动替代性指标的可能性，初步说明东亚古夏季风可能早于8．7Ma B.P．出现，约在8．24Ma B.P.强化达到高峰，认为与印度季风的出现几乎同步或略早。     

南海北部春季海流的垂向变化

对南海北部一连续观测站的春季海流资料进行功率谱分析,潮流调和分析及统计分析,得到了南海北部春季海流垂向结构的基本特征为：（１）实测平均海流偏Ｗ向流动并随深度的增加稍作逆时针方向偏转,平均流速随深度的增加而减小,实测海流的日周期明显,在垂向上,近底层（３００ｍ）的功率谱峰值明显比其它水层的大,表明该层海流包含的日周期波动最强;（２）海区的日潮流相当强,其最大流速（Ｋｋ１＋Ｗｏ１）在近底层最大;日潮流     

南海北部春季海流的垂向变化

对南海北部一连续观测站的春季海流资料进行功率谱分析、潮流调和分析及统计分析,得到南海北部春季海流垂向结构的基本特征为:(1)实测平均海流偏W向流动并随深度的增加稍作逆时针方向偏转,平均流速随深度的增加而减小;实测海流的日周期明显,在垂向上,近底层(300m)的功率谱峰值明显比其它水层的大,表明该层海流包含的日周期波动最强;(2)海区的日潮流相当强,其最大流速(WK1 WO1)在近底层最大;日潮流作顺时针方向旋转,其椭圆长轴基本上为偏NW—SE向;(3)海区的平均余流呈偏W向流动,在200m层相对较稳定,随深度的增加其方向略呈逆时针方向偏转,量值呈减弱趋势。     

南海南部中布容期颗石藻化石记录及其意义

对南海南部ODP1143站750 ka以来的颗石藻化石进行了属种鉴定及百分含量分析,结果显示,在480~260 ka的中布容期,Florisphaera profunda百分含量降低,而Gephyrocapsa caribbeanica等桥石类繁盛。同时,这一时期的海水结构发生改变,营养跃层变浅,海水表层生产力增加。研究发现,中布容时期为地球偏心率低值时期;而偏心率值最小时,最适宜颗石藻生长。因此,可以推测这一时期颗石藻群落发生的变化在很大程度上受到地球偏心率的影响。同时,中布容期大洋碳储库发生重大变化,也可能与偏心率引起的大洋浮游植物群落变化有关。