浙江沿岸上升流区叶绿素a和初级生产力的分布特征

本文叙述了1981年8月和10月在浙江近海上升流区(27°30'—30°30'N,124°00'E以西)所进行的叶绿素a含量,浮游植物优势种类、海面辐照度、海水光学参量、浮游植物光合作用速率和同化指数的测定,绘出了该水域夏季上升流盛期叶绿素a和初级生产力的分布图,并结合同步调查的海洋水文要素及化学营养盐资料,详细论述了叶绿素a和初级生产力的分布特征及其与海洋环境理化因子的关系。调查海区叶绿素a分布的高值区位于近岸和上升流锋层顶部,最大值为7.40mg/m3,真光带平均潜在初级生产力的分布,仍为近岸和上升流的中心区为高值区,调查海区上升流盛期平均现场初级生产力为1.25mgC/(m2·d),上升流中心区要超过2.0g C/(m2·d),整个水域有机碳生产量约为4.4×104t/d。     

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。     

由GMS-1和NOAA-5卫星红外照片得出的黄、东海冬季海面温度模式

利用气象卫星红外照片提取无云海区的海面温度信息,进而对海洋锋面、海流、上升流、涡漩等进行观测与研究,已为许多海洋学家所重视(Legeckis,1978).在人造卫星出现之前,要得到海面温度模式的大尺度同步测量资料是不可能的.船舶本来就不能以所要求的时间和空间复盖来进行这样的测量.     

台湾海峡中北部夏季溶解氧饱和度分布与上升流的关系

本文据台湾海峡中北部1983年5月至1984年5月、1987年7,8月和1988年5～7月调查资料,讨论了该海域夏季溶解氧饱和度分布特征及其与上升流的关系,结果表明该海区夏季上升流的中心位置经常出现于海坛岛北侧至湄洲岛一带海域,西南季风是该区上升流产生的主要动力因子,该区上升流平均流速为4.4×10~(-3)cm/s。     

关于浙江沿岸上升流的成因及动力结构的研究

上升流即海洋中持续垂直向上的海水运动,这种运动在海洋中是比较普遍的,但是，就其大小而言,却有着巨大的差异——可达几个数量级。所以,只有在那些量值较大的区域才引起人们的注意;而在量值较小的区域由于表象不够显著——对各种特征场特别是温度场的影响不太明显,往往被人们所忽视。 尽管上升流的流速与水平流速相比甚小,一般在10-5-10-2厘米/秒范围内(大约相当于每天1厘米至10米),但其作用却是巨大的。首先,就整个海洋来说,它是海洋环流不可分割的一个组成部分,是上层水与下层水沟通交换的渠道。其次，上升流在生产实践中具有十分重要的意义,它对渔业生产有着巨大的影响,它能将富含营养盐的中、下层水带到强光合作用层,为浮游植物提供充分的养料,从而促进鱼类佴料的繁殖。海洋中出现上升流的区域仅占世界整个海洋面积的1‰左右,但上升流区的渔获量却占全世界总产量的50%左右；我国浙江近海、海南岛东南水域以及汕头外海诸上升流区同时均为良好渔场。因此,沿岸上升流越来越引起人们的重视。 从现有文献来看,我国近海。在渤海、黄海、东海和南海四个海区都有上升流存在,如渤海中部、黄海冷水团区、浙江近海、汕头外海以及海南岛东南沿海等。但是,关于这一现象,除少数海洋工作者曾提及过外,至今还缺乏专门的研究。 本文旨在利用现有的海流、水温、盐度和气象资料,就浙江沿岸(见图1)上升流产生的动力来源及环流模式进行初步的分析研究,提出粗路估算上升流的方法、指标,并提出尚待进一步解决的几个问题。所用资料主要是1958-1960年全国海洋普查、1963-1966年标准断面以及我所六十年代以来(到1973年)观测的有关资料。此外,还用了国家海洋局和浙江省气象局所提供的部分海流资料及沿岸合站的水文气象资料。     

粤东至闽南沿岸海域夏季上升流的调查研究

利用2001、2002、2006和2009年夏季6个航次的温盐深(conductivity-temperature-depth,CTD)调查资料,揭示粤东至闽南沿岸海域上升流空间结构和强度的年际差异;并利用卫星遥感风场资料、海床基的海流和底层水温资料、广东南澳海洋站表层水温资料探讨海面风场、热带气旋对上升流的影响,上升流强度的时空特征,上升流的短期变化、生消过程及上升流的水体来源。结果表明,粤东至闽南沿岸海域上升流的范围和强度存在年际差异。上升流涌升至表层只出现在2009年7~8月航次。闽粤交界区沿岸海域,2006年7~8月航次,上升流范围较窄,且偏东北;2009年7~8月航次,范围较宽;2001年7~8月航次,范围偏西南。粤东沿岸海域,2006年7~8月航次上升流涌升高度较低,其他航次较高。研究海域2002年7~8月航次上升流强度较强,其他航次较弱。热带气旋使得上升流区海水垂向混合强烈,中下层冷水与表层暖水混合后迅速升温,上升流被破坏。粤东沿岸海域上升流强度强于闽南沿岸,出现时间也早于闽南沿岸。7月初至7月中旬,上升流开始形成,但不稳定;7月中旬至8月上旬,上升流处于强盛阶段;8月中旬至9月上旬,上升流减弱;9月上旬至9月中旬,上升流迅速消亡。粤东至闽南沿岸海域上升流的水体来源于粤东沿岸外海深层冷水。     

用TOPEX/POSEIDON高度计数据分析热带大西洋海面高度距平的低频变化

利用1992年10月~2002年7月的TOPEX/POSEIDON(T/P)卫星高度计月平均格点数据分析了热带大西洋(15°S~25°N,5°~50°W)海面高度距平的低频变化。由热带大西洋大约10 a海面高度距平变化的标准差分析得到:在赤道附近海区(2°~5°N,25°~45°W)、非洲沿岸海区(11°~16°N,16°~18°W)海面高度波动剧烈。对海面高度距平进行经验正交函数(EOF)分析,得到EOF的3个模态分别占有方差比例为51.5%,13.2%和7.9%。第一模态揭示的是热带辐合带(ITCZ)的季节性迁移导致海面高度距平沿着ITCZ平均位置经向倾斜的1 a周期变化,第一模态还显示了太阳辐射的季节差异引起南北两个海盆海面高度的整体升降。第二模态描述了中心分别位于(3°N,40°W)和(7°N,45°W)附近两个涡漩的变化。第三模态表征的是几内亚海湾上升流和赤道北部下降流在6~7月强度达到最大。对EOF时间系数曲线的经验模态分解(EMD),结果表明热带大西洋低频变化包含的成分主要有:0.5,1,2,4和6 a。其中1 a周期是热带大西洋海面高度变化最主要的周期成分,0.5 a周期和2 a周期也是热带大西洋海面高度变化的重要形式;而4 a和6 a周期所占的比例较小。另外EMD方法还分解出1997~1998年太平洋El Nino事件对热带大西洋海面高度的影响。     

连续台风对海表温度和海表高度的影响

利用多卫星观测资料,分析了2008年9月3个连续台风前后的海表温度(SST)和海表高度距平(SSHA)的时空变化特征,并探讨了影响其变化的主要因子。结果表明:(1)3个台风引起了强烈的上升流(1×10-5~150×10-5 m/s),海表显著降温(1~6 ℃),海表高度也有不同程度降低(10~50 cm);(2)台风引起的SST最大降温中心与SSHA负值或中尺度冷涡的区域中心十分吻合,同时台风使得先前存在的海洋中尺度冷涡得到加强;(3)同一区域台风对SST影响程度大小受台风的强度、移动速度以及台风对海面强迫时间等因素控制;(4)在原先SSHA为正值的海域,3个台风连续强迫下使得局地洋面形成一个SSHA为负值的中尺度涡,这与单一"打转"台风强迫海洋生成中尺度涡的现象不同。因此,对于西北太平洋海域而言,频发的台风在中尺度涡生消演变过程中的影响应不容忽视。     

黄海热能的计算

海洋热能是指海洋表层海水与深层海水之间存在着温度差而蕴藏的能量,亦称海洋温度差能.全球海洋热能的贮量是非常之大,威克等人的估算约15×10~(23)焦耳.本世纪七十年代末,人们首次实现了海洋热能转换成电能,从而获得了具有实际意义的动力,证明了现代技术条件下开发海洋热能的可能性.我国具有丰富的海洋热能资源,仅南海海区的可能动力就有1.5亿千瓦.我国的海     

长江口海区上升流现象的数值模拟

海洋中沿岸的上升流是近岸环流的重要组成部分，它能把低温、高盐和富含营养盐的深底层海水带到真光层，为浮游生物的光合作用提供充足的养料，从而对海区的初级生产力分布和生物资源量产生深刻影响。 赵保仁等(1992，1993，2001)曾报道过，在长江口海区的北部，大约以31°30′N、122°40′E为中心，在经纬方向上各达1度左右的上升流区，来自深底层的变性后的台湾暖流高盐水，在这里可以上升到5~10m层附近水域，并显著地影响到长江口的盐度分布和长江冲淡水的扩散特征及初级生产力的分布特征。近年来的观测，如1988年7月的东海海洋通量调查(白虹等，2002)和1998年8月的中韩黄海联合调查(邹娥梅等，2001)也都一再证实在长江口北部水域存在着上升流现象。此外，王辉(1996)还曾用数值方法模拟出了长江口的上升流现象。为进一步探讨这一上升流的形成机制，李徽翡等(2002)曾用POM(Mellor，1996；Blumberg等，1987)以5′×5′的水平网格计算了东中国海的三维环流特征，在他们的计算结果中，几乎所有已被观测所证实的东中国海的环流现象，都得到了较成功的数值模拟。本文将用这一模式计算得到的垂直流速，讨论长江口海区的上升流现象及其形成机制，为今后的研究提供重要的科学依据。     

ENSO发展期琼东上升流的动力过程响应差异

上升流是海洋中最重要的海洋现象之一,通过ROMS数值模型模拟并研究了2000—2013年间琼东上升流对ENSO信号(2002和2009年作为典型El Nio年; 2008和2010年作为典型La Nia年)的响应。结果表明,琼东上升流对ENSO气候事件有明显的响应。在El Nio信号较强时琼东上升流减弱,近岸海域水温升高;而在La Nia信号较强时琼东上升流加强,沿岸海域水温降低。对海面风场以及琼东海域沿岸流的分析表明,ENSO信号通过局地海面风场以及沿岸流对琼东上升流产生影响,并且风和沿岸流对琼东上升流的影响是协同的,在El Nio期间均不利于上升流的发展,而在La Nia期间二者的变化均有助于上升流的强化。     

我国夏季最低表层水温海区——琼东沿岸上升流区的研究

在琼东沿岸,夏季存在风生上升流,流速达3.8×10~(-3)cm/s,由于强烈的海水上升,使地处热带海区的琼东沿岸夏季表层海水水温低于20℃,是我国夏季最低的表层水温,形成一年中出现两个“冬天”的独特生态环境。海水上升的“施肥”作用可提高海水的初级生产力,但上升流的变异,却会给海洋生物的生态环境带来不利的影响。     

浙江近海上升流区冬季水文结构的初步分析

本文根据1982年12月浙江沿岸上升流专题调查的资料,分析了上升流区的水文状况,讨论了冬季是否存在上升流的问题。认为交又流的存在、温盐锋的倾斜和海水层化现象出现是冬季存在上升流的主要依据,并用一般的方法估算出上升流的速度为3×10~(-3)—9×10~(-3)cm/s。     

中太平洋西部赤道流系的诊断计算

利用１９７９年“实践”号海洋调查船在１０°Ｓ—５°Ｎ，１７０°Ｅ—１７５°Ｅ海区的调查资料，对该海区的海流进行了诊断计算。计算结果表明：该海区存在北赤道逆流、南赤道流、南赤道逆流、赤道潜流和赤道中层流。另外，在赤道有一股强的上升流。由于该上升流的存在，使赤道潜流沿纬向发生弯曲：位于上升流西侧的潜流流轴降至３００ｍ水层深处，而东侧上升至１００ｍ左右的水层深处。此外，计算结果显示潜流核心位置并不正好位于赤道上，而是向北偏移约０．５°。在有实测海流的格点上，计算值与实测值基本一致。     

高分一号在青岛输油管道海面溢油监测中的应用

针对2013年11月22日青岛黄维输油管道泄漏爆炸事故中造成的胶州湾海面溢油,利用GF-1卫星数据对2013年11月26日胶州湾海面溢油特征进行了提取与分析。结果表明,蓝色波段(0.45~0.52μm)与绿色波段(0.52~0.59μm)油水反差明显,尤其绿色波段油膜特征提取效果较好;反射红外波段(0.77~0.89μm)可用作辅助掩膜;红色波段(0.63~0.69μm)没有区分度;基于绿色波段数据,采取频域方法初步处理,并结合以反射红外波段作出的海区掩膜便可以有效提取海面油膜信息。因此,GF-1卫星数据可对近岸海域、小范围海洋溢油实现有效监测。     

海洋浮游微食物网对氮、磷营养盐的再生研究综述

海洋浮游微食物网包括病毒、细菌、聚球藻蓝细菌、原绿球藻、微微型自养真核生物、微型浮游动物(混合营养和异养鞭毛虫、纤毛虫)等生物类群,其中病毒、细菌及微型浮游动物等异养生物类群是海洋中氮、磷营养盐再生的重要贡献者。海洋中细菌吸收还是释放营养盐取决于细菌与底物中元素的比例,在多数海区,异养细菌都是吸收营养盐。病毒主要通过溶解宿主来释放宿主细胞中的物质,释放的营养元素的存在形态大多为有机物。微型浮游动物对营养盐的再生主要通过排泄来完成,目前在实验室内测定微型浮游动物排泄率的研究比较少,进行研究的主要困难有两个:第一,微型浮游动物的室内培养较难;第二,测定微型浮游动物的代谢率技术难度较高。根据已有研究结果,鞭毛虫的单位体重排氮率为2.8~140μg N(mg DW)~(-1)h~(-1),最大排氮率为7.0×10-9~13.8×10-6μg NH4+N cell~(-1)h~(-1),再生效率为0~100%;最大排磷率为3.8×10-9~6.6×10-7μg P cell~(-1)h~(-1),再生效率为0~100%。鞭毛虫的营养盐排泄率和再生效率受鞭毛虫自身的生长阶段和生活策略、饵料中元素比例及温度的影响。纤毛虫的单位体重排氮率为0.25~178μg N(mg DW)~(-1)h~(-1),最大排氮率为1.59×10-7~1.2×10-4μg NH4+N cell~(-1)h~(-1);单位体重排磷率为13~363μg P(mg DW)~(-1)h~(-1),最大排磷率为0~1.3×10-5μg P cell~(-1)h~(-1)。影响纤毛虫排泄率和再生速率的主要因素为纤毛虫生长阶段和温度。自然海区测定微型浮游生物对营养盐的再生的方法主要为同位素稀释法,此外还可以根据其他资料推算微型浮游生物的营养盐再生速率及产生率以反映再生能力。多数野外实验结果证明微型浮游动物是营养盐主要的再生者。     

浙江潮下带海域秋季初级生产力和叶绿素α的分市

本文报道了1982年10月浙江潮下带(北纬27°10′—30°30′,东经122°30′以西)海域叶绿素α和初级生产力的分布。表层平均叶绿素α为1.85mg·m~(-3),10米层平均叶绿素α为1.91mg·m~(-3),略大于表层。文章比较了象山港、乐清湾、东山湾和渤海湾的叶绿素α分布状况。调查海区平均初级生产力为181.17mgC·m~(-2)·d~(-1)。其值低于浙江沿岸上升流海域。     

南海琼东上升流区过去1900年海洋生产力记录

对南海琼东陆架上升流区一根45 cm海洋沉积柱样进行了年龄和地球化学元素分析,并利用生物源Ba(Babio)重建了研究区过去1 900年的海洋生产力记录。结果表明海洋生产力在过去的1 900年中变化明显,在中世纪暖期时生产力相对较高,而在气候相对凉爽的小冰期时生产力相对低。海洋生产力在过去100多年增加迅速(当前Babio约为210μg/g),达到过去1 900年以来的最高水平。通过与气候环境记录对比,发现琼东上升流区海洋生产力受东亚夏季风影响显著,并与温度变化之间存在一定的关联。在气候温暖期,东亚夏季风强度增加,引起沿岸上升流增强,使得海洋生产力提高。在全球变暖背景下,人为因素导致的气候变化可能会对该地区海洋生产力造成影响。     

粤东陆架区夏季的上升流

本文根据水温、盐度和溶解氧含量等要素的历史资料分析了南海北部粤东陆架区夏季的上升流现象。结果表明,上升运动的深层高盐、低温冷水使该海区夏季中、下层及近岸水温下降,盐度上升,溶解氧含量相对减少。上升流中心位于广东汕头外海,中心附近上升流明显强化,本海域上升流存在空间上的不一致性和明显的年度间变化。     

粤东沿岸上升流氧的各种变化过程

文章根据热量平衡和氧量平衡推导出计算公式,求得粤东上升流区海水的垂直涡动系数,垂直混合氧的增加率,生物化学过程氧的净增率,总增加率和消耗率。它们的平均值分别为(3.25±0.59)×10~(-5)m~2/s,(3.96±2.08)×10~(7)L~3/(m~3·s),(3.94±1.86)×10~(-7)L~3/(m~3·s),(26.64±7.30)×10~(-7)L~3/(m~3·s)和(22.7±6.8)×10~(-7)L~3/(m~3·s)。文章还讨论了氧各种过程的分布变化规律,并计算了上升流的上升速度和初级生产力。