南海表层水温低频振荡的基本特征

使用１９５８－１９８７年ＣＯＡＤＳ资料对南海全区表层水温做了分析。结果发现，南海表层水温存在２０－４０个月的低频振荡，其中以准两年周期最显著，其次是３－４年，这种振荡主要发生在深水海盆区，并且与季风异常有着十分密切的关系。     

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。     

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。     

2000年夏季南极普里兹湾及邻近海域浮游植物研究

报道了2000年夏季(1月)在62°~69°S,70°30'~75°30'E的南极普里兹湾邻近海域浮游植物种类组成、丰度分布、叶绿素a浓度及其环境调控.结果表明,调查海区共有浮游植物4门33属65种、变种和变型.浮游植物平均细胞丰度为32.67×103个/dm3.浮游植物细胞丰度和叶绿素a浓度高值均出现在水体较稳定的近岸海湾和冰间湖及毗邻陆架,在大陆坡和深海区它们的值明显减小.浮游植物细胞丰度和叶绿素a浓度在0~50m水层最大,100m以下水层随深度的增加而减小.浮游植物丰度呈昼夜变化,在13:00丰度最高.浮游植物优势种为短菱形藻(Nitzschiacurta),占总丰度的24.8%.浮游植物种类组成和细胞丰度与浮冰和水团稳定性有关.经回归分析,浮游植物细胞丰度与水温、溶解氧成显著正相关,与无机磷(PO_{43--P)和无机氮(NO3--N)成显著负相关.}     

春夏季季风转换期南海南部的异常表层水

对1985－1998年期间的海洋调查温盐深（CTD）资料进行综合分析，发现南海南部春夏季季风转换期存在盐度逆转的异常表层水。实测资料表明，该异常表层水覆盖在南海南部的中部、东部大部分地区。冬季风停止引起苏禄海高温高超国水西向侵入，成为该海区东部近表面异常高盐水的来源之一。海面强的蒸发和表层水弱的垂向混合导致近表面水具有高盐特性，近表面高盐水与其下部保持着冬季遗存的局地低盐水叠置，形成了盐度逆转现象。     

南极普里兹湾及其邻近海域溶解有机碳的分布

中国南极科学考察第16航次期间(1999年11月～2000年4月),在南极普里兹湾及邻近海域的不同站位与水深采集海水样品用于溶解有机碳测定,通过高温催化氧化法完成样品的分析.结果表明,在调查期间,南极普里兹湾及其邻近海域各测站上层水体(0～100m)溶解有机碳浓度的变化范围为14.3～181.1μmol/dm3,平均为52.5μmol/dm3,该变化幅度比Ross海、太平洋等海域的相应值略大.溶解有机碳垂直分布的特征是0大于25大于50大于100m,即随深度的增加溶解有机碳浓度逐渐减小,与生物活动在垂直方向上的强弱变化相关.根据200m以深水柱溶解有机碳的垂直分布,可确定研究海域难降解溶解有机碳的浓度为40.4μmol/dm3,与其他研究所报道的数值(～42μmol/dm3)相近.上层水体(0～100m)过剩溶解有机碳的空间分布显示,64°S以北海域溶解有机碳过剩较多,而64°S以南海域则过剩溶解有机碳较少.溶解有机碳浓度与分布特征显示,普里兹湾及其邻近海域溶解有机碳浓度与南大洋其他海域相当,具有低溶解有机碳的一般特征.溶解有机碳浓度的空间分布呈现由西南向东北方向逐渐增加的趋势,这可能与南极陆架夏季上层水的北向扩展有关.生物活动及水体运动是研究海域溶解有机碳分布的主要影响因素.     

南极普里兹湾海域湍流扩散系数估计

基于Thorpe尺度方法,利用CTD数据,计算了南极普里兹湾海域的Thorpe尺度和湍流扩散系数,分析了观测区域(64°～69°S,66°～80°E)湍流翻转现象的强弱及分布。结果表明,在海底和地形粗糙区存在较大的Thorpe尺度(较强湍流翻转)和湍流扩散系数,湍流扩散系数最大值能达到10^-2m²/s量级,比平坦开阔海洋高2～3个数量级,部分观测站位的湍流扩散系数和湍动能耗散率表现出大-小-大的垂向分布结构,总水深较深的区域尤为明显;深水区域的浮力频率在海表面到500 m层比较大,浅水区域该现象不明显;湍动能耗散率在(67.25°S,73°E)周围和经度为78°E的各站位都表现相对较大,能达到10^-6 w/kg量级,个别站位甚至能达到10^-5 w/kg量级。     

夏季南极普里兹湾氮吸收受融冰调控

本研究将稳定同位素（¹⁵N）与放射性核素（²²⁶Ra）示踪相结合,探讨了2006年夏季南极普里兹湾融冰过程对氮吸收的调控作用。硝酸盐及铵盐的比吸收速率均与浓度呈正相关关系,表明底物浓度效应的存在。开阔洋区具有较高的f比值,而在埃默里冰架附近f比值低得多。f比值与冰融水份额之间存在负相关关系,暗示融冰过程在调控水体氮吸收方面起着重要作用。融冰改变了当地上层水体的层化条件,显著地影响南大洋的生物泵效率及对大气二氧化碳的吸收。本研究为南大洋上层水体碳、氮动力学的调控机制提供了新的认识,且有助于对历史记录的解读及对未来气候变化的预测。     

应用镭-226解读南极普里兹湾表层水的来源与运移

中国第22次南极科学考察航次(2005年12月至2006年1月)期间,利用Mn-纤维富集大体积表层海水中的Ra同位素,并通过222Rn直接射气法测量226Ra的比活度,结果表明,普里兹湾表层水的226Ra比活度变化为0.92~2.09 Bq/m3,平均值为1.61 Bq/m3,在深海区域表现出226Ra含量高的特征。从空间分布看,表层水226Ra比活度呈现出由湾内向湾外增加的反常态势,反映出不同Ra含量水团的混合影响2。26Ra比活度与盐度的关系证实研究海域表层水的Ra含量主要受三种端元水体的混合所控制:其一为具有镭含量高、盐度高特征的南极夏季表层水;其二为低镭、低盐特征的冰融水;其三为高盐、中等镭含量的普里兹湾中深层水,该水体的226Ra纯粹由海底沉积物间隙水向上扩散所维持。结合S-226Ra示踪体系及上述三端元混合模型,计算出各组成水体的比例并描绘出它们的空间分布。南极夏季表层水的份额由湾外向湾内逐渐降低,并且在68°E断面向南影响范围较大;冰融水的比例由湾内向湾外降低,并且在湾内东部的高温水体中具有最大贡献;普里兹湾中深层水中受沉积物镭来源影响比较显著的区域出现在湾内西北部,其影响向湾外逐渐降低。冰融水与普里兹湾中深层水份额分别于普里兹湾湾顶东、西部出现高值的分布特征证实埃默里冰架前沿海流东进、西出的运移规律。     

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。     

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     

普里兹湾及邻近海区表层沉积硅藻分布与环境分析

表层沉积物中硅藻的分布及组合特征对于研究相应的海洋环境有着重要的意义。东南极普里兹湾及其附近海域的22站表层沉积物中鉴定出硅藻36种,分属13属,其中Fragilariopsis curta在普里兹湾内占36.76%~66.36%,Fragilariopsis kerguelensis在湾外开阔水域占54.33%~70.95%。除趋势对应分析(DCA)显示研究区主要的10种硅藻分为开放水域种组合、近海冰种组合和海冰种组合,其表层沉积硅藻组合分布也分成3个区。作为硅藻极地开放海洋指示种的Fragilariopsis kerguelensis分布在普里兹湾外的深海平原,受湾内冰架水的限制,不能向湾内扩散;作为硅藻海冰指示种的Fragilariopsis curta主要分布在普里兹湾内的陆架上,受南极表层水和海冰的影响较重,在湾外受深水溶解作用而急剧减少;作为硅藻近海冰指示种的Thalassiosira antarctica的出现是受普里兹环流、冰架水和海冰的控制。研究区硅藻的组成和分布反映和验证了区域内环流的分布和扩散极限。     

南极普里兹湾海域水文特征研究──夏季温、盐分布特征及底层水形成的探讨

分析普里兹湾及其附近海域温、盐分布特征，提出在艾默里冰架外侧有一片温暖水域。指出：１、变性极大的南极绕极深层水的前沿混合水可以影响到陆架上的南纬６７°左右；２、在两个“ＣＴＤ”探头直达海底的测站，深层观测到了温度为负值、盐度为３４．６７。据此，作者指出该水体属于南极底层水。此外，还对整个海区的跃层现象进行分类，计算了跃层的强度、厚度和深度。     

南极普里兹湾海域不同水团的D含量

研究了南极普里兹湾海域不同水团的D含量，按照温盐指标划分的水团，给出表层水，陆架水，深层水和底层水的δD值分别为-2--5，-3--5.6,0.4--2.0和-1--2.7。     

普里兹湾西北侧海域沉积物黏土矿物组合及其古气候环境意义

基于普里兹湾西北侧海域ANT29-P4-03沉积岩心14C测年和黏土矿物含量的分析结果,讨论了研究区黏土矿物组分的气候环境意义。黏土矿物含量顺序为伊利石 > 蒙脱石 > 高岭石 > 绿泥石。蒙脱石主要来自火成岩风化,在26.0~26.5、25.3~25.6、25.0、16.5~17.0 ka 4个时间段含量较高,总体呈现冰期高间冰期低的特点。伊利石、高岭石主要来自普里兹湾陆架,高岭石含量越高,表明当时的气候越温湿;而伊利石和蒙脱石则相反,它们的含量越高,说明当时的气候条件比较寒冷干燥。整体来看,伊利石和蒙脱石的含量占绝大部分,因此,整个岩心所形成环境比较寒冷干燥。     

南极普里兹湾边缘浮冰区微型浮游动物的摄食及其氮的排泄

于1998–1999年夏季在南极普里兹湾边缘浮冰区利用稀释培养实验进行了微型浮游动物对浮游植物的摄食现场实验研究,同时对微型浮游动物的氨氮产生率进行了推算。结果表明,微型浮游动物的日摄食量为5.1–25.0mgC/(m³*d),占浮游植物现存量的10%–65%,对初级生产力的摄食压力也较大(34%–100%)。利用微型浮游动物的摄食率推算得出其氮产生率为0.44–1.75mg/(m³*d),达到维持现场初级生产所需氨氮的68%–536%。由此可见,微型浮游动物在南极夏季边缘浮冰区海洋生态系统中,特别是对浮游植物的生产和归宿起着十分重要的调控作用。     

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。