北欧海微微型真核浮游生物的多样性和群落结构及其与环境因子的关系

为探究北欧海微微型真核浮游生物多样性和群落结构的分布特征,本研究于2017年6月采集北欧海一个典型断面的表层海水,利用标靶(18SrRNA基因V4区)扩增结合高通量测序技术研究了水体中微微型真核浮游生物的多样性及群落结构,并探讨了群落结构、优势类群与环境因子之间的关系。结果表明:微微型真核浮游生物群落的主导类群为囊泡虫类(54.61%),主要由甲藻纲(18.42%)和海洋囊泡虫新类群I (23.01%)组成;后鞭毛类占21.55%,其中真菌在各站中都有较高的相对丰度,为18.86%;此外,不等鞭毛类中的硅鞭藻和囊泡虫类中的甲藻在温度较低的站位中分布较多,而海洋囊泡虫新类群I则在温度较高的站位中分布较多。典型相关分析结果表明,温度对微微型真核浮游生物的群落结构有重要的影响。北欧海的水文特征复杂,寒暖流在此交汇,造成了微微型真核浮游生物的群落结构有明显的区域差异。     

极区海洋锚碇测流系统的设计和布放

中国第二次北极科学考察期间,在白令海峡和北冰洋楚科奇海布放了一套潜标和两套明标,这是我国首次在极区布放锚碇观测系统。潜标和明标在本次考察结束前被成功回收,获得了最长为45 d的连续观测资料。文中通过介绍这次布放过程,对极区锚碇系统的相关技术问题进行了讨论,包括观测站位和层次的选择,锚碇系统的设计,布放步骤等,为在海冰存在的低温海域布放锚碇系统提供参考。     

1972-2013年北欧海深层水增暖

The warming of deep waters in the Nordic seas is identified based on observations during Chinese 5th Arctic Expedition in 2012 and historical hydrographic data. The most obvious and earliest warming occurrs in the Greenland Basin(GB) and shows a coincident accelerated trend between depths 2 000 and 3 500 m. The observations at a depth of 3 000 m in the GB reveal that the potential temperature had increased from-1.30°C in the early 1970 s to-0.93°C in 2013, with an increase of about 0.37°C(the maximum spatial deviation is 0.06°C) in the past more than 40 years. This remarkable change results in that deep waters in the center of the Lofton Basin(LB) has been colder than that in the GB since the year 2007. As for the Norwegian Basin(NB), only a slight trend of warming have been shown at a depth around 2 000 m since the early 1980 s, and the warming amplitude at deeper waters is just slightly above the maximum spatial deviation, implying no obvious trend of warming near the bottom. The water exchange rate of the Greenland Basin is estimated to be 86% for the period from 1982 to 2013, meaning that the residence time of the Greenland Sea deep water(GSDW) is about 35 years. As the weakening of deep-reaching convection is going on, the abyssal Nordic seas are playing a role of heat reservoir in the subarctic region and this may cause a positive feedback on the deep-sea warming in both the Arctic Ocean and the Nordic seas.     

2012年夏季挪威海和格陵兰海水文特征分析

利用2012年夏季在北欧海(挪威海和格陵兰海)的水文考察数据,对调查区域内海洋水团性质和分布进行了分析,并对北欧海冷却对流的发展加深过程进行了研究。在上层,从东侧暖而咸的大西洋水跨越锋区至西侧低温低盐的格陵兰海盆上层水体,温度和盐度的变化分别可以达到8℃和0.4 psu。中层与深层水体的性质则相对均匀和稳定,3个海盆内从浅至深依次分布着北极中层水、海盆深层水、北极深层水以及海盆底层水。格陵兰海盆中深层水体在3 500 m深度上位温约为-0.97℃,相比较1970s观测到的-1.30℃,升温幅度超过了0.3℃,表明海盆深层存储的热量显著增加。在只考虑局地表面冷却的简化条件下,当前格陵兰海内部通过冷却对流混合至季节性跃层下界需要向大气释放0.9×109~1.2×109J的热量,这一过程至少需要2个月的时间而不利于对流向深层的发展。大量的热量被存储于北欧海深海盆中使得北欧海已经成为北半球高纬海域的热量存储器,对当前北极气候变化的影响有待深入研究。     

太平洋入流及其与北冰洋异常变化的联系

太平洋水通过白令海峡进入北冰洋 ,对北冰洋的海冰、水团和环流产生重要影响。在过去的十几年中 ,北冰洋的海冰和海洋系统发生了前所未有的异常变化 ;与此同时 ,白令海峡太平洋入流水的流量和性质发生了改变 ,太平洋水在北冰洋中的运移路径和影响范围也有所不同 ,这些变化之间的关系有待于进一步的研究。本文综述了有关的研究进展 ,探讨了北冰洋异常变化与太平洋入流变化之间的可能联系。     

海表面盐度遥感技术的发展与应用

文章回顾了近40 a来海水盐度遥感技术的发展,包括遥感原理、反演算法、影响因素、航空实验、卫星遥感等方面取得的进展。指出,以1.400~1.427 GH z为海水盐度遥感的首选波段,采用L波段(1.4 GH z)和S波段(2.65 GH z)组成的双波段、双极化、较大入射角的天线工作方式有助于提高盐度遥感的精度。影响盐度遥感的三个主要因素是:太空、海面和大气。目前,航空盐度遥感的反演精度已经达到了0.3 psu。     

北极加拿大海盆中一个次表层涡旋的结构研究

利用2003年7-9月中国第二次北极科学考察期间,在北冰洋加拿大海盆的一个冰站上得到的温度、盐度和流速的连续剖面观测资料,对一个次表层的北冰洋涡旋进行了分析。在温度断面图中,该涡旋表现为一个核心位于60m深度、最低温度为-1.5°C的孤立冷水块,比周边水体的温度低约0.5°C。涡旋中的等密度面呈现凸透镜的结构,表明该涡旋是反气旋式的。虽然同步观测的流场中确实存在速度接近0.4ms-1的异常强流,但实测流场的结构却与一个典型的涡旋流场相去甚远。进一步分析发现,涡旋所在的次表层流场存在变化幅度与涡旋旋转速度相当的惯性频率振荡。在滤除惯性流和平均流之后,得到了轴对称的涡旋流场,涡旋的最大流速半径约为5km。对涡旋核心及其周边海域水体的温盐性质对比分析表明,该涡旋可能在楚科奇陆架上形成,然后向东北方向运动并进入了加拿大海盆。     

楚科奇海融冰过程中的海水结构研究

楚科奇海是北冰洋的陆架海,中部凸起的Herald浅滩对海水流动和海冰融化过程有显著影响。利用我国1999年夏季北冰洋考察数据,讨论了楚科奇海海冰融化过程中的海水结构。结果表明,海区内存在2个相继进入的水团,一个是海冰覆盖期进入的阿纳德尔水(AW),具有低温、高盐、高硅酸盐的特点;另一个是海冰融化后进入的白令海陆架水(BSW),具有高温、低盐、低硅酸盐的特点。在开阔水域,表层水温度达到7℃以上,高于当地气温,是当地太阳辐射的加热作用形成的。开阔海域的水体向冰下扩展,表层水温在1℃以上,形成冰下暖水区,加速了海冰的融化;Her-ald浅滩阻挡了海水的流动形成绕流,其北部处于绕流的死角,表层水温在-1℃以下,形成冰下冷水区。在开阔海域,上层海水的混合深度达到15~20 m,而渗入冰下的暖水深度小于5 m,体现了海冰对暖水渗入的阻滞作用。所有海冰覆盖站位10 m层的叶绿素-a含量都很高,表明冰下海水处于浮游植物大量繁殖的状态,有可能对海水吸收热量和海冰融化产生显著的影响。