海洋牧场溶解氧生态模型初探

文中利用黄海沿岸威海小石岛海洋牧场2016年6-11月份和荣成西霞口海洋牧场2016年6-10月份海洋牧场海底观测网实时高频温、盐、深、溶解氧、叶绿素浓度等水环境数据对牧场的海底环境进行季节变化分析和日变化分析,并利用自由水域假设建立溶解氧生态模型,对两个牧场的生态系统新陈代谢参数进行计算并分析,得到其GPP,R和NEP的月变化趋势,并结合实测溶解氧数据和海底视频,对生态系统稳定性较差的西霞口海洋牧场进行合理建议。研究还发现对于这两个浅水动物养殖型海洋牧场,物理过程对溶解氧变化的贡献和生物过程相当。     

2018年9月山东半岛东北近海海水溶解氧浓度观测研究

本文基于2018年9月28日海上观测得到的数据,分析了山东半岛东北部海域海水溶解氧浓度的空间分布特征,并探讨了温度、盐度、层结、海流和叶绿素a浓度等对海水溶解氧浓度的可能影响。结果表明：(1)海水溶解氧浓度在垂向上由表至底减小;在水平分布上则较为复杂：在25 m以浅溶解氧浓度从外海向近岸呈先增大后减小的特征,在25 m以深则从外海到近岸逐渐减小。(2)观测期间,溶解氧浓度存在三个比较明显的高值区域,分别位于近岸上层、外海上层和外海深层,并受不同因素的影响：近岸上层的高溶解氧浓度对应较高的叶绿素浓度,因此可能受浮游植物光合作用产生氧气的影响,外海上层的高溶解氧浓度可能与鲁北沿岸流输运至此的低盐高氧黄河冲淡水有关,而外海深层的高溶解氧浓度位于海水层结以下的冷水区域,可能受黄海冷水团的控制。(3)观测海域中部25 m以深水体的溶解氧浓度偏低,可能受海水层结抑制溶解氧湍流扩散和底层生物化学过程消耗氧气的共同影响。     

舟山群岛海域冬季流场特征研究

中街山列岛国家级海洋牧场位于中国浙江省舟山市舟山群岛海域,其建设有利于促进当地渔业发展,保护该海域生态环境。基于中街山列岛国家级海洋牧场附近两个站点2020年10月21日至2021年2月28日期间的海流观测资料,利用调和分析、合成分析等方法,研究了舟山群岛海域冬季流场的时空变化特征及其影响机制。研究结果表明,两站点处潮流均为正规半日潮,以M2和S2占主,各主要分潮潮流均为往复流;潮流、余流流向均为西北-东南流向,与站点所处的狭窄水道主轴方向一致,说明地形因素影响明显;同时,观测站点处水体的垂向平均动量平衡分析表明,在沿水道主轴方向上,余流受盛行风场控制,风场转向会导致余流转向,而在垂直于水道主轴方向上,由于受水道两侧岸线的支撑作用,水体在近岸堆积,故在该方向上主要为正压梯度力与科氏力的平衡,反应了地形对流场特征的影响。研究成果揭示了舟山群岛海域冬季的流场特征及其主要影响机制,对实现此海域内海洋牧场的精细化管理具有指导意义。     

烟台-威海北部海洋牧场底层溶解氧浓度的季节变化研究

基于2021年4~12月山东半岛烟台-威海北部海洋牧场区域4处连续观测站的长期观测数据, 研究了该海域底层溶解氧(dissolved oxygen, DO)浓度的季节变化特征, 并探讨了物理机制。该海域底层DO从春季到夏季逐渐降低, 而从夏季到秋季逐渐升高, 主要受温度控制; 各观测站DO均在8月达到最低值, 受垂向层结增强和底层生物化学耗氧增多的共同影响。底层DO浓度在东西方向差异较小, 而在南北方向上差异明显; 在春季和秋季DO浓度南高北低, 是由于层结较弱, 海水垂向混合向底层提供DO, 且南边水深更浅, DO更容易达到饱和或过饱和状态, 而水深更深处DO仍处于不饱和状态; 夏季DO浓度南边大于北边是季节性层结强度的空间差异所致, 同时南边底层DO浓度下降更快, 使其南北差异在夏季有所减小。在11月中旬, 近岸3个观测站底层DO快速增多, 可能是由于此前的大风过程引起浮游植物繁殖, 晴朗天气促进其光合作用使海水中DO增多, 之后海水层结消失, 海水充分垂向混合使丰富的DO到达底层。     

珠江河口潮能收支研究

Tidal energy budget in the Zhujiang(Pearl River) Estuary(ZE) is evaluated by employing high-resolution baroclinic regional ocean modeling system(ROMS). The results obtained via applying the least square method on the model elevations are compared against the tidal harmonic constants at 18 tide stations along the ZE and its adjacent coast. The mean absolute errors between the simulation and the observation of M_2, S_2, K_1 and O_1 are 4.6, 2.8, 3.2 and 2.8 cm in amplitudes and 9.8°, 15.0°, 4.6° and 4.6° in phase-lags, respectively. The comparisons between the simulated and observed sea level heights at 11 tide gauge stations also suggest good model performance. The total tidal energy flux incoming the ZE is estimated to be 343.49 MW in the dry season and larger than 336.18 MW in the wet season, which should due to higher mean sea level height and heavier density in the dry season. M_2, K_1, S_2, O_1 and N_2, the top five barotropic tidal energy flux contributors for the ZE,import 242.23(236.79), 52.97(52.08), 24.49(23.96), 16.22(15.91) and 7.10(6.97) MW energy flux into the ZE in dry(wet) season, successively and respectively. The enhanced turbulent mixing induced by eddies around isolated islands and sharp headlands dominated by bottom friction, interaction between tidal currents and sill topography or constricted narrow waterways together account for the five energy dissipation hotspots, which add up to about 38% of the total energy dissipation inside the ZE.     

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星载SAR近岸海上风能遥感研究进展

星载SAR已成为近岸海上风能资源研究的新技术手段之一。本文回顾了SAR近岸海上风能遥感研究进展,特别是国内外星载SAR近岸海上风能遥感探测技术研究、遥感应用研究以及SAR风机尾流遥感探测研究的发展。同时针对星载SAR近岸海上风能遥感研究目前存在的问题和今后有待研究的方向进行了探讨。     

鲁海丰海洋牧场流场特征分析

根据海底有缆观测系统连续观测得到的3个半月的海水流矢量资料,利用功率谱分析、调和分析、旋转谱分析和相关分析等方法研究了鲁海丰海洋牧场海域海流的时间变化规律和空间结构特征。主要结论如下:在整个水体厚度上,西北向流占优,呈现出向岸流的特点,且由表及底,西向流减弱,北向流增强;潮流类型为正规半日潮,M2分潮流为主,各层主要分潮流均表现为以逆时针方向旋转为主的往复运动,总体上观测点的日周期波动只由全日潮流引起,不受当地惯性流影响。此外观测点处的流还表现出更高频的波动周期;鲁海丰海洋牧场的表层余流主要由海面风场驱动,同时也受到山东半岛沿岸流的影响。     

山东半岛东北部海洋牧场海域冬季海水流动的时空分布特征

为丰富山东半岛近岸海洋牧场海域水动力环境研究,本文利用2019年12月3日至2020年1月1日在山东半岛东北部4个海洋牧场获取的海流资料,应用功率谱分析、调和分析、余流主轴分析和相关分析,探讨冬季各海洋牧场的潮流、余流特征及其影响机制.结果表明:(1)各海洋牧场潮流由M2分潮潮流主导,受地形边界限制,各主要分潮潮流均为...     

北太平洋副热带西部模态水年代际变化特征及其机制分析

采用来自大洋环流模式ECCO2 (the estimating the circulation and climate of the ocean, phase II project)的再分析数据对1992—2019年北太平洋副热带西部模态水(subtropical mode water, STMW)的年代际变化特征及机制进行了分析。结果表明:STMW形成体积具有显著的年代际变化,于1992—1997年、2000—2005年和2011—2017年期间为正异常,而于1998—1999年和2006—2010年期间为负异常,由晚冬生成区混合层体积的年代际变化引起。STMW形成厚度和面积均呈现类似的年代际变化。合成分析表明, STMW形成体积正异常期间,黑潮延伸体上游南侧STMW生成区,海表涡动能相对负异常期间减小,同时预先层结相对负异常期间减弱,并伴随着海表高度异常。通过混合层收支分析发现,混合层形成体积年代际变化与海洋预先层结调控的混合层底卷吸作用变化同步且大小相当,而与海气形成率变化无关。增强(减弱)的海洋预先层结通过调控STMW形成区冬季混合层底卷吸过程,阻碍(促进)冬季混合层加深,最终使得STMW形成体积减少(增加)。进一步分析表明, STMW形成体积年代际变化受与太平洋年代际涛动相关的风应力旋度异常的远场调控。