热带太平洋平均环流数值模拟

用中国科学院大气物理研究所发展的高分辨率自由表面热带太平洋环流模式(区域为南北纬30°,经纬圈方向水平分辨率分别为1°和2°,垂直方向分为不等距14层),在观测到的海表面风应力和热量及淡水通量驱动下,对热带太平洋平均环流进行了数值模拟.结果表明,模式成功地模拟了海面起伏中赤道槽、赤道脊、北赤道逆流槽及中小尺度涡旋(如棉兰老涡)系统等分布;与这些槽脊分布相对应的北赤道流,南赤道流和北赤道逆流等热带流系;对气候有重大影响的海表温度分布;次表层温跃层结构和赤道潜流等.文中特别讨论了海面起伏与模式其他变量场间的关系及其应用.     

东太平洋赤道附近海域茎柔鱼(Dosidicus gigas) 渔业生物学的初步研究

根据2011年东太平洋赤道附近海域探捕期间采集的1178尾茎柔鱼样本,进行了茎柔鱼的生物学特性研究。结果表明:茎柔鱼胴长范围为201—421mm,平均胴长为290mm,优势胴长为260—320mm;体重范围为200—2650g,平均体重为1000g,优势体重为600—1000g;胴长与体重关系呈幂指数关系;雌、雄性比为2.59:1;性腺成熟度以I、Ⅱ期为主;缠卵腺长和缠卵腺重随着性腺的成熟而逐步增大;雌性初次性成熟胴长为397.2mm;摄食等级以0—1级为主;与其它海域相比,该海域茎柔鱼个体差异明显,主要为小型群体。     

基于Argo观测的太平洋温、盐度分布与变化(Ⅰ):温度

利用基于客观分析方法重构的Argo网格资料(未同化其他观测资料),分析探讨了2004年1月-2011年12月期间太平洋海域(60°S-60°N、120°E-80°W)温度气候态分布特征与变化规律。结果表明,在西太平洋赤道附近海域,29℃等温线的包络范围(暖池),夏季显著增大,位置也明显偏北,且其厚度仅限于约100 m上层;在亚热带海域次表层(约150 m),形成南北两个高温(南部大于27℃,北部大于24℃)中心,呈马鞍形分布,但并不以赤道为对称中心,而是偏向北半球8个纬度;在南、北纬40°附近海域,等温线十分密集,形成"极锋";在新西兰东南海域存在低温水舌由南向北的入侵现象,从表层至1 000 m深层始终可见,似是终年存在的一个水文特征。温度的年变化规律表层最明显,每年呈一高一低的分布趋势,亚热带海域尤为显著,北半球温度年较差大于9.5℃,南半球约为6.0℃,且北半球的最高、最低温度值分别出现在每年的8月份和2月份,南半球则相反。表层以下,温度的周期性变化远不如表层明显,至500 m中层,整个太平洋海域的温度最大变幅仅为1.0℃。赤道海域表层温度明显存在3年的周期性年际振荡,北亚热带表层也表现为3-6个月的周期性年际变化,中层年际振荡较缓,振幅也较小,而亚南极海域从表层直至500 m中层,均存在不规则年际振荡。     

西北太平洋累积气旋能量的年代际变化

利用1949—2011年CMA-STI热带气旋最佳路径数据集,分析了西北太平洋累积气旋能量(ACE)的年代际变化特征。结果表明,西北太平洋热带气旋(ACE)的年代际变化主要分为1957—1967高值期、1976—1986过渡期和1998—2008低值期。其中强热带风暴(STS)、台风(TY)和超强台风(SuperTY),特别超强台风是决定成分。副热带高压偏弱,垂直风切变偏小,低纬度低空正涡度异常偏东以及低纬度海表面温度(SST)正异常偏东等背景场的年代际特征,有利于形成ACE的年代高值期。     

赤道太平洋上层水体颗粒态生物硅分布及与营养盐的关系

依托中国“大洋一号”第20和第21调查航次,分析测定了东、西赤道太平洋4个站位的颗粒态生物硅浓度及其粒级结构。结果显示赤道太平洋采样站各层位颗粒态生物硅(PBSi)总浓度分布范围为5~65 nmol/dm³,东赤道太平洋的调查站位颗粒态生物硅的总浓度平均值达46 nmol/dm³,是西赤道太平洋的近3倍。PBSi的粒径结果显示在东赤道太平洋调查站位0.8~20 μm粒径颗粒是PBSi的主要来源,其平均贡献率高达64%;而在西赤道太平洋2种粒径的生物硅贡献率相当。营养盐分布对PBSi的浓度及粒径分布有显著的影响,并在一定程度上控制了“硅质泵”的组成结构,是控制大洋生物泵运转的重要因素。     

太平洋东部W2001-2柱样低成熟烃组成特征、成岩变化及其与某些元素的作用

研究样品采自太平洋东部W2001-2站位(154°07'42"W,10°30'34"N,水深5102m),以无扰动多管采样方式采样.本文通过研究氯仿沥青"A"、有机质和有机分子与微量元素的关系,探讨了有机质在柱样形成中的作用.结果表明,大致以21-33cm和33-48cm为界线,呈现出系统的变化规律:正构烷烃呈单峰群分布,主碳峰为C25,碳优势指数(carbon preference index,CPI)为0.90-1.26,略显奇偶优势,反映出正构烷烃的母质除了少部分来自海洋菌藻类,主要来自洋底较深处软泥.低的姥鲛烷/植烷(Pe/Ph＜0.81),反映了柱样的强还原环境性质.饱和烃/芳烃比值低,存在大量不饱和烃(非烃+沥青质为49.63%-59.66%),富含有利于早期成烃的特殊组分,并长期处于低演化阶段,以上特征均显示出样品的低成熟特点.研究还表明元素Ti和V与有机碳、氯仿沥青"A"呈正相关性;元素P、Mg和Mn与有机碳、氯仿沥青"A"呈明显负相关性,与非烃也有一定的相关性,这些提供了低成熟度条件下有机质的组成特点及其与化学元素作用的证据.     

波致应力的近似求解及其太平洋特征分析

基于波致应力计算中对海浪谱和波浪增长率公式的敏感性分析,选择适当的波致应力近似求解方法,计算和探讨了太平洋波致应力的时空分布特征。敏感性分析中,选择了4种常用的波浪增长率公式和3种经验解析海浪谱。推导了计算波致应力的单波公式,并将其与JONSWAP谱积分公式和Elfouhaily谱积分公式进行比较,同时使用了由风速和有效波高资料构造的Elfouhaily谱积分公式计算太平洋波致应力。结果表明:Belcher等(1993)的波浪增长率计算公式估算的波致应力与实验数据吻合度较好,同时适用ERA-interim数据;当波龄小于1.2时运用Elfouhaily谱积分公式更合适,当波龄大于1.2时运用单波公式更快速有效;太平洋的波致应力分布与风场之间存在明显的相关性;2009年1月、4月、7月和10月太平洋波致应力的季节性特征分析表明四个季节的西风带波致应力较其他地区都更强盛,而在时间变化上1月和10月为波致应力整体较为强盛的时期。     

太平洋某断面上表层海水中汞的分布

本文报导了太平洋表层海水中总汞、活性汞和有机结合态汞的浓度,并探讨了该海域汞的分布特征以及同营养盐的关系。     

ENSO与热带西北太平洋海洋上层热含量及副热带高压变异的关系

本文使用谱分析法,分析了ENSO与热带西北太平洋海洋上层热含量和副热带高压的多年变化及其相互关系。文中以南方涛动指数(SOI)距平表征ENSO,以海面至100m水层的平均温度(Tav)代表上层热含量,以Tav>27℃网格数(HC)的季距平代表热含量的变化,以西太平洋副热带高压的面积指数(ST)表示其多年变化。分析结果表明,这三个时间序列的持续性良好,它们有相似的自振韵律和一个共同的谱峰,主要振荡周期均为3～4a。交叉谱分析表明,在这一振荡周期上,这些时间序列有较高的凝聚,且SOI和HC同相,而HC和ST反相变化,即SOI为负距平时,HC也为负距平,而ST为正距平,SOI先于HC两个月,而HC先于ST6个月左右。     

热带太平洋深海微生物的若干生理生态特征

从2001年春、秋季于热带太平洋区采集到的深海样品中共分离到110株微生物,从中挑取31株进行形态特征和对环境理化因子适应特征的研究,同时利用Biolog微生物自动鉴定系统进行菌种鉴定和碳源代谢分析.结果表明:31株微生物中2株为酵母,21株为革兰氏阳性细菌,8株为革兰氏阴性细菌,来自底质的细菌菌株阳性菌占优势,而海水、蓝藻中阴性菌居多;温度、盐度、pH适应性试验表明,严格意义上的狭适性微生物不到总数的1/3,而具有较宽生态幅的广适性微生物占有相当大的比例.另一方面,耐冷菌、中度嗜盐菌和抗碱菌在这些微生物中的比例很高,同时,来自蓝藻的菌株大多数在4℃下不生长,而来自上覆水和底质的菌株可在4℃生长,这些都体现了微生物对生存环境的响应.31株微生物经Biolog鉴定12株得出鉴定结果.15株革兰氏阳性细菌对95种碳源的利用能力分析表明,不同菌株可利用碳源的数目从3种到46种不等,差异很大,体现了深海微生物营养类型的极大多样性;同时,发现有8种碳源可被一半以上的受试菌株所利用,这些碳源均是微生物各类代谢途径中的重要中间代谢物.