夏季长江口外海区域上升流现象的数值研究

基于Blumberg等(1996)的ECOMSED模式,对长江口外海区域夏季的上升流现象进行了数值模拟.模式综合考虑径流,风应力,环流,热通量和M_2,S_2,K_1,O_1四个主要分潮的作用,从而提高长江口外海区域上升流模拟的准确性和可靠性,并通过各种控制实验分析了其动力机制,进一步说明本区域影响上升流的主要因子.数值实验表明,长江口外水下河谷的南边(杭州湾口门中心东侧),上升流主要是由向北流动的台湾暖流通过底Ekman效应和陆坡的抬升共同作用产生的.夏季偏南风对长江口外水下河谷西侧上升流的产生有一定影响,但作用不大.此外,潮汐潮流对上升流的产生也起着一定的作用,但在本文关注的上升流区潮作用影响不大.     

南海北部陆坡ODP 1144站位第四纪硅藻及其古环境演变

中国南海北部陆坡ODP 1144站位硅藻植物群的研究，建立了西太平洋边缘海一个新的中更新世晚期以来的硅藻生物地层图式，根据硅藻化石中具有指示意义的硅藻种的分布和生态变化（暖水种和冷水种），划分了8个硅藻组合带，其硅藻组合带分别在不同的高低海面环境下形成的，根据ODP1144站位氧同位素（OIS）测定结果，8个硅藻组合带与OIS 1－8期相对应。1、3、5、7硅藻组合带相当于OIS1、3、5、7期，间冰期是以热带和亚热带硅藻占优势，其中冷期出现大量的沿岸硅藻为特征，反映高海平面温暖的气候条件；2、4、6、8硅藻组合带相当于OIS2、4、6、8期，冰期是以亚热带，热带和出现较多冷水硅藻为特征，反映低海平面较冷气候条件，硅藻丰度值的变化与冰期和间冰期有关，可以证实间冰期时期高的海平面和较低的生物生产力以及冰期时低的海平面和高的生物生产力，而生物生产力的变化又与沉积时期沿岸流或上升流的强弱及水团活动有密切关系，进而揭示该区古海洋环境的演化与季风强弱之间的内在关系。     

南海西北部沉积物捕获器中颗石藻通量和属种组成变化记录

本文利用沉积物捕获器回收的连续时间序列沉降颗粒物样品,研究了南海西北部海南岸外陆坡外缘海域颗石藻的通量和属种组成变化及其环境意义。研究发现,东亚夏季风引起的海南岸外上升流以及冬季风导致的混合层深度增加都会刺激该区域颗石藻的生长,其中夏季上升流的影响尤为显著。从颗石粒属种组成来看,Florisphaera profunda是南海西北部中深层(1 000m)水体中主要的颗石粒优势种,此外Emiliania huxleyi,Gephyrocapsa oceanica和Gephyrocaps ericsonii等属种含量也颇高。然而在将颗石粒折算成颗石球数量后,Emiliania huxleyi则成为主要优势种。沉积物捕获器中F.profunda的相对百分含量与颗石粒总通量呈显著的负相关,表明F.profunda的相对含量与总的颗石藻生产力有着密切联系。本结果对于利用沉积物中的颗石藻记录,尤其是F.profunda相对含量变化,恢复和重建古海洋环境尤其是古海洋生产力的研究提供了直接的理论证据。     

2012年夏季楚科奇海浮游动物垂直迁移及上升流对其生物量的影响

The diel vertical migration(DVM) of zooplankton and the influence of upwelling on zooplankton biomass were examined using water column data of current velocity and mean volume backscattering strength(MVBS)collected by moored acoustic Doppler current profilers(ADCPs) deployed in the southeastern Chukchi Sea during the 5th Chinese National Arctic Research Expedition(CHINARE) in summer 2012, combined with the satellite observational data such as sea surface temperature(SST), wind, and chlorophyll a(Chl a). Hourly acoustic data were continuously collected for 49-d in the mooring site. Spectral analysis indicated that there were different migrating patterns of zooplankton, even though precisely classifying the zooplankton taxa was not available. The prevailing 24-h cycle corresponded to the normal DVM with zooplankton swimming upwards at sunrise and returning to deep waters at sunset. There was a clear DVM in the upper 17 m of the water column during the period with distinct day-night cycles, and no active DVM throughout the water column when the sun above the horizon(polar day), suggesting that light intensity was the trigger for DVM. Also there was a second migrating pattern with 12-h cycle. The upwelling event occurring in the northwest of Alaskan coastal area had important influence on zooplankton biomass at the mooring site. During the upwelling, the SST close to the mooring site dropped significantly from maximal 6.35°C to minimal 1.31°C within five days. Simultaneously, there was a rapid increase in the MVBS and Chl a level, suggesting the aggregation of zooplankton related to upwelling.     

东海沿岸海区垂直环流及其温盐结构动力过程研究I．环流的基本特征

利用三维斜压流体动力学模型 ,通过对东海沿岸海区冬、夏季的斜压环流及其温盐结构的数值研究 ,揭示研究海区垂直环流及其温盐结构的动力过程及其成因。垂直环流的模拟结果表明 :冬季 ,沿岸海区的垂直环流以逆时针流动 ,近表层为向岸流 ,沿岸为下降流 ,近表层以下为离岸流 ,其在外海有明显的上升趋势 ,沿岸下降流自表层至底层逐渐由强变弱 ;夏季 ,沿岸海区的垂直环流以顺时针流动 ,近表层以下为向岸流 ,沿岸为上升流 ,近表层为离岸流 ,其在外海有明显的下降趋势 ,沿岸上升流自底层至表层逐渐由弱变强。就整个沿岸海区而论 ,冬季沿岸下降流和夏季沿岸上升流的强度都随着岸界地形坡度、风速及风向与岸线偏角的变化而变化。沿岸下降流形成的主要原因是由于冬季东北风与岸界地形的耦合效应及海区温盐分布不均匀所致 ,而沿岸上升流形成的主要原因则是由于夏季西南风与岸界地形的耦合效应及海区温盐分布不均匀所致。     

孟加拉湾的叶绿素a,海表温度和风速的趋势

孟加拉湾（BoB）是一个高能量活跃的地区,其短期内的动态变化将对浮游环境产生巨大影响."风泵"能够在BoB海域导致垂直的混合从而影响海表温度和叶绿素浓度.本文对2006——2016年的月平均Aqua-MODIS叶绿素a （chl-a）浓度数据和Sea WiFS月度气候态数据进行了分析,研究了叶绿素浓度的时间/季节变化和温度以及风速的关系.基于季风期间的chl-a变异与海表温度（SST）,评估了在BoB海域它们之间的关系和变化.chl-a浓度值的趋势分析表明,该区域的垂直混合非常低,冬季最高,夏季最低.冬季最大chl-a浓度值为0.50 mg/m³,并且从2月开始下降到夏季季风期间.与冬季季风相比,夏季季风期间叶绿素表现出较低的浓度.在夏季季风期间,特别是在7月和8月,由于云层密集,卫星传感器无法准确捕获chl-a浓度值.chl-a浓度和SST之间相关系数R²值为0.218 1.     

黄海潮生陆架锋的数值模拟研究

采用海洋三维热结构及环流模式,模拟了黄海在Ｍ２潮流混合作用下,夏季温度的分布和变化特征。从数值研究的角度,对黄海陆架水域的海洋锋现象,诸如苏北浅滩外、山东半岛东端、大连、木浦水域的锋面以及锋面沿岸一侧的表层冷水区的成因及分布进行了探讨,模拟结果再现了黄海陆架锋的潮生性质。     

琼东沿岸上升流二维数值模型的诊断计算

我国沿岸有两大上升流区域,其一在浙江沿岸.迄今为止,对其形成机制、时空变异等,已经进行了较多的定性及定量研究.     

全球气候变化下海洋环流多尺度演变：联动协同与环境生态效应初探

海洋环流是海洋系统物质能量收支、配置、平衡、维持和变化的关键通道与机制。从全球海洋视角,基于目前海洋环流多变率动力过程与趋势演变的认知,重点综述气候变化下海洋环流的海盆尺度三维联动特征机制、洋际交换与协同、世界大洋经向输运变化以及相关的海洋气候与环境生态效应,依据研究现状和需求,提出研究建议。结果表明：全球一致性变暖路径与进程调控下,受驱动因子的演变与胁迫,海洋环流变化对副热带中高纬地区年际、年代际气候与环境变迁具有突出作用影响,并可产生显著环境生态效应和严重致灾风险。建议加大专精特新观测仪器自主研发,通过国际合作加大中高纬海洋环流多尺度动力过程综合调查的参与度和主导性,增强多学科融合交叉研究力度,有效提升深层次海洋环流变异及动力、环境、生态灾害影响的气候变化综合风险预测预评估和防治能力,为海洋领域能源开发、生态系统保护、气候变化应对与灾害风险治理提供必要的动力学参考。     

珠江河口及近海水体中铜的水平和形态分布

对夏季(2002-07)和冬季(2003-01)航次中珠江河口及近海水域样品中金属铜的总含量以及总溶解态、颗粒态、游离态铜含量进行对比分析。结果发现,夏季铜的总浓度水平分布并非完全体现陆源性规律,而是随河口向外海递增。而在冬季,总铜浓度的空间变化呈现和夏季完全相反的趋势,即随河口向外海逐渐降低。说明研究水域中金属铜可能具有其他来源,同时在很大程度上受到夏季沿岸上升流的影响。但是,游离态铜的分布在冬季和夏季却呈现相同的趋势,即自河口向外海逐渐降低。说明铜的形态分布在更大程度上取决于水体的理化性质。