季节变化对黄渤海表层叶绿素浓度分布影响的数值分析

为了研究黄渤海表层叶绿素周期变化物理过程的环境影响因素,基于区域海洋模型系统(Regional Ocean Modeling Systems,ROMS),建立黄渤海海域的三维生态数值模型.模型通过已发表的相关结果和遥感观测数据等方式对比验证,模拟海域动力过程中生态因子叶绿素浓度的时空分布特征和季节性变化过程.结果表明:黄渤海水体表层叶绿素的生长消亡与水体环境条件密切相关,径流的影响只引起局部海区生态系统的调整;叶绿素浓度分布存在明显季节性变化的特征,季节温度变化和海水层化热分层结构是重要影响因素,且呈现物理过程的周期性变化;表层浮游植物季节性分布的双峰结构特征理论上与季节性层化理论相符合.模型可对海域生境季节变化规律和生态保护研究提供科学数据.     

吕宋海峡及其周边海域海表温度的季节变化特征

利用海表温度的遥感资料,分析了吕宋海峡及其周边海域海表温度的季节变化及其区域特征,并初步分析了其主要特征的形成原因.研究结果表明:冬季海表温度除受太阳辐射、东北季风的影响外,还受该区域海流、海陆分布的影响,因此温度场呈现出多个水舌结构;夏季海表温度空间分布较均匀,冬季的水舌结构基本消失;同时在台湾梅峡西岸以及吕宋岛东、西两侧海域分别出现上升流导致的低温区和大于30.0 C的高温区,后者主要受海面辐射、海流等的影响.绝大部分研究海域内的海表温度极大值出现在7月,但在吕宋岛以西海区、台湾海峡中北部海区海表温度极大值分别出现在5月和8月;相对而言,海表温度的极小值主要出现在1月,研究区域东北部124°～126°E海域推迟到2月.     

黄、东海沿岸海表温度变化与厄尔尼诺的关系

利用黄、东海沿岸8个长期水文观测站多年海表温度资料,分析黄、东海沿岸海表温度的季节和年际变化特征,重点分析在1982—1983年和1997—1998年两次厄尔尼诺年期间的异常变化,以及ENSO影响黄、东海沿岸海表温度的可能机制。结果表明,在厄尔尼诺发生年,夏季风较弱,鄂霍次克海高压加强,西太平洋副高位置偏南,强度偏强,江淮流域及长江中下游降水偏多,黄、东海沿岸海表温度偏低。黄、东海沿岸海表温度受到ENSO和PDO(太平洋年代际振荡)的影响和调制,在厄尔尼诺发生的前冬半年及当年,黄、东海沿岸海表温度偏低;在厄尔尼诺发生次年,黄、东海沿岸海表温度偏高。厄尔尼诺对黄、东海沿岸海表温度变化的影响通过海洋和大气2个通道,1982—1983年海表温度异常以负异常为主,1997—1998年海表温度异常以正异常为主;ENSO期间,北赤道流减弱,黑潮流量减少,海表温度降低。海表温度受局地气温影响显著,如果ENSO期间东亚气温升高,则黄、东海沿岸海表温度偏高。     

Relationship between El Ni(n)o and sea surface temperature variation in coastal region of Yellow Sea and East China Sea

利用黄、东海沿岸8个长期水文观测站多年海表温度资料,分析黄、东海沿岸海表温度的季节和年际变化特征,重点分析在1982-1983年和1997-1998年两次厄尔尼诺年期间的异常变化,以及ENSO影响黄、东海沿岸海表温度的可能机制.结果表明,在厄尔尼诺发生年,夏季风较弱,鄂霍次克海高压加强,西太平洋副高位置偏南,强度偏强,江淮流域及长江中下游降水偏多,黄、东海沿岸海表温度偏低.黄、东海沿岸海表温度受到ENSO和PDO(太平洋年代际振荡)的影响和调制,在厄尔尼诺发生的前冬半年及当年,黄、东海沿岸海表温度偏低;在厄尔尼诺发生次年,黄、东海沿岸海表温度偏高.厄尔尼诺对黄、东海沿岸海表温度变化的影响通过海洋和大气2个通道,1982-1983年海表温度异常以负异常为主,1997-1998年海表温度异常以正异常为主;ENSO期间,北赤道流减弱,黑潮流量减少,海表温度降低.海表温度受局地气温影响显著,如果ENSO期间东亚气温升高,则黄、东海沿岸海表温度偏高.     

东海真光层深度的遥感反演与影响机理研究

利用水色遥感资料,通过建立遥感反演模型获得了我国东海海域1998年逐月真光层深度的时空分布.对东海真光层深度的季节性变化特征进行了总结,并分析了关键影响因素的控制机理.结果表明,季节性温度变化、长江入海冲淡水、海流的季节性分布(黑潮及东海暖流)以及不同物理、化学特征水团的锋面过程,是导致我国东海海域真光层深度季节性变化的主要控制因素.     

北部湾夏冬季海表温度、叶绿素和浊度的分布特征及调控因素

基于2006年6～8月和2006年12月～2007年2月的MODIS数据,分析北部湾夏季和冬季的海表温度、叶绿素及浊度的时空分布特征,并引入叶绿素与浊度的比值探讨浊度的控制因素,揭示径流、环流、风场和地形对北部湾上层水体环境要素的调控机制.夏季北部湾海表温度分布较为均匀,叶绿素浓度和浊度值沿岸带较高,外海较低.沿岸流海域浊度的主要影响因子是陆源输出物质和再悬浮沉积物,上升流海域则是浮游植物影响为主.冬季湾北沿岸流海域SST明显较低,海南岛西侧及中央海域存在一暖水舌,强化的混合作用导致叶绿素和浊度均明显高于夏季,再悬浮沉积物的影响也高于夏季.夏季发育跨中央海域的东向物质输送通道,冬季则发育西向物质输送通道.     

北大西洋海表风速季节特征及长期变化趋势分析

利用来自欧洲中期天气预报中心（ECMWF——European Centre for Medium-Range Weather Forecasts）的长时间序列、高精度的ERA-40海表10 m风场资料,对北大西洋海域海表风场的季节特征、长期变化趋势进行深入研究,研究发现：（1）北大西洋海域的海表风速等值线在各季均大致呈东西带状分布,且由高纬度向赤道表现出高—低—高—低的分布特征。MAM和SON期间海表风速的分布特征较为相似,大值中心分布于北半球西风带海域;DJF期间的海表风速为全年最大;JJA期间的海表风速为全年最小。加勒比海海域常年存在一风速的相对大值中心。从多年平均来看,风速存在一明显的、范围较广的大值区：西风带海域,加勒比海也存在一范围较小的大风区。（2）1958年至2001年期间,北大西洋海域的海表风速以0.0049 m.s-1.a-1的速度显著性逐年线性递增。（3）北大西洋海表风速的变化趋势表现出较大的区域性差异：呈显著性逐年线性递增的区域主要分布于30°N以下的低纬度海域,变化趋势在0.01～0.025 m.s-1.a-1左右,西班牙东北部近海的递增趋势最为强劲,达到0.035 m.s-1.a-1以上,墨西哥湾和加勒比海则呈显著性逐年线性递减,趋势为-0.015 m.s-1.a-1左右,其余海域的海表风速无显著变化趋势。（4）近44年期间,北大西洋海域的海表风速存在明显的突变现象,突变期为1972年前后。     

中国近海海面风场的分类

为系统研究中国近岸海域海面风的统计特征, 利用聚类分析方法实现了风区域划分和风场的自动分类, 得到4个风区域, 共31个风场类型。风区域反映了中国近海海域风速的区域相关性。风场类型很好地识别出各海区季风典型场, 以及反映海区常见天气系统的特征风场。一些处于冬夏季风过渡时期和可在全年出现的特定风场类型也被识别出来。风场类型除了对平均风速有影响外, 对其他气象要素包括温度、湿度, 也有显著性影响。对各个风场类型的出现频率、时间分布、平均风速和风向分布等特征量的全面分析, 揭示了中国近岸海域海面风场的统计特征。     

中国近海海面风场的分类

为系统研究中国近岸海域海面风的统计特征,利用聚类分析方法实现了风区域划分和风场的自动分类,得到4个风区域,共31个风场类型。风区域反映了中国近海海域风速的区域相关性。风场类型很好地识别出各海区季风典型场,以及反映海区常见天气系统的特征风场。一些处于冬夏季风过渡时期和可在全年出现的特定风场类型也被识别出来。风场类型除了对平均风速有影响外,对其他气象要素包括温度、湿度,也有显著性影响。对各个风场类型的出现频率、时间分布、平均风速和风向分布等特征量的全面分析,揭示了中国近岸海域海面风场的统计特征。     

1957-2002年北大西洋海表风速时空分布特征及变化周期研究

利用来自ECMWF的ERA-40海表10 m风场资料,采用EOF、功率谱等分析方法,对北大西洋海域海表风场的时空分布特征、变化周期等进行分析,研究发现：（1）北大西洋海域海表风场EOF分析的第一模态呈同位相分布,由高纬至低纬表现出＂高-低-高-低＂的分布特征;第二模态在空间分布特征上,北大西洋中部海域与东西两岸表现出反位相分布;第三模态的等值线也表现出东北-西南向,东部海域和西部海域表现出反位相分布特征,（2）北大西洋海域的海表风速在近44年期间整体呈显著的逐年线性递增趋势。在1958年至1967年期间,海表风速的变化趋势较为平缓,1968-1974年期间则表现出一波较为强劲的递增趋势,在1975年至2001年期间表现出缓慢的递增趋势。（3）北大西洋海域的海表风速存在明显的2.0~2.36年、3.71年以及26年以上的长周期震荡。     

北海近岸海域化学需氧量分布特征及其影响因素研究

【目的】系统分析北海近岸海域化学需氧量(COD)的平面分布特征及季节变化,探讨不同环境要素对COD分布的影响。【方法】根据2010年6月~2011年3月期间在北海近岸海域4个航次20个站位的生态环境调查数据,采用标准指数法、相关性系统法等对该海域的COD时空分布及其环境影响因子进行分析讨论。【结果】COD高值区及超标的站位主要位于河口附近海域,其余大部分海域COD标准指数均1,处于一类海水水质范围。除夏季外,调查海域各个季节COD浓度与温度之间的相关系数均为正值,且大于0.45;各季节COD浓度与盐度之间的相关系数普遍高于0.5,两者之间呈较好的负相关关系;春、夏及秋季COD与叶绿素之间的相关指数均较高;COD与悬浮物含量呈正相关性,除夏季较小相关系数为0.596外,其余季节的相关系数均在0.7以上。【结论】各季节调查海域表层海水COD的平面分布特征基本一致,主要表现为近岸高、外海低,由沿岸向离岸方向呈逐渐降低的趋势。COD主要来源于陆源输入,尤其是河流输入。     

南中国海海表风速长期变化趋势

利用CCMP风场,计算了1988~2009年南中国海海表风速的变化趋势以及变化趋势的区域性差异、季节性差异。结果表明,1988~2009年,南中国海的海表风速整体上以0.038 6 m/(s·a）的速度显著性逐年线性递增;近22年期间,南中国海海表风速的变化趋势表现出较大的区域性差异,大部分海域的海表风速呈显著性逐年线性递增趋势,为0.03~0.15 m/(s·a）,呈显著性线性递减的趋势分布于台湾东部和菲律宾周边的一些零星海域,无显著性变化趋势的海域分布于南中国海12°N附近一带状海域、中南半岛东南海域一椭圆形海域;南中国海海表风速的变化趋势表现出很大的季节性差异。     

南海-印度洋风、浪、海温等海洋水文要素统计分析

本文利用来自NASA的CCMP风场资料、来自ECMWF(欧洲中期天气预报中心)的ERA-40海浪资料、来自NOAA的SST资料,对南海-印度洋海域的风、浪、海温等海洋水文要素的季节特征进行了深入统计分析,为防灾减灾、海洋水文保障等提供参考。研究发现:(1)该海域海表风速的最强区域是南印度洋西风带,年平均风速在8-11m/s,北印度洋存在三个大值区:索马里附近海域、孟加拉湾、南海,海浪场分布特征与风场分布特征一致。(2)南印度洋6级以上大风出现频率整体高于北印度洋;北印度洋存在3个6级以上大风的相对高频海域:索马里附近海域、孟加拉湾、南海。2.5m以上波高出现的频率与6级以上大风出现频率的分布特征大体一致。(3)该海域的SST表现出较大的季节性差异。     

近45年北太平洋海表风速特征统计分析

本文利用来自欧洲中期天气预报中心（ECMWF——European Centre for Medium-Range Weather Forecasts）的1957年8月—2002年7月逐6 h的ERA-40海表10 m风场资料,统计分析了近45年期间北太平洋海表风场的月变化特征,以及多年平均海表风速的分布特征,为海洋水文保障、海洋工程等提供参考。结果表明：（1）北太平洋的海表风场具有明显的月变化特征,10月至来年2月的风速整体高于其余月份。（2）从年平均风速来看,阿留申群岛附近海域为北太平洋年平均风速的明显大值中心,年平均风速基本在8 m/s以上;中纬度海域的年平均风速在6~7 m/s;15°N-20°N的东部海域存在一相对大值区,年平均风速在7 m/s以上;赤道西部海域的年平均风速较小,基本在4 m/s以内。     

连云港、吕泗海域的海表温度变化及影响机制

通过对连云港海域(1976-2008)、吕泗海域(1960-1990)30年左右的海表温度(SST)资料进行随机动态分析;并计算了SST与Nio3.4指数、海表热通量和海面风场的相关系数。研究结果表明:从1976-2008年连云港的SST呈现长期升高的趋势,32年间约上升0.9℃;从1960-1990年吕泗的SST呈现下降的趋势,30年间共下降约0.22℃。月均的SST最大熵谱分析揭示了两站的SST具有12个月和6个月的显著变化周期,此外还有准2 a的振荡周期。东赤道太平洋海温的异常对连云港、吕泗海域的SST有一定的影响,热通量是影响连云港海域SST变化的部分因素,仅通过海面热通量的变化无法解释连云港海域海表温度升高的现象,海洋动力过程对SST的贡献不能忽略。连云港、吕泗海域的SST变化与风场的变化显著相关。     

近海海洋水色遥感技术对赤潮的监测

我国近海区域海水水质由于水体富营养而呈现变坏的趋势,发生赤潮的次数越来越多,而赤潮与水体中叶绿素a、总悬浮物的浓度有关。通过遥感平台上搭载的探测器对海表水色信息进行收集与分析,可以高效地对大面积海域进行长时间连续地监测,从而为海洋防灾减灾工作提供科学参考依据。     

舟山近岸海域秋季浮游动物多样性与环境因子的关系

2015年11月(秋季)在舟山近岸及邻近海域(29.0°-31.0°N,121.5°-123.0°E)开展海洋生态系统综合调查,用浅水Ⅱ型浮游生物网采集得到的浮游生物样本,对该海域的浮游动物的种类组成,数量分布,均匀度指数、多样性等特征参数进行了分析,同时对舟山近岸海域浮游动物的数量分布特征与环境因子的关系进行了研究。结果如下:该海域共鉴定出浮游动物83种(包含浮游幼虫),其中种类数最多的为桡足类,共有30种,优势种共有20种,为小毛猛水蚤、小拟哲水蚤、大同长腹剑水蚤,双生水母,百陶箭虫,漂浮小井伊糠虾等。调查海区浮游动物丰度处于5.19~3 774.54 ind/m~3之间,其空间分布呈现近岸低,近海高的特征。本次调查海域整个水层的温度平均值、盐度平均值也呈现近海相对较高而近岸相对较低的趋势。在舟山本岛东部,由于台湾暖流的经过,温度和盐度较高,浮游生物群落结构较为复杂,浮游动物多样性指数较高。     

中国海海表风场特征及资料现状

该文利用来自NASA ESE（NASA Earth Science Enterprise）具有高精度、高时空分辨率、长时间序列的CCMP（Cross-Calibrated,Multi-Platform）风场资料,分析了中国海海表风场的季节特征,并就海表风场的资料现状展开讨论。该文章文还就几种重要的海表风场,如ERA-40海表10米风场、NCEP风场、QN混合风场、CCMP风场及NFS风场进行介绍,为航海、海洋资源的开发与利用、海洋水文保障、海洋工程、国防、海洋权益的维护、防灾减灾等提供科学依据。     

浙江近岸海域浮游动物的生态分布特征

根据2006年调查数据,研究浙江近岸海域浮游动物的种类组成、数量分布、优势种组成、生物多样性指数等生态指数及其随区域、季节的变化特征。结果表明,在种类组成方面,共有浮游动物164种,其中桡足类,水螅水母类,浮游幼虫类所占比例较高,其区域分布特征为浙江北部>浙江中部>浙江南部>杭州湾;随季节变化明显,总体上呈现夏秋多,春季较少特征。优势种组成和群落结构受水文要素影响明显,在不同的区域、季节都表现出显著的差异。密度和生物量随区域、季节有相同的变化特征,都表现为浙江北部>浙江中部>浙江南部>杭州湾,夏季>秋季>春季海域生物多样性指数的区域变化特征表现为浙江中部>浙江南部>浙江北部>杭州湾;在不同海域生物多样性指数的季节变化特征都表现为秋季>夏季>春季。浙江近岸海域浮游动物物种丰富,群落构成多样化,并且受海流、水团、温度等水文要素影响较显著。     

基于遥感资料的夏季广东沿岸上升流分布特征

【目的】研究广东沿岸夏季上升流的时空变化规律及其对沿岸区域气候的影响。【方法】采用Sobel梯度算法,综合MODIS海表温度和QuikSCAT海面风场资料对2003年夏季广东沿海上升流的范围、强度、持续时间等时空分布特征进行综合分析。【结果】广东沿岸海域存在明显的上升流现象,整体呈现强弱强的特征,在7月初出现具有明显上升流特征的低温表层水,至7月底低温水活动减弱至最低,于8月初又存在一个增强的过程;同时,上升流并非始终稳定存在。【结论】对比海表温度数据和风场资料可以发现,上升流的强度、持续时间等与风场的变化存在密切联系,风场是上升流的一个重要影响因素,此外,沿岸水团的分布也是影响广东沿岸上升流空间分布的重要因素。