南海碳循环：通量、调控机理及其全球意义

 基于多年观测研究,南海CO₂源汇及其时空格局的总体特征是：南海海盆是大气CO₂的弱源区,年均海-气CO₂通量为2.1±0.3 mmol·m^-2·d^-1;而南海北部陆架是碳汇区,年均CO₂通量为-2.2±3.5 mmol·m^-2·d^-1;南海总体上每年向大气释放的碳量为1330万±1880万t。由于南海位于陆地-大洋交界带,存在多个界面过程,根据物质交换发生的不同界面,可将南海海盆和北部陆架视为大洋主控型边缘海（OceMar）和河流主控型陆架海（RiOMar）。这两类系统分别接受大洋和河流输入的外源无机碳和营养盐,经由一系列动力过程进入真光层后同时被生物消耗,无机碳和营养盐之间的“竞争”最终决定CO₂源汇格局。在南海海盆,无机碳相对过剩,部分以CO₂形式向大气释放,即为源;而在南海北部陆架,无机碳相对不足,系统需从大气补充CO₂,即为汇。南海碳循环机理及其框架对于更好地理解全球其他陆架边缘海系统具有重要的借鉴意义。     

南海海盆东-西部地质特征存在巨大差异

 南海中部存在巨大的中南断裂将南海海盆分割为东-西两部分,至少自1亿年以来,在沉积环境与沉积厚度、洋陆边界的属性与特征、大陆破裂的时代、岩浆活动的来源与程度、减薄大陆架和大陆坡的宽度、洋壳年龄与磁性层结构、磁异常条带特征、岩石化学等诸多方面都存在巨大差异,它们主要受控于早期地质构造背景的差异、东西部大陆减薄伸展速率的变化以及海底扩张的构造环境的不同,并深刻影响了之后的区域沉积分区和沉降特征。     

南海海盆演变与深部海流

 南海在距今34 Ma之前的始新世从陆地变为海洋,古水深不断加深,至距今24 Ma之前的中新世/渐新世之交,由于T60构造运动,南海海盆整体进入深海环境。但是,自中新世以来随着吕宋岛弧向欧亚板块碰撞,南海海盆的半封闭程度在距今10.0、6.5、3.0和1.2 Ma之前加剧,导致南海深部海水只能来自巴士海峡海槛深度2600 m以浅的太平洋。此后,巴士海峡两侧的南海与太平洋深部海水交换,由于全球海平面变化,呈现冰期/间冰期模式。     

南海中部表层沉积物中脂肪酸的组成、分布及来源

对5个采自南海中部地区的表层海洋近代沉积物样品的脂肪酸的组成进行了测试．测试结果表明,南海中部近代沉积物中脂肪酸由正构饱和脂肪酸、一元不饱和脂肪酸、多元不饱和脂肪酸及带支链的异构、反异构脂肪酸组成．较高含量的C12：C20短链脂肪酸和较丰富的一元不饱和脂肪酸以及其它细菌标志脂肪酸的出现表明,细菌等海洋微生物是脂肪酸的主要贡献者,海洋浮游生物对南海近代沉积物脂肪酸的贡献仅占次要位置．     

黑潮和南海北部海流相互关联的数值模拟研究

根据北太平洋环境区域性模式的计算结果研究了黑潮和南海北部上层海流的相互关联问题。计算结果表明：在巴士海峡南部一年中大部分时间都有一部分黑潮水流入南海，其中一部分在南海呈一反气旋式弯曲，然后在巴士海峡北部又流回到黑潮主干；另一部分与南海北部的一个气旋式涡旋的北翼一起向西流动，有时可以一起 流到南海的内部海域。６月份南海北部并不存在气旋式涡旋，在巴士海峡南部进入南海的水，只呈反气旋式流动，从巴士海峡北     

南海地区对流活动的时空变化特征

利用美国NCEP1958-1998年高斯网格月平均再分析资料,分析了南海地区(0°-20°N,100°-125°E)对流活动(OLR)的时空变化,结果表明:南海地区对流活动具有明显的季节转换特征,南海地区对流活动主要呈一致性的分布形势,且具有多时间尺度的变化特征,不同时间尺度的振动,其周期显著性和强度存在明显的年际差异。     

Mechanism of formation of low level jets in the South China Sea during spring and summer of 1998

The mechanism responsible for the formation of the low-level jet (LLJ) over the South China Sea during spring and summer of 1998 was analyzed through using the assimilated grid data provided by the South China Sea monsoon experiment (SCSMEX). More analyses were emphasized on a heavy rainfall process in the Zhujiang Delta area between 8th and 10th June 1998 in which a LLJ played a key role. Furthermore, the MM5 meso-seale model was utilized in studying the effects of the weather systems on the LLJ.The results showed that the kinetic energy associated with the LLJ transferred upward when the LLJ formed, which results in the fact that the big velocity of the LLJ expanded upward to higher level. Simulation verifies that a synoptic-scale low pressure in the low troposphere of the west of South China moved toward the east, with a low-troposphere synoptic-scale high pressure in the western Pacific moving toward the west. In this process, the approach of both systems leads to the reinforcement of pressure gradient force between them, making the kinetic energy needed by the formarion of the LLJ increase. Through this process the LLJ formed and developed over the South China Sea between the low and high pressures. Because the formation of the LLJ indicates the enhancement of summer monsoon in the South China Sea, the mechanism responsible for formation of the LLJ could be used in explaining an enhancement of summer monsoon in the South China Sea.     

南海东部深海沉积物中孢粉与古环境研究

通过对南海东部294站深海柱状剖面高分辨孢粉、藻类的研究，将294站从下至上划分为7个孢粉组合带,依次为:Ⅰ带:Dacrydium-Pinus-Lithocarpus-Quercus(带绿)-Cyathea-Polypoldiace;Ⅱ带:Castanopsis-Lithocarpus-Dacrydium-Quercus(常绿)-Pinus-Polypodiace;Ⅲ带:Quercus(常绿)-Castanopsis-Podocarpus-Polypodiaceae;Ⅳ带:Polypodiaceae-Cyathea-Pteris-Pinus-Gramineae;Ⅴ带:Quercus(常绿)-Podocarpus-Lithocarpus-Cyathea-Polypodiaceae;Ⅵ带:Pinus-Quercus(常绿)-Palmae-Mangrove pollen-Gramineae;Ⅶ带:Dacrydium-Palmae-Mangrove Pollen-Pinus-Cyperaceae-Cyathea.并相应恢复了南海东部地区12万年以来5个植被、气候演替阶段，依次为：炎热、湿润的热带季雨林——暖热而稍干的热带北缘半常绿季雨林——炎热、湿润的热带季雨林——暖热而稍干的热带北缘半常绿季雨林——炎热、湿润的热带季雨林。结合氧同位素测年资料，对294站地层时代划分作了讨论，为南海古气候、古环境演变研究提供了科学的证据。     

云南5月强降水天气与亚洲季风变化的关系

 利用相关分析和EOF方法,研究了云南5月大雨、暴雨日数与亚洲季风这一大尺度气候环流背景变化的关系.研究结果表明,云南5月强降水天气与南亚季风强度指数相关较好,其中同期5月,相关系数为0.493,前期4月,相关系数为0.447,均超过了99%的显著性水平;其次是前期1月,相关系数为0.312,通过了95%的显著性检验.而云南5月强降水天气仅与前期4月南海季风强度指数相关较好,相关系数为0.415,通过了98%的显著性检验,与其他月份相关不显著.同时11a滑动相关系数也清楚地反映了南亚季风对云南5月强降水天气的影响大于南海季风.另外,利用EOF方法,获得了云南5月大雨、暴雨日数3种主要的空间分布型:全省一致型(除昭通市)、西部和东部、南部相反型以及东部和西部、南部相反型.第1类型与亚洲季风强度指数关系较为密切,特别是与南亚季风;第2类型主要与南海季风相关较好,第3类型受亚洲季风强度的影响不大.     

中国第四纪深海孢粉研究进展

简述了中国深海孢粉学研究自20世纪90年代开端至今短短十几年中的研究进展, 在这10余年中深海孢粉学成果主要出自南海和东海. 中国所申请和主持的大洋钻探(ODP)184航次为南海深海孢粉研究提供了绝佳的材料. 到目前为止已有数个三四万年至百万年不等的孢粉成果, 东海的冲绳海槽也有一二万年的记录. 深海沉积有较好的连续性, 沉积速率高, 加以比较详细的同位素测年, 因此这些孢粉记录都有很好的分辨率, 为孢粉源区(中国大陆南部及日本等地)提供时间分辨率为百年至千余年不等的万年至百万年的植被、环境及季风演化的历史. 频谱分析发现植被演化也具有地球轨道尺度(100, 41, 23和±10 ka)及亚轨道尺度(Heinrich及Dansgaard/Oscheger事件)的周期变化. 交叉频谱分析还发现百万年以来南海北部植被演化的主要框架是受北半球冰量变化控制的. 冲绳海槽近20 ka以来孢粉记录显示海洋环境变化滞后于周边陆地植被, 其原因可能是大洋中温盐环流传送时间差引起的. 由此可以看到深海孢粉研究在海陆对比中的桥梁作用.