夏季南海北部海洋混合的微结构特征研究

通过对2007年8月海洋湍流微结构剖面观测资料进行分析,研究南海北部上层湍流混合特征．结果表明,南海北部强混合发生区主要为北部陆架陆坡区域,陆架底混合层湍耗散率可达10^-5W·kg^-1异常高值．深水区温跃层以下,湍耗散率大部分为10^-9w·kg^-1量级,然而存在较多小尺度过程产生的强湍流薄层,其湍耗散率达到10^-7w·kg^-1量级．在吕宋海峡附近,观测到西太平洋次表层水入侵南海,同时伴随着强烈的湍流耗散和混合．混合系数γ的分布显示,Osborn模型估算南海混合率γ取0．11为佳．利用Richardson数对观测到的垂向热扩散系数参数化,发现陆架陆坡区和深水区的垂向混合有不同的规律．     

南海西南陆坡末次冰期以来的硅藻及其古环境意义

通过对SA08～34柱状沉积物样品的硅藻分析,共鉴定出硅藻165种和变种,隶属45个属．根据硅藻组合特征,结合^14C测年和CaCO3分析结果,进行了柱样地层的划分,讨论了该海域末次冰期以来的沉积环境．研究结果表明,硅藻组合带与间冰期和冰期相对应,硅藻丰度变化反映出南海南部气候的不稳定性特征,暖期也出现了突然降温的冷事件．硅藻丰度值的变化与间冰期和冰期有关,间冰期对应高的丰度值,冰期则相反,由此推测该海域间冰期发育较强的上升流,而上升流的发育又受季凤的强弱影响,进而揭示了末次冰期以来东亚古季风在该海区的演化历史．     

黑潮对中国近海热盐输运的季节和年际变化

应用垂向混合坐标系海洋模式（HYCOM）,对赤道以及北太平洋进行了气候态模拟和1990-1999年的模拟.给出了黑潮对我国近海热量和盐量输运的定量结果,并对其季节和年际变化特征进行了分析.气候态模拟的结果表明,黑潮对东海的热量输运与该区域的海表面热通量同量级,且呈反向变化,热量输运冬季最大,夏季最小,7月为-9×1013W,2月为2.5×1014W,春、秋为过渡季节.黑潮向南海输运的热量除夏季为负值外,其它季节均为正值.黑潮年均向东海输运热量1.67×1014 W,向南海输运热量1.5×1014W.盐量输运的变化趋势与热量一致.对1990-1999年的模拟结果进行小波分析表明,黑潮对东海热量和盐量输运具有4~7年的显著周期,且与厄尔尼诺现象密切相关.厄尔尼诺年,黑潮向东海输运的热量和盐量均有明显减小.黑潮对南海热量和盐量输运的周期约为3~4年.黑潮对南海的热量输运也与厄尔尼诺现象存在负相关关系.     

南海北部陆坡NH-1孔沉积物中自生硫化物及其硫同位素对深部甲烷和水合物存在的指示

海洋沉积系统中较高的甲烷浓度和通量是水合物形成的重要物质基础. 向上迁移扩散的甲烷在硫酸盐-甲烷交接带(SMI)与硫酸盐反应生成硫化物矿物. 保存在沉积物中的自生硫化物及其硫同位素可以用来有效地指示甲烷通量和SMI深度, 进而指示深部水合物形成或存在的可能性. 通过对中国南海北部陆坡水合物可能存在区域NH-1孔柱状样岩芯沉积物中硫化物及其硫同位素的研究发现: (1) 沉积物中黄铁矿含量较高, 矿物颗粒较大; (2) 沉积物中酸可挥发性硫化物(AVS)峰值(>2 μmol/g)最浅深度位于437.5 cm, 大于自生黄铁矿相对富集的深度(141.5~380.5 cm); (3)在262.5~380.5 cm间沉积物中自生黄铁矿中硫同位素δ³⁴S具有显著的正异常值(最大+15‰), 其他深度均为数值稳定的负异常; (4) δ³⁴S正异常出现在自生黄铁矿相对富集区. 与Jorgensen等对黑海沉积物硫化物的研究结果相比较, 这些特征表明研究区域的SMI下边界深度为(或曾经在)437.5~547.5 cm, 反映了向上迁移扩散的甲烷通量具有(或曾经具有)异常高值. 这一结论与蒋少涌等通过孔隙水硫酸盐梯度和刘坚等通过顶空气甲烷异常在研究区邻近海域所获得的结果相吻合. 表明研究区海域深部形成或赋存水合物的可能性很大. 沉积物中自生硫化物及其硫同位素可用作寻找水合物有效的地球化学指标之一.     

热带低频振荡与南海夏季风季节内振荡的关系

为了研究实时预测南海地区ISO活动的方法,本文引入Wheeler和Hendon的实时多变量MJO指数（RMMs）研究了MJO指数和南海地区ISO活动指数（简称SCSISO）的关系。结果表明,MJO指数与SCSISO之间存在较稳定的高滞后相关。有可能利用春季和初夏MJO的活动来预测后期初、盛夏南海ISO的活动,为我国的短期气候预测服务提供一种新的方法和理论依据。这样的预测试验在2008年取得了成功。     

南海夏季风强弱年东亚地表热力异常特征的合成研究

 利用NCAR/NCEP1948年1月-2002年12月共55 a 660个月的地表感热通量和地表潜热通量以及其它气象场的月平均再分析资料,计算了期间5-6月平均的南海夏季风湿位涡强度指数。由标准化的湿位涡强度指数距平的年际变化曲线,选择距平值大于0.5的年份为季风爆发的强年,距平值小于-0.5的年份为季风爆发的弱年,对强、弱年东亚及其周边地区的地表潜热通量（LHF）距平、地表感热通量（SHF）距平以及海平面气压（SLP）距平的分布特征进行了合成分析。结果表明,在南海夏季风爆发强年和弱年,其前期冬春季的地表潜热通量、感热通量以及海平面气压场的距平分布有很大不同,前冬的差别更为明显。冬季,LHF和SHF在强、弱年的主要差异在海洋上和近海地区,尤其是西太平洋沿岸,合成距平呈现沿海岸线的东北-西南向的带状分布,强年沿岸为正距平,弱年为负距平。LHF和SHF标准化距平叠加之和有同样的区域分布特征。这种强、弱年的距平分布差异,与低层风场在强、弱年的不同有密切关系,强年东亚冬季风偏强,弱年则反之。强、弱年SLP在前冬的距平差异,验证了上述结论。     

末次冰消期南海南部的普林虫低值事件

通过对中法合作“马可•波罗”航次在南海南部陆坡采集的MD 05-2894柱状样(7°2.25′N, 111°33.11′E, 水深1982 m)进行浮游有孔虫定量分析, 结果表明, 末次冰消期距今16.0~14.9 cal ka BP之间, 浮游有孔虫Pulleniatina obliquiloculata(斜室普林虫)的丰度急剧降低至几乎为零. 这次普林虫低值事件在南海南部普遍存在, 发生时间介于17.0~14.8 cal ka BP之间, 可以作为地层划分对比的良好标志. 对浮游有孔虫表层种Globigerinoides和次表层种P.obliquiloculat的壳体进行Mg/Ca比值分析, 再造表层和次表层海水的温度, 进一步揭示末次冰消期普林虫低值事件时, 表层海水的温度变化不大, 而次表层海水的温度明显下降~2℃, 使得温跃层深度随之变浅. 这次普林虫低值事件在时间上相当于H1的气候变冷事件, 反映了南海南部热带海区上部水体垂向结构的巨大变化, 为研究末次冰消期变暖过程中的快速气候变化提供了重要依据.     

南海豆荚软珊瑚Lobophytum sp.化学成分研究基金项目:国家自然科学基金资助项目(29802010);广东省博士启动基金资助项目(984147)

从广西省北海水域采集的未定名豆荚软珊瑚（Ｌｏｂｏｐｈｙｔｕｍ ｓｐ．）乙酸乙酯提取物中,分离得到３个化合物;经ＩＲ,ＭＳ,ＮＭＲ和２Ｄ－ＮＭＲ等波谱方法,鉴定出１种化合物为已知物鲨肝醇,另２种化合物为ｇｕａｎｉｄｉｎｅ类生物碱化合物,这是首次从软珊瑚中分离到这一类生物碱。     

南海南部海区的障碍层

通过对南海南部海域1989－1999年6次海洋观测所得CTD资料的分析,发现在南海南部海域存在具有季节变化的障碍层,它在秋季非常显著。夏季冬较弱,障碍层厚度越厚,对应区域的上事层平均水温越高,反之亦然;厚障碍层区与高上混合层平均水温区相吻合,且其位置与南较厚暖水区一致,这表明,南海南部海域障碍层对上层海洋热量储存具有重要影响。     

南海次表层水温的季节内变化

通过对地海海季风实验（SCSMEX）期间布设于南海中部的3个ATLAS海洋锚定浮标所观测的资料进行Morlet小波分析,发现南海次表层水温存在显著的季节内,尤其是在冬半年。水温季节内变化主要集中在50－100m深度,振幅变化可以达到1－2℃。造成次表层水温如此大振幅变化的原因,是在海面风应力强迫下温跃层产生的垂直位移所致。这一发现提示出南海上层海洋垂向季节内变化的重要特征。