中国南海及邻近海域SST时空分布和变化特征分析

基于2003—2015年的国产自主SST多源遥感融合数据,以中国南海及邻近海域为研究区,开展了SST时空分布和变化特征分析,结果表明:SST的空间分布总体呈现南高北低的特点,在研究区内,纬度每降低1°,SST增大约0.19℃,在近赤道区域,纬度每降低1°,SST约增大0.30℃;SST区域极大值的季节变化特征明显,冬季SST极大值均分布于5°N以南海域,夏季多分布于15°N以北海域,春秋两季分布介于冬春两季之间,秋季略偏向南海北部,春季略偏向南海南部。从时间变化上看,研究区SST呈现震荡上升趋势,上升速率约0.04℃/a;南海南部SST变化比较平缓,SST年变化速率一般小于0.04℃/a;近岸海域受人类活动的影响,SST年变化速率一般在0.05℃/a以上;在河口沿岸海域,受温度较低的冲淡水影响,SST升温不明显。     

秋季长江口水体颗粒有机碳年际变化及影响因素分析

根据2007—2012年长江口及其邻近海域4个航次(11月)调查资料,探讨了长江口秋季颗粒有机碳(POC)时空分布特征;结合长江口环境要素和陆源输入(径流、输沙),分析了秋季POC分布的主要影响因素。结果表明:(1)2007—2012年秋季长江口POC浓度范围为0.03—16.95mg/L,均值2.30mg/L,底层POC浓度高于表层。长江口表层POC浓度存在显著的年际变化特征。(2)长江口区POC分布呈现沿长江径流入海方向降低的趋势,高值区出现在口门附近偏南部水域。口门内和近岸水域POC显著高于近海水域。口门水域POC年际间相对稳定,近岸和近海水域年际变化显著。(3)长江口POC分布与盐度呈非保守性变化,悬浮物是POC分布的主要控制因素,多数年份POC与叶绿素a相关程度较弱。(4)河口来水来沙量对POC浓度具有较强的制约性,径流的主要影响区域在口门内和近岸区,输沙的主要影响区域在最大浑浊带和长江口北部水域。(5)入海输沙量与长江口水域POC相关性最强。咸淡水交汇引起的悬浮物沉积和沉积物的再悬浮强度决定口门内水域POC浓度,浑浊度较高的近岸水体POC对陆源输入泥沙的依赖性较强,长江口外侧海域初级生产力水平成为POC浓度的重要影响因素。     

近30a来长江口海域生态环境状况变化趋势分析

在过去近30a监测结果基础上,对长江口海域生态环境变化趋势进行了分析。结果表明,近30a来,长江口海域水体中无机氮和活性磷酸盐呈现上升的趋势,重金属(铜、铅、镉和总汞)在一定范围内波动;浮游生物的种类数年际变化较大,浮游植物中硅藻比例有所下降,甲藻所占比例有所上升,浮游动物中桡足类的比例下降。讨论了长江径流输沙量与环境因子之间的相关性,发现硅酸盐的含量与输沙量呈显著正相关,且硅酸盐的减少与海域硅藻比例的减少具有一定相关性。长江口及其邻近海域环境与生态状况有所下降,特别是本世纪以来,海域的主要污染物仍为无机氮和活性磷酸盐,生物状态基本稳定在一个较低的水平上,近年来虽偶有波动,但没有明显改善的趋势。     

东海中北部海域秋季表层海水中无机碳与海气界面碳的迁移

基于2010 年11 月对长江口外东海中北部海域的综合调查, 系统研究了该海域的无机碳体系参数的分布特征、海?气界面二氧化碳通量及其影响因素。研究结果表明, 该海域秋季溶解无机碳(DIC)高值区主要出现在调查海域东北部及长江口附近海域, 而调查海域南部DIC 含量较少且变化平缓, 其主要是受台湾东部流向东北方向的黑潮支流及长江冲淡水的影响; 表层海水CO₂分压(pCO₂)值变化范围为40.8～63.5 Pa, 呈现沿黑潮支流流入方向由东南向西北逐渐增高的趋势。秋季表层海水pCO₂与温度(T)、盐度(S)有较好的负相关性, 说明海水温度升高和盐度增加, pCO₂降低, 反之亦然。另外, 通过估算得出, 秋季CO₂海-气交换通量为2.69～33.66 mmol/(m²·d), 平均值为(14.35 ± 7.06 )mmol/(m²·d),其在长江口邻近海域相对较大, 而在调查海域南部相对较小; 2010 年秋季水体向大气释放CO₂的量(以碳计)为(2.35 ± 1.16)×104 t/d, 是大气CO₂较强的源, 说明东海中北部海域秋季总体上是CO₂的源。     

1982—2021年黄、渤海表层温度变化的线性和非线性特征分析

近几十年,全球气候变化背景下的海面温度(Sea Surface Temperature,SST)呈现越来越显著的非线性和非稳定变化特征,并且在局部海区表现得更加明显。为全面认识海面温度的长期演变过程,本研究基于1982—2021年间AVHRR海表温度遥感数据,利用多项式回归趋势分类方法,系统分析了黄海和渤海(黄渤海) SST近40 a的长期变化及时空分布格局。结果显示:从1982年到2021年,黄渤海SST以0.020℃/a的平均速度净增加约0.772℃,增温幅度呈现明显的空间异质性和季节非对称性;从空间上来看,SST变化趋势呈现明显的西高东低的特征;从季节上来看,SST变化趋势呈现春夏季高、秋冬季低的特征;受2012年前后全球增温暂缓事件的影响,黄渤海58.87%的区域表层SST呈现显著的非线性(二次或三次多项式)趋势,20.62%的区域表现为隐藏的非线性趋势,4.21%的区域未呈现明显的趋势。结果表明,在海面温度长期变化研究中应进一步关注其空间异质性、季节对称性以及趋势的非线性特征。     

长江口及邻近海域表层海水细菌多样性及群落结构

从长江口及邻近海域10 个站点采集表层海水, 通过DAPI 染色计数和克隆文库构建的方法, 对细菌的多样性及群落结构进行初步研究。DAPI 染色计数结果显示长江口及邻近海域表层海水中 细菌丰度总体较高, 生物量变化较大, 从1.16×10⁵(A04 站点)到 1.48×10⁶ cells/mL (B03 站点); 总体 趋势从长江口向外海增加。细菌克隆文库的系统发育分析表明: 细菌序列以变形菌门为主(占总文库 的60.61%), 其中α-变形菌纲是绝对优势类群(50.62%); 其次是拟杆菌门(15.18%)、放线菌门(14.79%) 和蓝细菌门(4.61%), 还有少量厚壁菌门、绿弯菌门、酸杆菌门、浮霉菌门、纤维杆菌门、疣微菌门 等; 另外柔膜菌门和SAR 类群也有发现。文库多样性分析结果显示长江口及邻近海域部分站点表层 海水中细菌多样性显著, 与研究区海域水产养殖活动有关, 并受到区域洋流和海洋化学环境(如低氧 带)的影响。     

南海珊瑚礁区34年卫星遥感海表温度变化的时空特征分析

选取NOAA OISST数据集的1982-2015年南海月平均海洋表面温度（SST），先对东沙、西沙和南沙礁区海域的多年SST进行时间尺度上的统计，然后对该数据集进行距平场的经验正交函数（EOF）分解，研究南海海表温度的时间和空间年际变化特征。研究显示:（1）不同的礁区海域SST升温趋势不同，东沙礁区海域SST升温趋势最明显（0.216℃/（10 a）），西沙和南沙礁区SST的升温趋势分别为0.180℃/（10 a）和0.096℃/（10 a）；（2）西沙和南沙礁区全年处于珊瑚生长的最适海温范围内，东沙一年中有4个月海温较低，SST最高的月份分别集中在7月（东沙礁区）、6月（西沙礁区）和5月（南沙礁区）；（3） EOF第一模态的空间分布显示南海SST变化是同相位的，由西北—东南振幅量值递减，在礁区振幅从大到小依次为东沙、西沙、南沙；（4） EOF第一模态时间系数显示南海SST变化与El Niño事件相关。南海海表温度异常场与Niño3.4指数的相关性分析显示两者关联度最高为0.723，平均关联度也高达0.655；南海SST的变化滞后Niño3.4区7~8个月。综上，在全球变暖背景下，南海SST的变化不仅受到El Niño事件的影响，其不断上升也在悄然威胁珊瑚的正常生长。     

东海陆架表层水温年际变化时空特征分析

结合东海沿岸嵊山(北)和厦门(南)站1960—2001年海表温度(SST)监测数据与东中国海1982—2011年AVHRR水温资料,讨论了台站监测的空间代表范围,分析了东海陆架SST年际变化的时空特征。结果表明,嵊山和厦门站SST变化分别代表内陆架和台湾海峡。东海陆架52年来SST总体呈升温趋势,冬季最为显著;内陆架的升幅远大于台湾海峡。内陆架水温冬季分别在1977年和1995年发生两次跃升,共升温2.34℃;春、夏、秋季均在1994年发生冷暖转折,分别升高1.19℃、1.43℃和1.16℃。台湾海峡水温冬季在1989年跃升0.91℃,夏季在1987年跃升0.38℃,春、秋季则在1996—1997年间分别升温0.80℃和0.58℃。全年水温变化最大处在长江口附近内陆架海区,可能的主导因素是低盐水与外海水混合:随季风、降水、径流变化的沿岸流、长江冲淡水和台湾暖流给该区域带来不同水团,使得热量向下层输运减少,从而导致东海内陆架升温快于其它海区。     

长江口邻近海域海水pH的季节变化及其影响因素

基于对2015—2016年长江口邻近海域现场调查数据的分析,探讨了其海水pH的季节变化和影响因素。结果表明:长江口邻近海域四季pH在7.76—8.32之间,其中夏季最高,秋季最低;夏季具有明显的分层现象,冬季水体pH垂直分布相对均一。长江冲淡水对长江口邻近海域水体pH的影响是局域性的。浮游植物光合作用是影响春、夏、秋季海水pH区域分布的重要过程。春、冬季节表层海水pH分布受海-气界面CO2交换的影响较大。温度、生物作用及长江冲淡水扩展是导致长江口邻近海域表层海水pH季节变化的主要因素。     

浙南沿岸海表面温度分布特征

文章根据浙南沿岸3个海洋观测站大陈、坎门、南麂站51a(1960-2010年)SST观测资料,进行统计分析,得出SST时空分布特征.结果表明,浙南沿岸的SST总体呈现北低南岛的趋势,冬季南北差异最小,夏季南北差异最大:51a年浙南沿岸SST总体呈现上升趋势,上升速率为0.017℃/a:SST变化存在3.5 a、5～6a...     

东中国海海温在增暖停滞期的变化特征及成因分析

通过HadSST3原始观测数据和HadISST1重组数据,分析了东中国海海温在增暖停滞期(1998—2014年)的变化特征。研究表明:两组数据的海温变化特征和程度相似。在增暖停滞期,渤海、黄海和东海海温线性趋势主要表现为负,降温最多的集中在长江口附近,约-1℃。渤海、黄海及东海部分区域的净热通量对海温降低起正作用,而在东海黑潮区海洋的净热通量对海温降低起负作用,黑潮入侵的减弱可能是东海海表温度下降的主要原因。在增暖停滞期,海温变化趋势具有较显著的区域性季节特征。春季海温几乎呈现全海盆的下降趋势,尤以长江口附近下降最多,可达-1.4℃;夏季海温下降趋势较春季减弱,下降最多的地区主要集中在渤海;秋季渤海海温下降较明显;冬季海温变化主要在长江口沿岸,渤黄海海温的变化并不明显。     

长江口大型工程对河口生境破碎化影响的初步研究

通过对工程海域26个站位的调查采样,研究分析了长江口深水航道治理一期工程对河口生境破碎化的影响。结果表明,工程已对长江河口区局部海域水体和底栖生境破碎化产生了明显影响,而对工程海域小尺度海洋水团、底栖生境和渔业资源生境的破碎化影响最大,造成局部小尺度海洋水团改变,部分渔业资源种类洄游通道、产卵场、肥育场、渔场生境破碎化。建议建立长江口生态特别保护区,加强对河口大型工程综合影响研究与生态修复,加强河口生态系统管理与执法力度,为长江口沿岸城市社会经济的可持续健康发展提供良好的海洋生态环境基础。     

中国主要入海河口咸潮入侵变化特征

长江口、钱塘江口和珠江口是受咸潮影响较为严重的区域。本文利用全国沿海海平面变化影响调查、沿海水文观测等数据,分析了近十年长江口、珠江口和钱塘江口咸潮入侵的变化特征及影响。分析结果表明:(1) 2009-2018年,长江口咸潮入侵次数和持续时间均呈减少趋势,该时段长江口共监测到约48次咸潮入侵过程,发生时间集中在9-10月至翌年5月,其中3月和11月入侵次数较多,分别为12次和7次。(2)钱塘江口咸潮入侵过程受沿海季节性海平面影响显著,12月至翌年3月为钱塘江口季节性低海平面期,4-7月上旬径流量较大,上述两个时期钱塘江口受咸潮入侵的影响均较小,7月下旬至11月上旬,钱塘江口处于季节性高海平面期,是咸潮影响的集中时段。(3) 2009-2018年,珠江口共监测到约57次咸潮入侵过程,发生时间集中在9-10月至翌年3-4月,其中1月、2月和10月咸潮入侵次数较多,均超过10次,2015年至今咸潮持续时间明显增加。(4)咸潮入侵次数和持续时间与基础海面和径流量等密切相关,咸潮入侵影响三大河口沿线水厂供水以及工农业生产取水,给沿岸城市的居民生活、工农业生产和渔业养殖等造成一定不利影响。     

黄河入海径流对河口海域盐度影响研究

为研究黄河入海径流变化条件下河口附近海域盐度扩散特征,以更好地保护河口海域生物资源多样性,本文以黄河下游利津水文站的长序列实测径流数据资料为基础,利用近海水动力模型FVCOM,分析径流变化对黄河口海域盐度的影响规律。结果表明：黄河口与莱州湾之间存在顺时针的环流系统,在余流作用以及涨落潮方向的影响下,黄河冲淡水长期向莱州湾扩散;丰水期黄河冲淡水几乎影响了整个莱州湾,27盐度锋可以到达莱州湾中部,27等盐线的表层包络面积为2 665.61 km²,占莱州湾的1/4左右,枯水期低盐度水只有向南扩散的趋势,27以下的低盐度水集中分布在黄河口门附近,27等盐线的表层包络面积只有199.65 km²;5月份,随着入海径流量增加,27等盐线扩散的范围、距离、方向都会发生明显变化。在对近海生物资源有迫切保护需求的情景下,适当减少其他用水户供水量以增加入海生态径流量,可以有效改善黄河口海域附近的盐度情况,为生物资源的生长繁殖创造良好条件。     

Relative Sea Level Changes in Maldives and Vulnerability of Land Due to Abnormal Coastal Inundation

Oceanic Islands in the Pacific and Indian Oceans have extremely small land areas, usually less than 500 km2, with maximum height about 4 m above sea level. The Republic of Maldives is an independent island nation in the Indian Ocean south of Sri Lanka which stretches vertically in the Indian Ocean from 07° 06'N - 0° 42'S. The land area of this island country is about 300 km2, and none of Maldives' 1190 islands has an elevation more than 3 m above sea level. In fact the Maldives has the distinction of being the flattest country on earth, making it extremely vulnerable to the effects of global warming. Of the south Asian countries, the Maldives is the most vulnerable nation, facing severe consequences as a result of global warming and sea level rise (SLR). Because of their obvious vulnerability to SLR, the Government of Maldives is very much concerned about climate change. As global warming and the related SLR is an important integrated environmental issue, the need of the hour is to monitor and assess these changes. The present article deals mainly with the analysis of the tidal and Sea Surface Temperature (SST) data observed at Male and Gan stations along the Maldives coast in the northern and southern hemispheres, respectively. The objective of the analysis is to study the trends of these parameters. Trend analysis is also performed on the corresponding air temperature data of both stations. The results show that Maldives coastal sea level is rising in the same way (rising trend) as the global sea level. The mean tidal level at Male has shown an increasing trend of about 4.1 mm/year.Similarly at Gan, near the equator,it has registered a positive trend of about 3.9 mm/year.Sea level variations are the manifestations of various changes that are taking place in the Ocean-Atmosphere system. Therefore, the variations in SST and air temperature are intimately linked to sea level rise. It is found that SST and air temperature have also registered an increasing trend at both stations. The evidence of rising trends suggest that careful future monitoring of these parameters is very much required. Tropical cyclones normally do not affect the Maldives coast. However, due to its isolated location, the long fetches in association with swells generated by storms, that originated in the far south have resulted in flooding. Thus the rising rate of sea level with high waves and flat topography have increased the risk of flooding and increased the rate of erosion and alteration of beaches.     

Long-term changes in sea surface temperature(SST) within the southern Levantine Basin

Knowledge of sea surface temperature(SST) behaviour is vital for long-term climate scenarios. This study highlights essential outcomes about the distinguishable and unsurprising warming of the SST along the southern border of the Levantine Basin. The analysis is based on monthly SST data for the period 1948–2018. The southern Levantine Basin has undergone SST increase, during the last 71 years. In this study, a consistent warming trend has been found for the analysed SST data series, with a rate of 0.04°C/a, i.e., 0.4°C/(10 a). From 1975 to 1991 the mean annual SST was 17.1°C, and this increased to be 19.2°C, over the period 2002–2018. Results revealed two opposite trends of variability: a decreasing trend(–0.06°C/a) over the period 1975–1991, and an increasing trend(0.2°C/a) from 2002 to 2018. Over the period 1948–2018, positive mean annual SST anomalies had an average of1.8°C, and negative anomalies had an average of –1.1°C. The lowest SST total increase was found from January to April, with values about 0.03°C, while the highest warming appeared from June to September. The driving mechanisms behind the SST changes need to be more investigated, to understand the future trends and impacts of climate change in the Levantine Basin.     

Relative Sea Level Changes in Maldives and Vulnerability of Land Due to Abnormal Coastal Inundation

Oceanic Islands in the Pacific and Indian Oceans have extremely small land areas, usually less than 500 km2, with maximum height about 4 m above sea level. The Republic of Maldives is an independent island nation in the Indian Ocean south of Sri Lanka which stretches vertically in the Indian Ocean from 07° 06'N - 0° 42'S. The land area of this island country is about 300 km2, and none of Maldives' 1190 islands has an elevation more than 3 m above sea level. In fact the Maldives has the distinction of being the flattest country on earth, making it extremely vulnerable to the effects of global warming. Of the south Asian countries, the Maldives is the most vulnerable nation, facing severe consequences as a result of global warming and sea level rise (SLR). Because of their obvious vulnerability to SLR, the Government of Maldives is very much concerned about climate change. As global warming and the related SLR is an important integrated environmental issue, the need of the hour is to monitor and assess these changes. The present article deals mainly with the analysis of the tidal and Sea Surface Temperature (SST) data observed at Male and Gan stations along the Maldives coast in the northern and southern hemispheres, respectively. The objective of the analysis is to study the trends of these parameters. Trend analysis is also performed on the corresponding air temperature data of both stations. The results show that Maldives coastal sea level is rising in the same way (rising trend) as the global sea level. The mean tidal level at Male has shown an increasing trend of about 4.1 mm/year.Similarly at Gan, near the equator,it has registered a positive trend of about 3.9 mm/year.Sea level variations are the manifestations of various changes that are taking place in the Ocean-Atmosphere system. Therefore, the variations in SST and air temperature are intimately linked to sea level rise. It is found that SST and air temperature have also registered an increasing trend at both stations. The evidence of rising trends suggest that careful future monitoring of these parameters is very much required. Tropical cyclones normally do not affect the Maldives coast. However, due to its isolated location, the long fetches in association with swells generated by storms, that originated in the far south have resulted in flooding. Thus the rising rate of sea level with high waves and flat topography have increased the risk of flooding and increased the rate of erosion and alteration of beaches.     

苏北浅滩及长江口海域春季海表面温度长期升温机制分析

在1982—2016年,苏北浅滩及长江口海域春季海表面温度主要呈现出从南至北、从近岸至离岸升温趋势逐渐减小的特征,其中长江口附近海域升温速率最大。研究显示,苏北浅滩及长江口附近海域春季海表面温度的长期升温趋势主要与该海域经向热输送及长江平流热输送的增强有关。进一步的研究发现,春季经向风速的增强导致该海域经向热输送的增加,而春季经向风速的年际及年代际变率又受到太平洋年代际振荡、北极涛动的调控,其中,太平洋年代际振荡指数与经向风速呈负相关,北极涛动指数与经向风速呈正相关,北极涛动指数的年际增加以及太平洋年代际振荡指数的年际降低使得春季南风增强,进而南向的冷平流减弱,北向的热平流增强,使该海域春季海表面温度长期升温。在此过程中,净热通量对其升温过程起到抑制作用,而前冬海温主要是对春季海表面温度的年代际振荡产生重要影响,其主要体现为1982—1999年的升温及2000—2016年的降温过程。     

长江口水沙变化与趋势预测

随着长江流域水土保持、上游水库拦蓄调节、沿江用水增加及气候变化,进入长江口的水沙通量发生改变,入海泥沙量锐减。此外,长江口相继实施了深水航道治理、青草沙水源地、浅滩圈围等大型工程。因此,需要针对长江口水沙变化开展相关研究。对长江口陆相和海相水沙变化规律及趋势、河床容积与泥沙收支变化以及整治工程下分汊河口演变预测等进行了概述,预测了今后10～50年大通站流量、含沙量、输沙量变化以及南北槽的演变趋势,为进一步研究变化条件下的长江口重大工程安全提供基础条件。