北黄海夏季温盐年际变化时空模态与气候响应

根据北黄海断面1976~2015年历年8月温度、盐度与长岛气候要素资料,采用旋转经验正交函数(REOF)、最大熵谱分析和延迟相关分析等方法,研究了北黄海断面夏季温度、盐度年际变化时空模态与气候响应.断面温度主要有4种时空模态:第一、二模态为海洋因素影响的年际变化分量,渤海断面夏季温度分量和7月太平洋年代际振荡(PDO)指数的线性与非线性作用是主要影响因素.第三、四模态为海洋与大气因素影响的年际变化分量,渤海断面夏季温度分量、断面冬季表层平均温度、7月风驱环流强度和5月PDO指数的线性和非线性作用是主要影响因素.断面盐度主要有4种时空模态:第一模态为海洋与大气因素影响的年际变化分量,渤海夏季盐度、夏季降水量及断面冬季表层盐度是主要影响因素;8月纬向风驱环流是次要影响因素.第二至四模态为大气因素影响的年际变化分量,7、8月风驱环流强度和夏季降水量是主要影响因素.北黄海夏季风驱环流分布是北黄海断面夏季温盐年际平均分布的主要影响因素.断面温盐垂直层结年际变化为准平衡态周期年际变化.北黄海断面冷水团月平均温度和面积为准平衡态周期年际变化,断面温度第三模态、断面冬季表层平均温度是断面冷水团月强度年际变化的主要影响因素,7月PDO指数是非线性影响因素.北黄海断面冷水团月平均盐度为显著线性低盐趋势周期年际变化,断面盐度的第一至三模态以及渤海断面夏季盐度分量的线性和非线性作用是冷水团月平均盐度年际变化的主要影响因素.北黄海断面夏季冷水团中平均温度、盐度的长期变化趋势是不同的,不存在长期稳定的比例关系.     

渤海冬夏季营养盐和叶绿素a的分布特征

在2000年8月和2001年1月对渤海进行的两个航次的调查取样的基础上,分析渤海营养盐和叶绿素a的分布特征,各海区营养盐的结构以及营养盐和叶绿素a的关系。结果表明,冬季营养盐的浓度高于夏季,硅酸盐有明显的垂向结构,40多年来渤海中部硝酸盐呈现增加趋势;莱州湾浮游植物生长处于磷限制,其它海区处于氮限制;冬季叶绿素a的浓度也高于夏季,叶绿素a的季节差异可能与夏季浮游动物对浮游植物的大量摄食有关。     

渤海冬季溶解氧与表观耗氧量年际时空变化

根据渤海断面1978-2013年历年2月表底层海水温度、盐度、溶解氧观测资料,采用旋转经验正交函数(REOF)、最大熵谱和延迟相关分析等方法,分析得出:渤海冬季表底层溶解氧年际变化主要有2种时空模态:开阔海型和黄河口型,第1种模态时间分量为显著周期和线性下降趋势变化,表底层水体存在溶解氧显著线性降低趋势;第2种模态时间分量为显著周期准平衡变化。渤海冬季表底层表现耗氧量年际变化主要有2种时空模态:渤中-黄河口型和辽河口型,第1种模态时间分量为显著周期和线性上升趋势变化,表底层水体存在显著线性贫氧趋势;第2种模态时间分量为显著周期准平衡变化。冬季渤海中部和黄河口附近海域是出现溶解氧降低与贫氧状况显著线性趋势的主要海域,海洋生化效应和冬季水温模态年际变化是影响渤海冬季溶解氧、表观耗氧量模态年际变化的主要因素之一。渤海冬季表层溶解氧、表现耗氧量时空模态出现10a尺度跃变。     

渤海夏季溶解氧与表观耗氧量年际变化时空模态

根据渤海断面1978~2014年历年8月温度、盐度和溶解氧观测资料,采用旋转经验正交函数(REOF)、最大熵谱和延迟相关等方法,研究了渤海夏季断面溶解氧含量和表观耗氧量年际变化时空模态.溶解氧含量主要存在4种时空模态:第一模态空间分量主权重在10 m以深水体;时间分量均为显著线性低氧趋势周期年际变化和10a尺度跃变.第二、四模态空间分量主权重在5 m以浅水体及断面南端底层;时间分量均为显著线性高氧趋势周期年际变化和10a尺度跃变.第三模态空间分量主权重在10 m附近;时间分量为准平衡态周期变化和10a尺度跃变.表观耗氧量主要有4种时空模态:第一、二模态空间分量主权重在中层及底层;时间分量均为显著线性贫氧趋势周期变化和10a尺度跃变.第三、四模态空间分量主权重在5 m以浅水体及断面南端底层;时间分量均为显著线性富氧趋势周期变化和10a尺度跃变.生物活性组分耗氧与海流输送减氧过程是夏季溶解氧、表观耗氧量模态显著线性低氧、贫氧趋势年际变化主要影响因素,饱和溶解氧强增氧、生物活性组分光合作用生氧和海流输送增氧过程是夏季溶解氧、表观耗氧量模态显著线性高氧、富氧趋势年际变化主要影响因素.渤海夏季深层水体中生物耗氧作用大于浅层水体中生物生氧作用,20 m以深水体中显著线性低氧、贫氧趋势快于20 m以浅水体的显著高氧、富氧趋势.生物活性组分氧化与光合作用是渤海夏季年际平均溶解氧含量、表观耗氧量分布以及溶解氧含量、表观耗氧量年际时空变化的主要影响因素,温度、盐度不是主要影响因素.     

37°N断面营养盐和溶解氧的四季分布特征及变化*

以2006年7月至2007年10月期间,4个季节的4个航次对37°N断面的调查资料为依据,分析并讨论了该断面四季生源要素的分布特征以及变化趋势.结果表明:该断面受黄海冷水团和陆源输入的影响,东西两侧的生源要素及温盐特征明显不同.夏季断面东倒由于受到冷水团的控制,底层出现明显的低温、高盐、高营养盐和高溶解氧的特征,并且跃层明显;西侧浅水区的温盐及生源要素的变化则相对均匀.冬季由于温跃层的消失,上下水体混合均匀,故而温盐及生源要素的垂直分布趋于均匀,断面西侧由于受到陆源输入的影响营养盐的浓度明显较东侧高.春季是增温降盐,营养盐逐渐消耗,东侧温跃层逐渐形成的过程;而秋季则恰恰相反.     

37°N断面营养盐和溶解氧的四季分布特征及变化

以2006年7月至2007年10月期间,4个季节的4个航次对37°N断面的调查资料为依据,分析并讨论了该断面四季生源要素的分布特征以及变化趋势。结果表明：该断面受黄海冷水团和陆源输入的影响,东西两侧的生源要素及温盐特征明显不同。夏季断面东侧由于受到冷水团的控制,底层出现明显的低温、高盐、高营养盐和高溶解氧的特征,并且跃层明显;西侧浅水区的温盐及生源要素的变化则相对均匀。冬季由于温跃层的消失,上下水体混合均匀,故而温盐及生源要素的垂直分布趋于均匀,断面西侧由于受到陆源输入的影响营养盐的浓度明显较东侧高。春季是增温降盐,营养盐逐渐消耗,东侧温跃层逐渐形成的过程;而秋季则恰恰相反。     

舟山渔场及其邻近海域水团的季节特征

根据2001年夏季和2002年冬季两次现场调查所收集的CTD和营养盐资料,利用模糊聚类分析法,对舟山渔场及其邻近海域水团的季节特征进行了分析.结果表明,舟山渔场及其邻近海域水团的配置、分布范围、温盐特性和营养盐含量都有明显的季节特征.其中,冬季在全海域共有3个水团(江浙沿岸水、台湾暖流表层水和黄海混合水),而夏季则存在4个水团(江浙沿岸水、台湾暖流表层水、台湾暖流深层水和黄海混合水);冬季,江浙沿岸水的分布范围较小,温度偏低,盐度略高,营养盐偏高,而夏季,其分布范围较大,温度偏高,盐度偏低,营养盐偏低;冬季,台湾暖流表层水北伸最强,厚度最厚,温度最低,盐度最高,硅酸盐和硝酸盐偏高,而夏季,则北伸最弱,厚度最薄,温度最高,盐度最低,硅酸盐和硝酸盐偏低;台湾暖流深层水是一个季节性水团,它含有较丰富的营养盐;黄海混合水的分布范围和营养盐含量也都呈现出明显的季节特征.     

渤海夏季温盐年际变化时空模态与气候响应

根据渤海夏季断面1978~2014年历年8月温度、盐度与气候要素、黄河年径流量等观测数据,采用旋转经验正交函数(REOF)、风驱海流模式诊断、最大熵谱分析和延迟相关分析等方法,研究了渤海夏季断面温度、盐度年际变化时空模态与气候响应.温度主要有4种时空模态,其中第一模态为准平衡态年际变化和10a尺度跃变,第二至四模态为显著线性降温趋势年际变化和10a尺度跃变.渤海夏季径向风应力强度是夏季温度年际变化的主要影响因素,夏季风应力强度逐年减弱使得夏季水温的季节增温减弱,并且抵消了夏季气温逐年升高对水温的增温影响,温度模态大部分分量出现显著线性降温趋势.夏季大尺度海洋温度、气温年际变化是夏季温度年际变化的次要影响因素.盐度主要有2种时空模态,其中第一模态是对辽河口入海径流量、夏季降水量和夏季风应力强度的响应;第二模态是对黄河口入海年径流量和夏季风应力强度的响应.黄河口、辽河口入海年径流量与夏季降水量是盐度年际变化的主要影响因素,夏季风应力强度是次要因素.盐度模态年际变化呈现准平衡态周期变化和10a尺度跃变.     

南黄海夏季温盐年际变化时空模态与气候响应

根据南黄海断面1977—2016年历年8月标准层温度、盐度与气候要素观测资料,采用时空分析等方法,分析了南黄海断面夏季温度、盐度年际时空变化与气候响应。断面温度主要有4种时空模态,夏季风生环流、冷水团强度、面积与断面冬季温度模态是主要温度模态年际变化的主要影响因素;夏季风生流场形态、春季PDO指数与断面冬季温度模态是次要温度模态年际变化的主要影响因素;温度模态时间分量均为准平衡态长期变化。断面盐度主要有4种时空模态,夏季苏北沿海低盐度水体、南黄海中部高盐度水体与夏季黄海风生流输送作用是盐度主要模态年际变化的主要影响因素;夏季南黄海降水量减少与风生流输送减弱是盐度次要模态年际变化的主要影响因素。盐度主要模态时间分量为准平衡态长期变化,次要模态时间分量存在显著线性低盐趋势变化。断面夏季温盐多年平均分布主要受到夏季多年平均风生环流影响。断面核心冷水团月平均温度为准平衡态长期变化;面积存在显著线性减小趋势,黄海风生流场季节与年际变化是南黄海核心冷水团年际变化主要影响因素,春季PDO指数对冷水团面积年际变化有显著非线性影响。断面冷水团、核心冷水团月平均盐度为显著线性低盐趋势周期年际变化。由于黄海温盐长期线性趋势变化,与30多年前状况相比,目前黄海温盐场季节循环时空变化形态可能已经发生显著改变。     

夏季大连湾溶解氧分布变化特征及其与营养盐的关系

根据2006年7月大连湾海域溶解氧的实测数据及相关同步调查资料,对溶解氧含量分布、周日变化及其与营养盐的关系进行了分析.结果表明:夏季大连湾表底层溶解氧平面分布趋势一致,均表现为湾里和近岸低,且自湾里向湾口外逐渐增大的趋势,潮流场的分布是这一分布趋势形成的关键原因所在.夏季大连湾表底层溶解氧周日变化影响因素各不相同,表层溶解氧白天受浮游植物影响显著,夜晚表现出一定潮汐性,而底层溶解氧周日变化趋势与盐度相一致,但时间滞后,呈现出较显著的潮汐性.该海域营养盐的再生与溶解氧有着密切的关系,尤其是NH4-N、P04-P与表观耗氧量呈现非常好的相关性,无机氮中NH4-N是有机物氧化的主要产物.本海域N、P营养元素中N是初级生产力的主要控制因素,ACN /ACp比值偏低并不是氮的含量低,而是因为磷的含量相对比较高导致了该海域N、P比值的失衡.     

32°N断面二十年来生态环境的演化及变化趋势

通过分析20a来(1975—1998年)32°N断面春、秋两个季节的生态环境参数,选取特定年份对该断面各环境要素断面分布特征做了探讨,并结合各环境参数的距平图及多年气候趋势系数,初步讨论了各环境参数春季和秋季多年来的变化趋势及营养盐结构变化状况:20a来各环境参数发生了显著变化,春季、秋季无机氮有上升趋势,溶解氧、磷酸盐和硅酸盐呈下降的趋势;氮可能成为春季东海北部海域浮游植物生长的限制因子。     

北部湾北部海域水体异养细菌的时空分布特征研究

为探讨环境因素对异养细菌丰度的影响,2016年9月至2017年8月通过月度航次调查对北部湾北部海域异养细菌丰度的时空分布特征进行了系统研究。结果表明,调查海区异养细菌丰度介于（2.75~56.86）×105 cell/mL,平均值为（11.01±6.31）×105 cell/mL。各季节细菌丰度从高至低依次为:夏季、春季、冬季、秋季。异养细菌丰度由近岸海域向西南深水区方向逐渐降低,在近岸浅水区垂直分布均匀,在水深大于20 m的海区出现季节性分层现象:表层细菌丰度较高,底层细菌丰度较低。主成分分析显示温度对异养细菌时空分布有重要影响,秋、冬季异养细菌丰度与温度呈显著负相关,在春、夏季呈显著正相关。细菌丰度与盐度呈显著负相关,说明海水盐度变化是细菌时空分布重要影响因素。异养细菌丰度与叶绿素a和溶解氧含量呈显著正相关,表明浮游植物初级生产过程影响了异养细菌的时空分布。在秋、冬和春3季异养细菌丰度与营养盐水平呈显著负相关,二者关系受浮游植物生物量间接影响。异养细菌时空分布差异取决于环境条件的变化,温度、盐度、叶绿素a和溶解氧含量是影响异养细菌丰度分布的主要因素。     

东沙群岛西南冷涡的海水理化特性

东沙群岛西南海区的溶解氧、活性磷酸盐和活性硅酸盐100m层四季的平面等值线出现封闭或半封闭的分布,表明了该海域气旋型涡旋的终年存在,溶解氧饱和度的断面分布也证实了东沙群岛西南海域终年存在下层海水抬升,并表明冷涡轴随深度增加而向东南方向倾斜。温度、盐度、溶解氧.活性磷酸盐在表层都有一均匀层,次表层有一跃层,而深层值则季节变化不大。     

珠江口伶仃洋水域溶解氧特征

根据１９８７年６，８，１１月和１９８８年２月４个航次珠江口伶汀洋的调查资料，分析了溶解氧的特征。结果表明：溶解氧含量表层均高于底层，周年变化呈现从夏季到冬季逐渐上升，且明显受珠江径流的影响，溶解氧（基本上是不饱和状态）与盐度成负相关。有机物和营养盐均影响溶解氧，但水温仍为溶解氧主要影响因素。     

Variations in the Atlantic inflow to the Nordic Seas, 1955–1996

Hydrographic observations on the Svinøy section, which runs NW from about 62°N on the Norwegian coast to 64°40′N on the prime meridian, have been used to investigate variations in the Atlantic inflow to the Nordic Seas. The data are from the winter 1955 to 1973 and from the spring and the summer 1978 to 1996. The observations show that in the summer there exist two cores of water with salinity above 35.25 at about 100 m depth, but in the spring and the winter the core furthest offshore is less distinct. Geostrophic calculations show that, for all data sets, there are two kernels with northward currents in the Svinøy section: one over the inner part of the continental slope (over 600–800 m depths) and one further offshore (over 1400–2500 m depth). The mean volume transports of Atlantic water in the section are 4.5, 5.0 and 5.6 Sv in spring, summer and winter, respectively. Results from an Empirical Orthogonal Function analysis of the summer data indicate that there is a dual structure in the section when interannual variations are considered. In the western part of the section the temperature and salinity are negatively correlated with the winter North Atlantic Oscillation index, but in the eastern part of the section they are weakly positively correlated. This is not found in the winter data from 1955 to 1973. The geostrophic volume transport in the summer through the Svinøy section is positively correlated with the NAO indices for winter and spring, where the March NAO index gave the best correlation. Also, the summer volume transports west and east in the section seem to be in opposite phase. From the summer data 1978 to 1996 there is a positive linear trend for the eastern transport (+2.4 Sv), but there is a negative linear trend for the western transport (−2.0 Sv). The transport through the whole section has increased by 1.1 Sv during the same similar period. The atmospheric conditions were different in years with relatively low temperatures and salinities in the western part of the section compared to those years with relatively high temperatures and salinities. It is proposed that interannual variations of temperature, salinity and volume transport in the Svinøy section are controlled mostly by a large-scale variable pressure system (i.e. the North Atlantic Oscillation index).     

长江口及邻近海域浮游动物生物量分布及季节变化

2006年7月—2007年12月,在长江口及邻近海域(29°30′N~32°30′N,120°00′E~127°30′E)布设150个观测站位,进行了4个季节生物、化学和物理海洋学综合调查。根据采集的浮游动物样品的分析鉴定结果及现场环境参数的测定数据,对浮游动物群落生物量分布及季节变化进行了研究。结果表明:长江口及邻近海域浮游动物生物量有明显的季节变化,主要表现为:春季>夏季>秋季>冬季。中华哲水蚤(Calanussinicus)、双生水母(Diphyeschamissonis)、百陶带箭虫(Zonosagittabedoti)和中华假磷虾(Pseudeuphausiasinica)是长江口及邻近海域浮游动物生物量的主要贡献者。化学营养盐是影响长江口及邻近海域浮游动物生物量分布的主要环境因素,除此以外,其它环境因子在不同季节对浮游动物生物量的影响存在差异。春季,温度和盐度是影响浮游动物生物量的主要因素;夏季,温度、溶解氧和叶绿素a是影响浮游动物生物量的主要因素;秋季,盐度、溶解氧和悬浮颗粒物是影响浮游动物生物量的主要因素。冬季,环境因子对浮游动物生物量影响不明显。     

长江河口南支水域溶解氧动力学模型的应用

应用Netherlands Instilute of Ecology (NIOO)的环境生态动力学模型Femme，在长江河口南支河段建立了1个一维的溶解氧动力学预测模型。运用此模型得出该区域深解氧和有机物时空分布情况并加以分析，结果显示该区域的有机物污染并不严重，其分布趋势大体为：排污口附近污染较多，枯水期更为明显；丰水期由于长江径流的稀释作用，有机物浓度大大降低；黄浦江、上海竹园排污口处有机物浓度最大。此结果同各种参考文献中提供的资料和观测值基本一致，也基本证实这是1个可行的预测溶解氧的模式。     

福建北部沿岸与台湾北面海域的水化学特性

根据１９８８年夏季台湾海峡海域的调查资料讨论福建北部沿岸和台湾北面海域水化学的区域性特征。结果表明，福建沿岸上升流是西部海域诸化学要素分布的控制因素。台湾北面海域（２５°５０′－２６°４０′Ｎ，１２１°４５′－１２２°３０′Ｅ）水体下层出现局部冷水抬升，福建沿岸和台湾北面海域都具有低溶解氧且不饱和、高营养盐、低温、高盐的特征，溶解氧、诸营养盐与温度、盐度分别有良好的相关关系。     

Seasonal and inter-annual variability in properties of surface water off Santander,Bay of Biscay, 1991–1995

The annual cycle of temperature, salinity and nutrients of surface waters (up to 100 m depth) was studied from June 1991 to December 1995 in a cross-shelf section over the continental shelf waters off Santander (southern Bay of Biscay). The time series showed that the temperature followed the expected seasonal warming and cooling pattern, which determines a seasonal process of stratification and mixing of the water column. The stratification period occurs annually between May and October in a layer of about 50 m depth from the neritic station beyond to the shelf-break. In the period between November and April the water column remained mixed. During spring and summer low salinity values were found in the surface due to continental runoff and advection from oceanic waters. In late autumn and winter, the salinity pattern was governed by an influx of salty water associated with the poleward current. As in other temperate latitudes, nitrates showed the highest values in winter throughout the water column and the lowest values at the surface during the stratified period. Wind-induced upwelling events were observed mainly in summer, which are characterised by low temperatures (< 12°C), high salinity and nutrient concentrations. The inter-annual variability of temperature showed a warming trend in the upper layers but this sign was not found at 100 m depth. In salinity a decreasing trend was observed throughout the water column, and this feature corresponds to the relaxing of the high salinity anomaly detected in the North Atlantic at the beginning of the 1990s. Both trends were coherent in the cross-shelf section from the coast to the slope.