夏冬季北黄海水体浊度分布特征研究

应用2007年1月和7月国家908专项北黄海区块水体调查获取的浊度等资料,分析了夏季和冬季北黄海海域水体浊度的水平和垂向分布特征,初步阐述了夏、冬季北黄海水体浊度分布具有南北高,中间低的特征。无论是夏季还是冬季,山东半岛东北沿岸和辽东半岛东南沿岸为高浊度区,中部海域受北黄海冷水团的影响而维持低浊度。夏季,北黄海冷水团导致的水体层结效应产生了"水障"作用——悬浮物只能沿岸分布和输送;冬季,山东半岛东端外海的强海流切变锋阻碍了悬浮物的纬向输送。此外,研究还发现由于黄海冷水团和黄海暖流的作用,导致夏、冬季黄海中部的沉积动力环境有所差异。     

夏季北黄海冷水团多年变化特性分析

本文根据横贯北黄海冷水团的大连一成山角断的４２年观测资料，采用“相似系数”方法分析了北黄海冷水团的分布范围、低温中心位置、厚度、相对体积、温、盐等特征等多年变化特征。根据诸特征的标准离差，将这４２年北黄海冷水团划分为强、弱和平年三种情况。     

夏季北黄海冷水团多年变化特征分析

本文根据横贯北黄海冷水团的大连—成山角断面的４２年观测资料，采用“相似系数”方法分析了北黄海冷水团的分布范围、低温中心位置、厚度、相对体积、温、盐特征等的多年变化特征。根据诸特征的标准离差，将这４２年北黄海冷水团划分为强、弱和平年三种情况     

北黄海温盐分布季节变化特征分析

利用2006～2007年夏冬春秋4个季节北黄海的大面调查资料,分析了4个季节北黄海温度和盐度大面以及典型断面分布特征,得出以下结论:2007年冷水团势力范围强于2006年,北黄海冷水团的形成受地形影响.黄海暖流冬春季较强,冬季最强,夏季最弱,秋季开始形成.鲁北沿岸流冬季最强,春季减弱,夏秋季消失,但夏季鲁北沿岸存在冬季鲁北沿岸流水的残余体,即鲁北沿岸水.辽南沿岸水4个季节都以低盐为特征,除夏季低盐中心位于庄河口外,其它3个季节低盐中心均位于调查区域的东北角.渤海与北黄海之间的水交换4个季节都存在.春季,断面盐跃层形成滞后于温跃层;秋季,断面盐跃层消失滞后于温跃层.     

北黄海小型底栖生物丰度和生物量时空分布特征

分别于2006年7月和2007年1,4和10月在北黄海陆架浅海水域进行小型底栖生物调查.结果表明,4个航次的小型底栖生物平均丰度分别为(1 099±634),(664±495),(1 601±837)和(524±378) ind·10 cm-2;平均生物量分别为(1 446.34±764.66),(428.63±294.84),(1 580.53±1 041.23)和(793.50±475.83) μg·dwt·10 cm-2.共鉴定出18个小型底栖生物类群,按丰度,自由生活海洋线虫为最优势类群,4个航次的优势度分别为72%,90%,85%和74%,其他优势类群依次是桡足类、多毛类、动吻类和介形类;按生物量依次是线虫、桡足类、多毛类、介形类和双壳类.97%的小型底栖生物分布在0～5 cm的表层沉积物内,线虫和桡足类分布在0～2 cm沉积物的比例分别为86%和87%.二因素方差分析(two-way ANOVA)表明:小型底栖生物丰度和生物量在由4个航次所代表的春、夏、秋、冬各季节之间存在显著差异(春、夏高于秋、冬),在4个航次的5个相同取样站位之间也有显著差异.小型底栖生物的丰度和生物量与水深和底盐呈负相关性.北黄海冷水团对小型底栖生物丰度和生物量时空分布有一定的影响.     

北黄海冷水团温、盐多年变化特征及影响因素

基于1976~1999年的海洋调查资料,主要研究了北黄海冷水团温、盐的多年变化特征,并结合该时间区间内黄河径流量及海洋站的气温、风速等资料探讨影响北黄海冷水团温、盐变化的因素.结果表明,北黄海冷水团在这24 a间温度稍呈上升趋势(0.005℃/a),盐度升降趋势则不明显.其温度主要受冬季气温影响,黑潮现象会使温度变异.盐度主要受黄海暖流、渤海热通量、海域冬季大风的共同作用;黄河径流量可能不是影响北黄海冷水团盐度变化的主要因素,但其径流量的大幅度变化也会影响北黄海冷水团的盐度变化趋势.     

北黄海底层冷水团的变化特征及其对外长山岛海区养殖扇贝死亡的影响

应用模糊聚类软划分算法，对北黄海底层水团进行了分析。根据分析的结果，可将该海区划分为三个水团：北黄海沿岸水，北黄海水团和北黄海冷水团，进而讨论了三个水团的月变化特征，北黄海冷水团的多年变化特征，以及冷水团温度变化与气温变化之间的关系。     

黄海冷水团夏季叶绿素垂向分布结构的影响机制

通过求解海冷水团叶绿素一维模式控制方程，首次对风搅拌混合、潮混合和光衰减强度的影响机制进行了解析研究。结果表明，湍流湿合过程和光的衰减强度对叶绿素夏季垂向分布结构具有重要影响。增强海面风搅拌合作用的结果，导致叶绿素表层分布趋于均匀；增强潮温合，导致叶绿素最大值增加，最大值的位置向海面抬升；减少光的衰减强度，导致叶绿素最大值增加，最大值的位置下沉。     

北黄海冷水团温度年际变化研究

本文基于1976—2006年国家标准断面(大连—成山头)调查资料,结合ECMWF气温、风速以及辐射等再分析资料,研究了北黄海冷水团的低温中心以及北部锋面的年际变化规律,并对其与气候年际变化信号的关系做了相关性分析以及EOF分析,研究了影响北黄海冷水团的诸多因素。研究结果表明,北黄海冷水团及其北部锋面强度存在明显的年际变化特征,北黄海冷水团中心最低温度具有升温趋势,北部锋面强度具有减弱趋势。分析发现,前冬海温,当地气温,经向风场以及辐射通量都对来年北黄海冷水团的强度存在影响,东亚冬季风的年际变异是影响北黄海冷水团温度年际变化的主要机制,El Nio、La Nia事件成熟期滞后于北黄海冷水团最低温度的相对低值、高值出现,ENSO通过与东亚冬季风的相互作用与北黄海冷水团相联系。     

北黄海夏季冷水团营养盐贡献的估算

根据2006年北黄海夏季航次调查资料,初步估算夏季冷水团及整个调查海区的水体体积,进而分别计算两者的营养盐总量,并在此基础上估算夏季冷水团区营养盐对调查海域的贡献.结果表明冷水团作为营养盐的高值区,以仅占调查海区总体积23.7％的体积分数,达到了对DIN、PO4-P和SiO3-Si分别为46.3％、63.9％和32.1％的贡献率,尤其是PO4-P的贡献量,更是达到海区总量的一半以上,充分体现出其营养盐贮库,特别是PO4-P贮库的特性.在水体层化减弱、消失的季节,冷水团对整个水体的营养盐是极大的补充.     

北黄海冷水团季节变化特征分析

利用2006—2007年春、夏、秋、冬4个航次的CTD数据,对北黄海冷水团的季节变化及其消长过程进行了分析.结果显示:春季,冷水团特征开始出现,6℃冷水占据了调查区域的1/3,冷水团中心的盐度值大于32 psu.成山头以东的高盐水舌主轴从冬季的124°E西移至123.3°E处;夏季,北黄海冷水团特征最为明显,核心温度约6℃,盐度高于32 psu,盘踞在50 m等深线以深的深槽中,温、盐呈现明显的双峰结构.与前人的结果相比,本文低温中心的位置偏东;秋季,北黄海冷水团强度减弱,但仍存在2个低温中心,并且高盐中心位于38.5°N,122.5°E附近;在垂直方向上,冷水团与上层水之间以温跃层为分界:温跃层春季时形成,位于20～30m;夏季达到最强,跃层在10～20m;秋季减弱,跃层深度降至30～40m;至冬季温跃层完全消失.     

北黄海冷水团季节变化特征分析

基于2006至2007年“908”项目执行期间春夏秋冬共四个航次的CTD温盐数据,针对四个季节底层大面及大连一成山头断面温度和盐度的分布特征,分析了北黄海冷水团的季节变化,初步探讨了其消长过程,并与历史资料相比较,发现了关于北黄海冷水团的新问题。研究表明：夏季,北黄海冷水团温度和盐度与历史资料相比,低温中心位置存在东偏,但低温中心温度和盐度变化不大。春季,32．8psu高盐水舌主轴位置较冬季偏西约75km,123．5°E以东的原冬季盐度高值区的范围向北延伸的势力大减,退化为较弱的小高盐水舌冬。冬季,北黄海冷水团已经消失,黄海暖流呈舌状向北延伸。秋季,减弱的北黄海冷水团存在两个中心温度约9℃的低温中心。     

南黄海春季水温分布特征的分析

利用美国海军的空间分辩率为10′×10′月平均的GDEM三维水温资料,研究了南黄海春季水温的分布特征及其演变过程。分析结果较清晰地显示了春季南黄海的水温分布如何从冬季的垂直均匀型过渡到夏季的层化结构。分析还表明:春季南黄海水温的水平和垂直结构皆比冬季更为复杂,并出现若干个较特殊的水文现象,例如,在34°40′~36°20′N的南黄海西侧出现了“青岛冷水团”,而在35°30′~37°20′N的南黄海东侧,初次发现存在着一个类似性质的冷水团,称其为“仁川外海冷水团”。此外,在冷水团的邻近海域还存在着中层冷水。     

夏季南黄海悬浮体粒度分布及其影响因素

南黄海是东亚海区陆源物质向西太平洋扩散的重要通道,阐明该海区悬浮体粒度特征及其分布规律对于深入揭示中国东部陆架海区源汇沉积体系形成机制具有重要意义。利用2012年夏季在南黄海调查获取的水文环境资料和悬浮体现场粒度（LISST）观测数据,分析悬浮体粒度分布特征及其影响因素,探讨其在南黄海中部泥质区成因机制中的作用。结果表明：夏季,南黄海悬浮颗粒中≤128 μm的细颗粒主要是由无机矿物颗粒组成,而＞128 μm的粗颗粒则由有机颗粒主导。无机颗粒主要分布在混合作用较强的近岸浅水区以及远岸的近底水层,有机颗粒在水体层化较强海域的密度跃层处占据主导地位。再悬浮的海底表层沉积物是海水中无机颗粒的主要来源,潮混合过程是引起再悬浮作用的主要动力因素。潮混合锋阻挡了近岸高浓度无机悬浮颗粒物沿近底层向远岸扩散,但跨锋面的表层离岸流可以将近岸区的部分无机细颗粒物输运至南黄海中部。密度跃层阻碍了冷水团内营养盐进一步向海表扩散,导致浮游植物在密度跃层处富集;大量浮游生物及其分泌物与细小的无机颗粒相结合形成絮集体是海水中＞128 μm粗颗粒的主要来源。絮集体的形成促进了表层无机细颗粒向海底沉降,促进了泥质区的形成。     

春、秋季黄东海海域悬浮体平面分布特征及海流对其分布的影响

利用2003年春季(4月)和秋季(9月)两次对南黄海及东海北部海域II类水体悬浮体质量浓度的调查资料,得到了本海域近期悬浮体的平面分布特征,并分析了海流对本海域悬浮体分布的影响。结果表明,本海域春季悬浮体质量浓度明显高于秋季;受黄海沿岸流、黄海暖流及台湾暖流的影响,春季苏北浅滩悬浮体呈西北-东南舌状向深海运移,秋季悬浮体以苏北浅滩高值区为中心向外海扩散;长江及杭州湾入海泥沙基本都沉降在123o30′E以西的海域内。     

黄海冷水团邻近海域浮游植物的昼夜垂直变化

于2006-10-19~20日在黄海南部海域进行定点(123°30′E,33°00′N)采样观测,用Uterm hl方法分析了浮游植物群集的垂直分布时间序列变化。研究结果表明:铁氏束毛藻(Trichodesmium thiebautiiGomont)为最优势种,其他优势种依次为具槽帕拉藻(Paralia sulcata(Ehrenberg)Cleve)、圆海链藻(Thalassiosira rotula Meunier)、菱形海线藻(Thalassionema nitzschioides Grunow)和佛氏海线藻(Thalassionema frauenfeldii Grunow)。硅藻在物种丰富度上占优势。调查期浮游植物细胞丰度介于(1.111~2 042.889)cells mL-1,平均值为192.756 cells mL-1。浮游植物细胞丰度垂直分布特征是表层水体最高,10m层迅速降低,底层最低。浮游植物细胞丰度随时间具有一定的波动,10月19日12:00和10月20日0:00在表、底层水体各出现2个细胞丰度峰值,10 m层的2个峰值比表、底层均滞后3 h。调查期浮游植物群集各层差异明显。     

渤、黄、东海悬浮物质量浓度冬、夏季变化的数值模拟

采用HAMSOM三维正压水动力模型结合粒子追踪的悬浮颗粒物输运模型模拟了渤、黄、东海悬浮物质量浓度冬、夏季变化。模拟结果显示,潮流和底质对悬浮物质量浓度的分布有决定性的作用,沉积物再悬浮对悬浮物质量浓度分布影响大,冬季尤为显著。莱州湾中西部和渤海湾南部悬浮物终年维持高质量浓度,古黄河口冬季再悬浮物的质量浓度高于其它季节的。长江口附近悬浮物终年维持高质量浓度,夏季长江口东北悬浮物的质量浓度高于冬季的,浙江沿岸冬季悬浮物的质量浓度高于夏季的。