舟山近海海域夏季上升流时空特征及其与风场的关系

利用2002-2013年期间的卫星遥感海表温度(SST)数据分析了舟山海域夏季上升流的时空特征,并结合同时期的海面风场数据探讨了风对该海域夏季上升流的影响。对多年夏季月平均的SST进行经验正交函数(EOF)分解结果表明,7月份前两个模态方差贡献率分别为71.66%、16.55%,8月份前两个模态方差贡献率分别为87.03%和7.30%,并均通过了显著性检验,舟山近海海域的上升流存在较为明显的年际变化。相关分析显示,经向风速和SST异常存在显著的负相关关系,即夏季盛行的西南风有利于上升流的发展。并且,艾克曼(Ekman)体积输运计算结果表明,舟山海域7、8月份风生上升流的量级分别为3.0×10~(-5)m/s和1.5×10~(-5)m/s,7月上升流显著强于8月,这与8月份观测到的海表显著低温异常相关。     

全球非结构网格有限体积法海洋模式东中国海潮汐计算初步分析

对全球非结构有限体积法海洋模式(Global-FVCOM)计算的全球海洋潮汐东中国海部分进行了验证。模式与资料的比较范围为24°N到41°N、118°E到132°E。根据计算结果得出了东中国海的M2、S2、K1、O1分潮的同潮图。分潮计算结果与东中国海区域99个实测站点比较结果总体较好,局部区域水深和网格精度欠缺导致偏差偏大。M2分潮振幅均方根偏差为15 cm,迟角均方根偏差为10°,K1分潮振幅均方根偏差为8.2 cm,迟角均方根偏差为9°。初步结果将有利于进一步建立全球多尺度潮流-洋流耦合模型。研究亮点:采用全球一体化的非结构有限体积法模式计算了全球潮汐,东海潮汐比较结果表明模式较好地反演了该地区潮波特征。全球模式的研究有助于加深对全球变化和近海变化的理解,具有广阔的研究前景。     

2015年冬季南黄海水文特征及海-气CO2通量分析

基于2015年冬季在南黄海海域现场观测获得的CTD和CO2等数据,分析了该海域海-气CO2通量,探讨了该海域冬季温、盐度和表层CO2分压(pCO2)等要素的分布特征及其影响因素.结果表明:冬季南黄海西侧海域受黄海沿岸流的影响,呈现低温、低盐的特征,南黄海中部受黄海暖流影响,呈高温高盐特征;南黄海靠近沿岸海域水体垂直混合强烈,温盐垂直分布较为均匀.南黄海海域表层pCO2平均值为(385.34±43.62) μatm.表层pCO2分布具有明显的区域差异,海区中部pCO2整体上大于近岸,因受长江冲淡水与黄海沿岸流的水平及垂直混合作用,长江口北部局部区域最高通量达27.81 mmol/(m2·d),但总体表现为大气碳汇,平均通量达(-2.47 ±3.91)mmol/(m2·d);山东半岛东南部海域较高的pCO2受控于温度,同时与黄海沿岸流带来的高碳酸盐等水体的混合有关,表现为大气碳源,平均通量为(0.11 ±0.80)mmol/(m2·d).整个调查海域平均通量为(-2.24 ±3.74)mmol/(m2·d),表现为大气CO2的碳汇.     

2001-2002年间南极埃默里冰架水的空间分布与季节变化

南极冰架水是由海洋—冰架相互作用形成的位温低于局地冰点的水团，较周围水体相对低温、低盐，是衡量冰架物质平衡的良好指示剂。基于澳大利亚埃默里冰架海洋研究计划（AMISOR）2001至2002年的现场观测资料，本文开展了埃默里冰架水空间分布的季节变化与输运特性研究。CTD结果显示，冰架水夏季普遍分布在冰架前缘的西部、中部和东部海域，但中、西部海域的冰架水核心温度更低、分布范围更广。锚碇潜标结果显示，冰架水的分布存在显著的季节变化：冬季，冰架水盘踞在冰架前缘71.0°E以西海域和71.5-72.5°E的中部海域，以流出为主要特征；夏季，除了冰架前缘71.5-72.5°E的中部海域仍被冰架水控制，冰架水还出现在冰架前缘73.5°E以东海域，并以流入为主要特征。而冰架水在冰架前缘西部海域的出流强度明显大于东部海域的入流强度，全年冰架水主要从冰架底部输出进入普里兹湾占主导。     

长江口南支水域刀鲚仔稚鱼数量变动的研究

为了探明长江口南支刀鲚仔稚鱼的丰度和分布变化,2014年3-9月在长江口南支设置8个站点,采用大型仔稚鱼网(口径1.3 m,网目0.5 mm)在每月大潮期间按月进行表层水平拖网。共拖网91网次,采集刀鲚仔稚鱼1 270尾,体长范围为3.56~50.88 mm,发育阶段由卵黄囊期仔鱼期到稚鱼期。其中涨潮期间采集刀鲚仔稚鱼1 013尾,平均密度0.27 ind/m3,平均体长10.00 mm。其中St.8密度最高,达0.268ind/m3,平均体长为9.44 mm。退潮期间采集刀鲚仔稚鱼163尾,平均密度0.01 ind/m3,平均体长为20.08 mm。St.8昼夜调查表明,夜间采集刀鲚94尾,涨潮期间密度为0.056 ind/m3,小于白天涨潮密度,退潮期间密度为0.003 ind/m3,小于白天退潮密度,涨潮平均体长为13.86mm,大于白天;夜间退潮平均体长为22.01 mm,与白天相当。比较沿岸碎波带研究结果,长江口南支出现的刀鲚仔稚鱼个体较小,有必要加强对江面刀鲚早期资源漂流水域的保护。     

上海海岸带演变及生态系统服务价值变化研究

为了开展上海海岸带演变及生态系统服务价值（Ecosystem service value ESV）变化研究,实验基于1990、2000、2010和2020年Landsat遥感影像数据,分析上海海岸带岸线长度变化特征;结合Globe Land30的数据,利用空间分析,开展1990—2000年,2000—2010年、2010—2020年三个时期内土地变化和土地转移研究;在此基础上,构建上海海岸带ESV模型,厘清2000—2020年上海海岸带ESV时空变化特征。结果表明：1990—2020年间,受人类活动和自然因素影响,上海大陆岸线呈先增加后缓慢减小到增加的变化趋势,崇明岛岸线减少,长兴岛和横沙岛岸线长度增加。同时,由于人类活动强度和沿海工程力度加大,海岸带土地利用面积变化显著,耕地和建设用地增多。此外,由于土地扩建,研究期间上海海岸带呈ESV增加趋势,但其湿地ESV在2010—2020间下降28.59%。就空间分布而言,上海海岸带ESV从中高值区域逐渐向低和极低区域转变,到2020年,单位面积ESV极高地区已基本消失。城市进程中建设用地的开发和沿海湿地生态系统的减少是造成上海海岸带ESV变化的主要原因。本研究可为服务上海市指导海岸带环境管理以及可持续发展提供科学依据和决策支持。     

南极普里兹湾关键物理海洋学问题研究进展及未来趋势

南极普里兹湾及其邻近海域关键物理海洋学问题包括水团特性、环流特征和冰架 海洋 海冰相互作用过程等。该海域水团可以分为南极表层水、绕极深层水、南极底层水、南极陆架水和南极冰架水等,受外部条件影响,这些水团时空变化显著。普里兹湾区域的环流以普里兹湾流涡,西向的沿岸流和东向的绕极流,以及两者之间的南极辐散带的环流为主要特征,地形是环流特征的关键影响因素。埃默里冰架 海洋的相互作用过程显著影响普里兹湾海域的水团特性和环流状况。冰泵机制,是埃默里冰架外海水进入冰穴,并引起冰架底部消融和冻结的重要原因。冰架 海洋 海冰相互作用形成的低温高盐水,是普里兹湾形成南极底层水的潜在因素之一。加强现场观测,并建立高分辨率的冰架 海洋 海冰耦合模型系统是研究普里兹湾海域物理海洋学关键过程和变化机制的重要手段,是南极研究的发展趋势。     

基于海气耦合浮标分析北欧海夏季海气热通量及其对ERA-Interim/OAFlux的评估

基于2012年我国首次在北欧海进行了23 d连续的现场浮标观测的海表面空气温度、湿度、风速和海表皮温等观测资料,利用COARE 3.5块体算法计算得到海气界面湍流热通量,感热通量为9.34 W/m~2,潜热通量为31.55 W/m~2(海洋向大气为正)。ERA-Interim和OAFlux是国际通用的海洋气象数据集,将浮标观测结果与两类数据集进行了对比分析和验证。结果显示:北欧海暖流区夏季海气温差对于海气界面的感热输送起到主要影响作用,而在中低风速(10 m/s)的情况下对潜热输送起主导作用的是海气间的湿度差。在夏季北欧海暖流区域内ERA-Interim和OAFlux相对于使用COARE计算的浮标感热通量分别偏高和偏低12.58%与26.33%,造成差异的主要因素是两个数据集对海表皮温和海表气温的估算误差;ERA-Interim和OAFlux对潜热通量分别偏高17.54%和7.76%,造成差异的原因是对海表空气湿度的估算误差。     

2015年冬季南黄海水文特征及海-气CO2通量分析

基于2015年冬季在南黄海海域现场观测获得的CTD和CO₂等数据，分析了该海域海-气CO₂通量，探讨了该海域冬季温、盐度和表层CO₂分压（pCO₂）等要素的分布特征及其影响因素。结果表明：冬季南黄海西侧海域受黄海沿岸流的影响，呈现低温、低盐的特征，南黄海中部受黄海暖流影响，呈高温高盐特征；南黄海靠近沿岸海域水体垂直混合强烈，温盐垂直分布较为均匀。南黄海海域表层pCO₂平均值为（385.34±43.62）μatm。表层pCO₂分布具有明显的区域差异，海区中部pCO₂整体上大于近岸，因受长江冲淡水与黄海沿岸流的水平及垂直混合作用，长江口北部局部区域最高通量达27.81 mmol/（m²·d），但总体表现为大气碳汇，平均通量达（-2.47±3.91）mmol/（m²·d）；山东半岛东南部海域较高的pCO₂受控于温度，同时与黄海沿岸流带来的高碳酸盐等水体的混合有关，表现为大气碳源，平均通量为（0.11±0.80）mmol/（m²·d）。整个调查海域平均通量为（-2.24±3.74）mmol/（m²·d），表现为大气CO₂的碳汇。     

马里亚纳海沟海域深渊潜器作业海况条件分析

深海是海洋科学研究和技术发展重点关注的海域,其中又以探索和研究全球最深的海域——马里亚纳海沟挑战者深渊为重要标记和挑战。为保障深渊潜器在该海域的作业安全,本文利用美国海洋大气局(NOAA)发布的WAVEWATCHⅢ后报产品,和基于JasonⅡ卫星的海浪遥感数据产品,统计分析了该海域自2005年2月到2015年7月期间,波浪要素的空间分布和时间变化特征。结果表明,马里亚纳海沟海域多年逐月区域平均有效波高为1.30(6月)~2.53 m(1月),周期为8.0(6月)~9.6 s(12月),逐月最大波高分别为3.03、2.79、2.58、2.19、1.74、1.56、1.68、1.78、1.85、2.22、2.37、2.81 m。海浪的季节差异显著,其中冬季平均波高最大,夏季平均波高最小,春秋两季为过渡期。本文对发生的4 m以上巨浪进行统计,发生频率逐月区域平均值为0.2%~3.5%,冬季发生频率较高,春夏秋三季巨浪频率较低。根据"蛟龙号"及其他相关深渊潜器在四级海况下进行布放和五级海况下回收的设计参数条件要求,在马里亚纳海沟海域,更合适的作业时间为5到10月,在其他月份,需要选择良好的海况条件进行作业。