西北太平洋不同寿命中尺度涡统计特征

本研究通过OW(Okubo-Weiss)参数和闭合等值线相结合的方法自动识别西北太平洋(0°—45°N,120°—180°E)中尺度涡并跟踪后续中尺度涡,分析了不同寿命中尺度涡的季节变化、年际变化、数量特征以及动力学参数等。研究发现,不同寿命中尺度涡的数量高峰时间在不同程度上晚于气象上最冷月份约1~3个月。与其他寿命中尺度涡不同,中等寿命中尺度涡的气旋涡(33.9 cm/s)比中等寿命中尺度涡的反气旋涡(16.9 cm/s)旋转得更快,季节变化最为显著。冬季更适于西北太平洋中尺度涡的发生与发展,并且在寿命上,更易发展为中等寿命涡旋。不同寿命中尺度涡的月数量变化都存在3个明显的周期性变化(第一主周期、第二主周期、第三主周期),根据不同主周期的时间尺度长短,它们的影响因子分别可能是太阳辐射、ENSO现象、季节变化。从地理分布看,不同寿命中尺度涡高频区分布并不完全一致。从涡旋平均振幅地理分布看,中等寿命中尺度涡在高频区拥有最大的涡旋平均振幅(15~25 cm),短寿命中尺度涡次之(15~20 cm),长寿命中尺度涡的平均振幅最小(10~16 cm)。从涡旋半径地理分布看,长寿命中尺度涡仅在副热带逆流区有较大的平均半径(20~30 km),中等、短寿命中尺度涡在研究区域北部均有着较大的平均半径(30~45 km)。从动力学参数看,西北太平洋中尺度涡的动力学参数在寿命中期并非是最高值,约在寿命的前三分之一达到第一个高值,然后小幅下降,保持稳定,直到寿命的后三分之一小幅上升,达到第二个高值,然后迅速下降直至数值为零。

太子河流域降水及旱涝时空演变特征分析

为研究太子河流域降水及旱涝演变特征,依据太子河流域19个雨量站1956-2006年逐日降雨资料,采用数理统计结合GIS空间分析技术,引入了降水距平百分率Pa、标准化降水指数SPI、长周期旱涝急转指数LDFAI等指标进行分析。结果表明,太子河流域降水量呈现非显著下降趋势,线性倾向率为-12.96 mm/(10 a),并且具有明显的空间差异性;太子河流域旱涝演变过程大致经历了4个阶段,20世纪90年代以来为干旱期,干旱发生的频率较高,多尺度SPI的综合应用能够较好地反映太子河流域旱涝演替过程;太子河流域旱涝急转现象频繁,典型年份旱涝急转强度具有明显的空间差异性。总体来说,涝转旱事件发生频率大于旱转涝事件发生频率,而旱涝急转事件主要发生在太子河流域下游区域,需重点关注旱转涝事件带来的影响。

基于遥感资料的北黄海叶绿素a浓度时空演变特征分析

海表叶绿素a(Chl-a)的分布具有明显的空间区域性以及动态发展特征,分析叶绿素a浓度的长期变化趋势对了解海洋初级生产力发展、生态监测具有重要意义。北黄海渔业资源丰富,是我国重要的渔场,为调查海域整体生态系统稳定性,本文利用Hermes提供的多源卫星融合数据,从遥感视野,运用Mann-Kendall趋势检验方法,在全局尺度分析1998—2019年北黄海叶绿素a浓度的年际、季节变化特征及其演变规律,分析了其动态变化特征与环境要素的相关性。研究发现,北黄海叶绿素a空间分布区域性强,具有明显的季节变化。近海海域浓度高于深海海域,辽东半岛大洋河口具有一高值中心,这与陆源输入有关。除西朝鲜湾附近海域呈微弱的上升趋势外,其他海域均呈现下降趋势,近岸海域下降趋势显著,这意味着西朝鲜湾附近海域浮游植物可能有更强的生长潜力。北黄海Chl-a浓度变化影响因素复杂且区域性强,Chl-a浓度与环境因素仅部分月份存在较强的相关关系,季节上不同因素存在相对主导的相关性。相关环境因素在一定程度上均会对Chl-a的分布和变化产生影响,时间上,9月PAR与Chl-a有相对较强的负相关关系。空间上,光合有效辐射相较海表温度、海表风速对Chl-a浓度影响较大。冬季,辽东半岛南部海域与SSW呈相对较强的正相关;夏季在海域西部则与SST呈相对较强的负相关。沿岸径流输入的减少可能是近岸Chl-a呈下降趋势的原因。

东海黑潮周边中尺度涡的分布、运动规律以及生成机制

为了探究东海黑潮周边涡旋分布、形成机理及运动规律,基于法国国家空间研究中心(CNES)卫星海洋学存档数据中心(AVISO)的中尺度涡旋数据集展开了研究。首先,统计了近27年东海黑潮周边的涡旋分布,发现在黑潮弯曲海域产生了650个涡旋,在黑潮中段海域产生了271个涡旋,其中直径100~150 km之间的涡旋数量最多,涡旋振幅主要集中在2~6 cm。其次,分析了东海黑潮的运动路径和涡运动过程,结果表明,黑潮气旋式弯曲海域内侧易产生气旋涡,且移动路径较长,如台湾东北海域黑潮流轴气旋式弯曲处产生的涡旋,其平均位移达到了87.6 km;当反气旋式弯曲海域内侧产生反气旋涡时,涡旋往往做徘徊运动。黑潮中段海域的涡旋呈现出气旋涡在黑潮主轴西侧、反气旋涡在黑潮主轴东侧的极性对称分布特征,两类涡都沿黑潮主轴向东北方向移动。最后,结合再分析的流场、海面高度数据,讨论了涡旋运动规律和生成机制。黑潮弯曲处涡旋的生成与黑潮流体边界层分离有关,奄美大岛南部到冲绳岛西侧的黑潮逆流对黑潮中段海域涡的极性对称分布起到了关键作用,涡旋在运动过程中通常经历生长、成熟和衰变三个阶段。

两类El Nino事件对中国近海及毗邻海域海表温度的影响

为研究东部型和中部型两类厄尔尼诺(El Nino)事件与中国近海海表温度(sea surface temperature,SST)变化间的联系,基于中国科学院大气物理研究所连续80年(1940—2019年)的SST再分析数据,采用EOF分解、合成分析等方法做了初步分析,发现中国近海及毗邻海域近80年SST变化与全球变暖密切相关。并且两类El Nino事件对中国近海SST变化的影响存在显著差异。东部型El Nino事件发展过程中,中国近海及毗邻海域SST在发展年主要为负异常,衰退期为正异常;中部型El Nino事件发展过程中, SST变化区域差异大,发展年日本附近海域为正异常, 28°N以南为弱的负异常。两类El Nino事件引发西太平洋风场反气旋涡的时间、位置与强度等的不同,是造成中国近海风场与海表温度异常(sea surface temperature anomaly, SSTA)差异的主要原因。

2015年夏季黄渤海表层浮游植物种群分布特征研究（英文）

海洋浮游植物在海洋生态、环境和全球气候变化中担当着非常重要的角色,也是测量水质的指示生物。黄渤海地理位置独特,研究黄渤海的浮游植物种群分布特征对我国海洋生态的研究有重要意义。本研究利用2015年8月对黄海、渤海海域浮游植物数据进行调查取样,经HPLC技术进行色素分析,通过CHEMTAX软件对获取的色素数据进行统计分析,由此获取浮游植物群落结构信息。研究发现,首先,从海域的角度来看,2015年夏季渤海表层浮游植物的生物量高于黄海,而北黄海表层的浮游植物生物量又高于南黄海。其次,从浮游植物优势种的角度看,黄渤海表层的浮游植物优势种为硅藻、定鞭金藻和绿藻,三类优势种占比分别为55.76%、14.56%、14.55%,其中硅藻占绝对优势。

布局海洋大数据科技平台 推动海洋产业信息化升级——大连市推进海洋环境大数据应用服务关键技术发展

大连向海而生、因海而立,具有良好的涉海产业基础。目前,大连市涉海产业要转型升级,加快建设海洋中心城市,海洋数据中心建设是实现该战略目标的重要关键。为推动海洋数据中心建设,大连海洋大学2017年筹备成立了应用海洋学研究所,大连市科技局又依托该研究所团队批建了“大连市应用海洋学工程技术研究中心”。而应用海洋学研究的核心,正是海洋环境数据在各涉海行业中的有效应用。

渤海表层叶绿素a时空分布及演变特征

应用MODIS（Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer）三级月平均遥感反演数据对2003年~2013年渤海表层叶绿素a浓度的空间、年际及季节分布特征与演变模式进行分析。结果表明：渤海表层水体叶绿素a浓度在靠近陆域的浅层水域浓度偏高,最高值分布于莱州湾、渤海湾、辽东湾等三个内湾水域;2003~2013年,除莱州湾外,渤海表层叶绿素a浓度呈逐年增加趋势;季节性变化方面,除渤海中部与渤海海峡,叶绿素a浓度每年有2次高峰期,峰值分别出现在早春与夏末,两次峰值间的夏季中期出现一次极低值,峰值出现时间依据地理位置不同有1个月左右时间差别。

近岸海域赤潮发生机制及其控制途径研究进展

近岸海域赤潮灾害是目前我国海洋环境的主要问题之一。本文总结了国内、国际上对近岸海域赤潮发生机制研究的主要理论与研究方法,探讨了近岸赤潮发生的控制原理与技术手段。同时提出,在加强近岸水体赤潮发生机理研究的基础上,要将流域、河口与近岸海域系统作为一个整体进行研究。并且,考虑近岸海域水环境的复杂性以及生态系统演进的不确定性,不仅要加强近岸海域生态治理修复,还需注意加强近岸水体水质的监控,预防赤潮的暴发。