海冰对南极磷虾(Euphausua superba)资源丰度的影响

利用1997—2008年南极磷虾产量及各月南极海冰面积数据,分析南极磷虾产量的时空分布,以及海冰对南极磷虾资源丰度的影响。结果表明,近年来南极磷虾年平均产量在11万t左右,主要来自48渔区,渔汛期为3—7月。但不同渔区(48.1区、48.2区和48.3区)在不同年份和季节,其产量和CPUE均有明显差异。分析认为,48区CPUE变动与上一年冬春季(7—11月)海冰面积变化关系极为密切。相关分析表明,48区夏季磷虾CPUE与上一年冬春季(7—11月)平均海冰面积呈现显著的负相关(r=?0.721,P<0.05),特别是9月(r=?0.756,P<0.05)和10月(r=?0.674,P<0.05)。其海冰面积可解释57.1%的48区夏季CPUE变动。

南极大西洋扇区磷虾渔业渔获率突变特征及其致因分析

本研究利用CCARMLR数据库中提取的南极大西洋扇区(含48.1、48.2和48.3亚区)1982―2011年30年间的南极磷虾(Euphausia superba)年平均渔获率数据,运用Mann-Kendall法分析了其时间序列的发展趋势及突变特征。从趋势特征看,48区月均名义CPUE由1982年的5 t/h左右,变化至2011年的10 t/h左右。CPUE值时间序列呈现显著性周期波动,线性趋势年均增幅为0.221 t/h。48.1亚区为主要捕捞区域,其CPUE线性趋势增幅最小,为年均0.088 t/h;而48.2亚区增幅最大,年增幅达0.323 9 t/h;41.3亚区的年增幅为0.261 t/h。就渔获率突变特征而言,过去30年48区磷虾渔获率变化趋势为先缓后快的逐渐上升过程,渔获率突变点发生在1999年,这个突变在2001年后显著性存在。3个亚区磷虾渔获率均存在"上升突变"突变点。48.1亚区渔获率分别于2001年和2004年出现相交突变点,但均未通过α=0.05的显著线检验。48.2亚区分别于1995—1996年"向下突变",但未通过α=0.05的显著线检验,1996—1997年出现"向上突变",2000年通过α=0.05的显著线检验。48.3亚区突变发生在1992年,突变点通过α=0.05的显著线检验。结合海冰面积和捕捞(包括般队、捕捞技术、加工工艺)等因子分析突变的致因时,发现:(1)捕捞技术和加工工艺是最主要的致突变因子;(2)海冰面积在1983—1993年对渔获率突变有明显贡献;(3)空间上,越靠近南大陆,环境因子对突变的发生越容易产生作用。

大尺度环流异常对南极印度洋扇区海表面高盐异常的影响

南极印度洋扇区分布了许多南极底层水的生成区,此海域海水盐度变化对全球的气候变化有着深远影响。本文采用EN4再分析数据、实测海豹资料和WOD18数据,结合大气再分析和海冰密集度数据,对南极印度洋扇区表面盐度长期变化及其对大尺度环流异常的响应进行探究。2008年以来,南极沿岸出现显著的海表面持续性高盐异常,其中印度洋扇区变化最为显著,表层高盐水主要集中在达恩利冰间湖附近与沙克尔顿冰架以北的海域。沿岸海域的高盐陆架水向北扩张且影响深度不断加深,高盐的绕极深层水上涌也更加明显。此高盐异常与南极涛动(Antarctic Oscillation,AAO)、印度洋偶极子(Indian Ocean Dipole,IOD)两种大尺度环流密切相关。AAO与IOD正位相下,西风显著增强,促进海冰大量生成,为海表面提供了大量的盐通量。同时,海表面出现更显著的风场旋度负异常与低压异常,促进高盐深层水上涌,对高盐异常有重要维持作用。此外,纬向风剪切与蒸发增强也是影响该高盐异常的重要局地过程。

南极海冰变化驱动的海水降温效应对西南大西洋阿根廷滑柔鱼栖息地的影响

根据2013—2017年1—4月西南大西洋阿根廷滑柔鱼(Illex argentinus)公海渔场生产统计数据以及南极海冰覆盖范围和作业渔场内54、96、193 m的水温等环境数据,利用栖息地适宜性指数(habitat suitability index,HSI)表征阿根廷滑柔鱼栖息地的适宜性情况,以HSI≥0.6的海域范围占比表示适宜栖息地的变化,探究南极海冰覆盖范围与不同水层温度的关系,评估南极海冰变动引起的渔场内海水降温效应对阿根廷滑柔鱼栖息地的影响。结果发现,南极海冰覆盖范围、不同水层温度和阿根廷滑柔鱼HSI均存在显著的月间变化。相关分析表明,南极海冰覆盖范围与不同水层水温存在正相关关系,且海冰高的年份栖息地适宜性要高于海冰低的年份。南极海冰融化导致的阿根廷滑柔鱼渔场不同水层水温降低0.1、0.3、0.5和1.0℃的情况下,随着水温的降低,阿根廷滑柔鱼栖息地时空分布发生明显变动:当水温降低不超过0.5℃时,整个海域适宜栖息地面积略微上升;而水温降低1.0℃时,适宜栖息地急剧减少。不同海域内适宜栖息地变化具有差异,适宜栖息地整体向阿根廷专属经济区(exclusive economic zone,EEZ)线内移动,且EEZ内的适宜栖息地占比显著升高,公海范围适宜栖息地变化较小,而福克兰群岛EEZ内适宜栖息地占比明显降低。研究表明,南极海冰融化导致的阿根廷滑柔鱼渔场内垂直水温降低幅度较高时,可能导致其向阿根廷近海移动,而福克兰群岛EEZ内的栖息地将大幅减少。