东太平洋赤道附近海域茎柔鱼(Dosidicus gigas)渔业生物学的初步研究

根据2011年东太平洋赤道附近海域探捕期间采集的1178尾茎柔鱼样本,进行了茎柔鱼的生物学特性研究。结果表明:茎柔鱼胴长范围为201—421mm,平均胴长为290mm,优势胴长为260—320mm;体重范围为200—2650g,平均体重为1000g,优势体重为600—1000g;胴长与体重关系呈幂指数关系;雌、雄性比为2.59:1;性腺成熟度以I、Ⅱ期为主;缠卵腺长和缠卵腺重随着性腺的成熟而逐步增大;雌性初次性成熟胴长为397.2mm;摄食等级以0—1级为主;与其它海域相比,该海域茎柔鱼个体差异明显,主要为小型群体。

东太平洋赤道公海茎柔鱼生物学特性

根据2013年4-6月在赤道公海探捕期间采集茎柔鱼样本,研究赤道公海茎柔鱼渔业生物学特性。结果表明,不同性别、不同月份,茎柔鱼胴长和体质量组成不同。雌、雄性样本的胴长范围分别为93-495 mm和94-406 mm,优势胴长组分别为260-340 mm和240-320 mm,分别占样本总数72.53%和70.26%;雌、雄性样本体质量范围分别为25-3 900 g和33-2170 g,优势体质量组分别为400-1 200 g和200-1 000 g,分别占样本总数82.71%和87.82%。雌、雄性茎柔鱼净体质量比例分别介于31.69%-80.51%和37.05%-81.35%之间,平均值分别为60.45%和62.73%。协方差分析表明,茎柔鱼胴长与体质量、胴长与净体质量的生长均存在性别间差异,胴长与体质量的生长都最适合用幂函数表示,而胴长与净体质量的生长,雌、雄性样本分别最适合用幂函数和指数函数表示。不同月份茎柔鱼性别比例构成不同,4月、5月和6月性别比例分别为1.87∶1、1.61∶1和1.17∶1,全部样本的性别比例为1.61∶1。不同月份茎柔鱼性腺成熟度的组成不同。不同性别、不同月份间茎柔鱼胃含物等级组成存在差异。

东太平洋赤道海域茎柔鱼体征生长及生殖投入

现生头足类的性腺发育滞后于个体生长,研究其生殖投入方式对于掌握它们的生 长发育过程有着重要的意义。为此,本实验利用形态学和残差指标分析方法,对东太平 洋赤道海域茎柔鱼的体征生长及其生殖投入进行了分析。结果显示,雌、雄个体均为匀 速生长,雌性个体性腺成熟的最小胴长和最小体质量分别为270 mm和766 g,雄性个体 性腺成熟的最小胴长和最小体质量分别为270 mm和479 g。雌、雄个体的空胃率低,摄 食等级以1~2级为主;随着月份推移,个体的体征质量逐步趋好,在性腺发育阶段最 差。雌性成熟个体的性腺指数平均值为2.26%±1.33%,缠卵腺指数平均值为34.34%± 18.62%;雄性成熟个体的性腺指数平均值为1.31%±0.35%。雌、雄个体二者的体征指标 与生殖投入指标均呈显著的正相关关系;随着性腺发育,体征指标和生殖投入指标呈下 降趋势;随着胃饱满度等级增加,体征指标呈下降趋势,生殖投入指标则呈上升趋势。 研究表明,茎柔鱼在性腺发育过程中持续摄食生长,生殖投入倾向于外源性,肌肉组织 存储能量部分转化以满足生殖发育所需。

东太平洋赤道海域茎柔鱼角质颚形态差异

海洋生物的表型与其栖息环境密切相关,了解其与资源利用相关的表型特征有助于理解其资源利用方式及生态位特征。茎柔鱼广泛分布于东太平洋,是该海域生态系统的关键种,其个体形态受环境影响变化明显。为探究不同环境条件是否会对茎柔鱼的重要摄食器官角质颚的形态产生影响,本研究对东太平洋赤道海域加拉帕戈斯群岛东、西部两个群体共244尾茎柔鱼的角质颚进行了形态学分析。采用传统形态方法测量了角质颚的12项外部形态参数,并利用几何形态测量方法对其上、下角质颚图像分别设置20个地标点并进行数字化分析。结果显示,不同群体的茎柔鱼角质颚的11项外部形态参数均存在显著差异,但差异系数均小于1.28。几何形态分析显示,不同群体茎柔鱼角质颚的整体大小及形状均差异显著,并具有不同的异速生长模式,形状差异主要体现在上颚的喙部与侧壁、下颚的喙部与翼部。不同群体的上、下角质颚均具有较高的判别成功率,平均判别正确率分别为89.61%和85.88%。加拉帕戈斯群岛以东海域的茎柔鱼具有较小的角质颚、较弯曲和尖锐的喙部、较大的侧壁及较短较宽的翼部,可能与该栖息地的环境及食物类型有关。这些与资源利用相关的表型可塑性反映了茎柔鱼对于不同栖息环境的适应,有利于提高其生存能力。

东太平洋赤道海域茎柔鱼主要生物学特性比较研究

根据中国远洋鱿钓船于2018年2-4月在东太平洋赤道(110°W^114°W、2°40’S^2°N)作业期间现场取样的1200尾茎柔鱼(Dosidicusgigas)样本进行研究,利用频率分布法分析了2-4月胴长、体重、性腺成熟度和摄食等级的分布,并通过拟合求出了胴长-体重的关系和初次性成熟胴长。根据采样海域的遥感温度,讨论了茎柔鱼不同月份雌雄个体生长的差异。结果显示,2-4月雄性茎柔鱼优势胴长依次为26~28 cm(19.33%)、30~32 cm(26.46%)、28~30 cm(31.82%),雌性分别为24~26 cm(16.8%)、28~30 cm(24.95%)、26~28 cm(21.79%);2-4月雌雄茎柔鱼优势体重均依次为400~600 g(28%、20.67%)、600~800 g(29.14%、28.25%)、600~800 g(25.64%、31.82%)。协方差表明3月雌性茎柔鱼与同月雄性茎柔鱼以及2月、4月的雌性茎柔鱼生长模式均存在显著性差异(P3<0.01,P2-3<0.01,P3-4<0.05)。2-4月雌、雄性茎柔鱼摄食等级均以1~2级为主,高摄食等级占比逐月降低。雄性茎柔鱼性腺发育均以Ⅱ期为主,性成熟比例逐月升高,初次性成熟胴长为32.72cm;雌性性腺发育缓慢,各月发育均以Ⅰ期为主,未成熟比例占97%以上,茎柔鱼胴长和体重随性腺等级的提高呈逐级增长状态。综合判断雄性茎柔鱼性成熟比雌性早,性成熟雄性个体或因交配正在离开赤道海域开始向美洲沿岸洄游。

东海区海蜇生产与东太平洋赤道海温关系的初步探讨

海蜇(Rhopilema csculenta Kishinouye)广泛分布于我国沿岸。其成品经济价值较高，是国内外副食品市场上的畅销水产品之一。我国渔民历来有捕捞海蜇的习惯。解放后，以定置网张捕为主要作业的捕捞生产已被广泛重视。海蜇是一种繁殖力强，生命周期短的水产经济动物。三十年来，

赤道东太平洋和印度洋-南海暖池海温场的协同作用对西太平洋副热带高压的影响

本文应用Hadley Center提供的全球最新海表温度资料,分析探讨了赤道太平洋和印度洋-南海(简称印-南)暖池区域海表面温度异常(SSTA)与西太平洋副热带高压(简称副高)变化的关系,结果表明,赤道东太平洋SSTA和印-南暖池区域SSTA对副高的影响存在明显的时空分布差异,它们二者对副高变化存在协同作用的影响。前者对副高的影响始于超前一年的春季,持续到当年的春季。后者则始于前冬,持续到当年的夏季。赤道东太平洋SSTA对副高的影响主要通过对经向环流影响所致,印-南暖池区域SSTA对副高影响的主要途径是通过经向环流和水汽输送,前者主要体现在对对流层中低层经向Hadley环流的影响,而后者主要体现在对对流层低层经向季风环流及其伴随的水汽输送的影响,它们二者对副高的影响机理存在不同。作者提出了赤道东太平洋和印-南暖池区域SSTA对副高存在协同影响作用,并通过最优子集回归分析,建立了副高异常变化的预测模型,对2015年5-8月副高强度进行了预测,其结果是5-8月的副高强度较常年偏强,扣除超强台风的影响,预测结果正确,由此可以认为,本文建立的预测模型是可靠的。这一工作的特点是强调了赤道东太平洋和印-南暖池的协同作用对副高持续性的影响,为副高异常变化及其降水的预测提供更为可靠的依据。

春季赤道东太平洋海温异常与东亚夏季风的关系

定义了新的东亚季风指数 ,分析表明该季风指数能够更好地反映西太平洋副高的季节变化和年际变化。以此为基础讨论了春季赤道东太平洋海温异常、夏季西太平洋副高及东亚夏季风三者之间的关系 ,指出春季赤道东太平洋海温偏暖年 ,夏季西太平洋副高偏南、偏强、偏西 ,东亚夏季风偏弱 ,长江流域夏季多雨 ,华南、河套及其以东地区少雨 ;

春季赤道东太平洋海温异常对东亚大气环流春夏季节演变的影响

利用NCEP高度场、风场及OLR资料,分析了春季赤道东太平洋海温异常对东亚大气环流春夏季节演变的影响,结果表明春季赤道东太平洋海温偏暖年,南海-菲律宾附近出现异常反气旋,西太平详副高偏强偏西（副高5月占据南海）,南海季风爆发迟;而春季海温偏冷年,南海-菲律宾附近出现异常气旋,西太平洋副高偏弱偏东（副高5月东移出南海）,南海季风爆发早。数值试验说明春季赤道东太平洋海温异常不仅对东亚大气环流春季季节变化有明显影响,而且此影响可持续到夏季。

山西省夏季降水与赤道东太平洋海温关系初探

利用山西省58个台站1960-2009年有观测记录的50 a夏季降水资料和NCEP/NCAR逐月再分析位势高度场、NOAA逐月海温场资料,研究了山西省旱、涝年大气环流特征差异,并进一步讨论了山西省夏季降水异常与赤道东太平洋(Nino区)海温异常的关系。研究结果表明:山西省夏季降水异常年从前期春季到同期夏季,欧亚中高纬度500 hPa位势高度的大气环流存在异常,尤其是乌拉尔山高压脊、贝加尔湖低槽及西太平洋副热带高压等大尺度环流系统都有明显的变化;850 hPa风场上蒙古气旋南部纬向风的异常,以及我国东部到华北地区经向风(东亚夏季风)的异常,是直接影响山西省夏季降水的重要环流因子;赤道东太平洋秘鲁冷水舌和太平洋东岸暖水舌均是山西省夏季降水的敏感区,Nino区域前期海温异常对山西省夏季降水有显著的影响,即Nino区域前期海温偏低有利于山西省夏季降水偏多。

用Matlab中的Neural Network Toolbox仿真赤道东太平洋SST的预报模型

基于NCEP/NCAR再分析资料和COADS海洋资料中的全球月平均海平面气压场、850hPa纬向风场及海表温度场 ,利用Matlab中的NeuralNetworkToolbox仿真环境和BP模型改进算法比较准确地仿真和反演出了南方涛动指数、赤道纬向风指数和滞后的赤道东太平洋海温之间的动力结构和预报模型。该模型具有很好的拟合精度和可行的预报效果 ,可在一定时效内预测赤道东太平洋月平均海温的变化趋势。由于所建系统是具有直接因果关系的预报模型 ,因此不仅可直接用于预测 。

春季赤道东太平洋海温异常对西太平洋副高的影响

首先给出西太平洋副高脊线、面积和西伸指数的定义 ,在此基础上讨论赤道东太平洋海温异常与西太平洋副高的年际变化关系 ,并进一步分析了春季赤道东太平洋海温异常对西太平洋副高季节变化的影响。结果表明 ,春季赤道东太平洋海温异常与夏季副高位置和强度的年际变化及季节变化都有密切关系。从春季到夏季 ,春季海温偏暖年副高偏南、偏强、偏西 ;偏冷年副高偏北、偏弱、偏东 ,冷年 6月副高北跳较暖年显著 。

淮河夏季降水与赤道东太平洋海温对应关系的年代际变化

基于我国台站降水观测资料、NCEP/NCAR再分析资料和NOAA的ERSST资料讨论了淮河夏季降水与赤道东太平洋海表温度对应关系的年代际变化。结果表明:淮河夏季降水在20世纪70年代中期发生了一次明显的突变,在突变之前,其降水呈线性减少趋势,而在其后降水呈线性增加趋势;同时,淮河夏季降水与前期ENSO的对应关系在突变前后有明显的差异,在突变前,降水与赤道东太平洋的海温为显著的负相关,而在突变后,相关值转为弱的正相关。滑动相关结果显示:近20年是整个研究时段中二者对应关系最弱的时期。进一步研究发现:淮河降水与西太平洋副热带高压位置和强度的对应关系也在20世纪70年代中期前后经历了一个年代际变化,在突变前,淮河夏季降水与副高强度呈正相关,突变后则为负相关。其中淮河8月降水在突变前主要受副高脊线位置和副高北界影响,突变后则主要受副高面积和强度影响。即ENSO对淮河夏季降水预测的参考意义正在减弱,同时副高对降水的作用方式正在转变。

北半球50hpa高度距平场与赤道东太平洋海温场关系的初步分析

本文以 EOF 方法为基础,对北半球50hpa 位势高度距平场与赤道东太平洋海温场之间的关系进行了分析指出,当前期冬季50hpa 高纬地区位势高度较常年偏高(低),中纬地区偏低(高)时,对应着赤道东太平洋地区当年5月及9～11月海温较常年偏低(高),而7月120W 以东大部分地区偏高(低),120W 以西大部分地区则偏低(高).并表明,前期冬季 50hpa位势高度距平场的变化对厄尔尼诺及反厄尔尼诺事件的发生有预报出示意义.交叉谱计算发现,赤道东太平洋海温场与50hpa 场在周期2～3.2年的频带上凝聚谱达最大.

利用自然振子方程研究赤道东太平洋海温演化的准非线性特征

在前人利用时滞自然振子方程研究赤道东太平洋海温演变特征的基础上，根据实际观测资料，反演获得了描述赤道东太平洋海温演变的时滞自然振子方程，并根据反演获得的非线性时滞自然振子方程、摄动理论和微分方程稳定性理论研究了赤道东太平洋海温演变的准非线性特征，获得一些有意义的结论：①计算所得时滞τ＝１４，与理论分析所得的在研究区域中激发产生向西传播的Ｒｏｓｓｂｙ波到达太平洋西海岸后反射出向东传Ｋｅｌｖｉｎ波，此波到达研究区域约滞后几个月至２年的结论一致：②在零级近似并考虑时滞作用条件下，赤道东太平洋海温在其演变过程中存在稳定的 Ｅ１Ｎｉｎｏ位相和稳定的ＬａＮｉｎａ位相；③在一级近似条件下，当赤道东太平洋前期海温值处于远离平均值的条件下，赤道东太平洋海温系统为一稳定的动力系统，随着时间ｔ的增长，赤道东太平洋海温的演化将趋于平均值；而一旦赤道东太平洋海温的演化趋于平均值时，赤道东太平洋海温系统将有可能转变为一不稳定动力系统，随着时间ｔ的增长，赤道东太平洋海温的演化将远离平均值。由此构成了赤道东太平洋海温在Ｅ１Ｎｉｎｏ位相和ＬａＮｉｎａ位相间来回振荡，循环往复的基本演变图象。④根据τ＝１４月。

赤道东太平洋表面水温距平的自激励门限自回归模式

本文建立了一个自激励门限自回归模式,用于估算热带东太平洋冷水域的表面水温距平值。由于该海域表面水温距平是衡量厄尔尼诺强度的一个指数,所以本模式又是估计厄尔尼诺强度的一个工具。计算表明:利用本模式求得的海面水温距平的年际变化与观测结果是非常一致的。两者之间的相关系数可达0.88(样本总数为446)。这说明自激励门限自回归模式是一个模拟东太平洋冷水域的水温距平和估算厄尔尼诺强度的有用工具。

利用观测资料研究赤道东太平洋海温演化的非线性特征

在前人利用时滞自然振子方程研究赤道东太平洋海温演变特征的基础上，根据实际观测资料，反演获得了描述赤道东太平洋海温演变的时滞自然振子方程，并根据此自然振子方程初步研究了赤道东太平洋海温演化的非线性特征，获得了一些有意义的结论。

东赤道太平洋海面温度与中国气温的关系

本文分析了东赤道太平洋海表温度(SST)异常与我国气温异常的关系。结果表明:秋季东赤道太平洋SST与长江流域的翌年春季季温有显著的正相关关系;而华南地区则在冬季和翌年春季与东赤道太平洋SST有明显的正相关。长江流域在埃尔尼诺年的夏季月温是显著偏低的;长江流域和华南地区的12月气温和翌年4月气温与11月东赤道太平洋SST的气温有显著的正相关。

东赤道太平洋高生产力和热液活动叠加沉积环境铁组分特征及其古海洋意义

沉积物Fe组分是研究不同地质历史时期古海洋氧化还原环境的重要指标,而现代海洋不同沉积环境下的Fe组分变化特征则是限定这一指标适用范围的基础。东赤道太平洋巴拿马海盆作为高生产力和热液活动的叠加作用沉积区,代表了地质历史上大陆边缘海的一类典型沉积环境,但前人对这类沉积环境的Fe组分研究较为缺乏。本次研究分析了巴拿马海盆氧化底水下ODP 677钻孔(1°12.138′N, 83°44.220′W, 3461 m)约300 m长的岩心柱有机C、Fe组分及氧化还原敏感元素(U、Mo)含量的变化。结果表明, ODP 677钻孔Fe/Al值大约为0.78±0.14(n=35,σ),明显高于上部陆壳的平均值0.44,而Al/Ti值与上部陆壳接近且保持稳定在22.4±1.3(n=35,σ),可以推测,相当一部分Fe应来源于活跃热液活动和高生产力背景下有机碳颗粒对水柱中Fe氢氧化物微粒的吸附或Fe的自聚集/沉淀。高活性Fe与总Fe的比值(FeHR/FeT)大约为0.30±0.10(n=35,σ),远低于活性Fe加入通量的预期,表明一部分活性Fe可能在高生产力背景下转化为活性较差的组分。同时,部分活性Fe发生了黄铁矿化,黄铁矿Fe与高活性Fe比值(Fepy/FeHR)大约为0.39±0.14(n=35,σ),最高可达0.7左右。ODP677钻孔在1.5~2.2Ma(钻孔深度90m处)记录到强烈的有机碳通量增高现象,有机C含量可达4.61%,其高Mo和U通量指示了该时期早期成岩中孔隙水可能处于高硫化环境,但钻孔中黄铁矿埋藏通量或Fepy/FeHR的高值则出现在钻孔更深的位置,表明孔隙水中部分还原态硫和铁可能发生迁移并在更深处沉淀。与目前已发表的氧化性底水环境下沉积物的Fe组分相比,ODP677钻孔部分样品具有较高程度的Fepy/FeHR和FeHR/FeT值同时升高的现象,与典型的“铁化海洋”沉积特征吻合。本次研究进一步证实在利用Fe组分解释古深水的氧化还原环境时,需可靠分析沉积环境并排除高生产力和热液活动叠加作用的潜在影响。

赤道东太平洋温度锋区流体穿越急流的运动学解释

通过构造与赤道东太平洋温度锋相应的弯曲急流运动学模型,研究了赤道东太平洋温度锋区的流体穿越急流的运动学行为,发现弯曲急流的强度、相速、振幅变化均可对流体穿越弯曲急流的Lagrange运动有影响,较小的弯曲急流强度、较大的弯曲传播相速以及较大的弯曲振幅,有利于穿越急流方向的物质交换,文中并从运动学上对穿越急流的水交换现象进行了解释。