冬季西太平洋雅浦海山(Y3)区次表层叶绿素最大值层分布及其对悬浮体粒度的影响

2014年冬季对西太平洋雅浦(Y3)海山区两条相交断面进行水文和悬浮体调查。利用温盐深仪(CTD)和深水型原位激光粒度仪(LISST-Deep)获取调查区各站位水体剖面的温度、盐度、叶绿素a浓度以及悬浮体体积浓度和粒度分布数据,对上层(350m以浅)水体的水文和悬浮体调查结果进行分析。结果表明:Y3海山对流经该海区的洋流产生影响,在海山顶部水体中形成具有上凸形态的温、盐跃层,在局部海域形成呈下凹形态的涡旋水文结构;受温、盐跃层的影响和控制,Y3海山上层水体中次表层叶绿素最大值层(SCML)的分布与温、盐跃层的水深范围(约50—160m)相一致,其荧光叶绿素a浓度总体小于1μg/L;Y3海山上层水体的悬浮体总体积浓度在0—120μl/L之间变化,其中悬浮体体积浓度的高值水层集中分布在SCML中,且悬浮体粒度分布存在5个峰值粒级,分别为15.4、68.6、95.5、185和304μm;其中15.4μm粒级的悬浮体体积浓度最低,但其与水层中荧光叶绿素a浓度的相关性最好,反映了水层中微型浮游植物的浓度与荧光叶绿素a浓度关系比较密切;其他4个较大峰值粒级悬浮体可能由小型或中型浮游生物(及其絮凝集合体)等构成,体积浓度较高,对水体叶绿素a浓度的影响很小;Y3海山区东侧Y3-14站的悬浮体组成和分布不同于其他站位,可能有未知的环境因素影响该站位的悬浮体组成和分布。本文研究结果可为进一步开展海山区沉积和生态环境研究提供参考和依据。

海洋次表层叶绿素最大值的特征因子及其影响因素

在多数情况下,海水中叶绿素垂直分布是不均匀的。次表层叶绿素最大值是其中较为常见的一种形式,普遍存在于大洋及沿岸海域。次表层叶绿素最大值层(SCML)的深度、厚度与强度是表征海洋次表层叶绿素最大值(SCM)现象的主要特征因子,受海洋水文环境、营养盐分布以及浮游植物种类等因素共同影响,在不同季节不同海区的分布有较大差异。总体上,相对近海,大洋中SCML特征因子的季节变化较小,SCML深度较大,厚度较大,强度较小。寡营养盐海区SCML深度及强度的影响因素研究已有较明确结论,SCML深度主要受物理因素(光照条件及水体混合程度)影响,而强度则受物理、生物因素(光照条件、水体混合程度或浮游动物摄食等)共同影响。近海富营养盐海区,SCML特征因子的影响因素研究较为薄弱。长时间序列、高分辨率观测站在相应海区的建立,对推进海洋SCM,尤其是近海SCM的研究有重要意义。卫星观测、现场观测和数学模型相结合,定量研究SCML特征因子与各物理、生物、化学因子的普适性关系,是进一步研究SCML特征因子的重要方向之一。

夏季东海东北部营养盐的分布变化特征

分别于2010年7月和2011年7月,在沿长江冲淡水扩散方向的东海东北部海域进行了典型站点CTD参数的测定和营养盐样品的采集,旨在了解长江不同径流量条件下该区域对长江冲淡水的响应过程及其中营养盐的分布变化特点。结果显示:在长江径流量较大的2010年7月,长江冲淡水(盐度<31)在研究区域表层自西向东的扩散范围明显大于径流量较小的2011年7月。而含有高浓度NO_3-N(如>15μmol/L)海水扩散范围在两个航次的变化却相反。由于海水层化以及表层浮游植物的吸收,各站表层NO_3-N、SiO_3-Si、PO_4-P等浓度一般较低,温盐跃层和次表层叶绿素最大值层以下其浓度升高并逐渐趋于稳定。2010年7月NH_4-N在研究区域各站贯穿整个深度的浓度明显大于2011年7月。与长江冲淡水和长江口相比,东海东北部水体表层SiO_3-Si/NO_3-N和PO_4-P/NO_3-N等营养盐摩尔比值明显降低。黑潮次表层水和黑潮中层水等水团含有较高的营养盐浓度(NO_3-N,SiO_3-Si及PO_4-P),与长江冲淡水相比,可能构成了东海东北部另一个重要的营养盐来源。