南海东北部夏季叶绿素a浓度垂向变化特征及其对水动力过程的响应

叶绿素a浓度是估算海洋初级生产力的一个重要参数,在海洋中垂向分布极不均匀,其分布特征及影响机制是海洋生态学研究的重要基础问题。利用海洋光学观测的高垂向分辨率剖面数据,系统地研究叶绿素a浓度垂向剖面的时空分布特征及其与海洋动力环境要素的关系,可为揭示南海典型动力过程的生态环境效应提供重要基础。文章基于2015年夏季黑潮调查航次实测生物光学剖面,利用676nm处吸收基线高度(a_(LH)(676))与叶绿素a浓度(Chla)之间的关系,建立了具有较高反演精度的叶绿素a浓度反演算法(Chla=49.96×(a_(LH)(676))^(0.9339),决定系数R^2=0.87和均方根误差RMSE=0.16mg·m^(-3));进一步结合观测期间物理过程,揭示了叶绿素垂向分布对不同水动力过程的响应特征。研究结果表明,近岸区域表层叶绿素a浓度变化范围为0.42~1.57mg·m^(-3),随着水深增加,叶绿素a浓度逐渐降低,在沿岸上升流影响区域,叶绿素a浓度明显增高,垂向上相对趋于均一分布;次表层叶绿素极大值(Subsurface Chlorophyll Maximum,SCM)现象在外海显著存在,受中尺度过程影响明显,SCM深度在34m到100m之间变化,在吕宋岛以西海域,黑潮入侵加速了上层水体的混合,SCM所在水层被显著抬升至34m左右;在冷涡影响区域,次表层叶绿素极大值层被抬升,涡旋中心比涡旋边缘抬升更为显著,同时SCM的厚度增大。