福建莆田海域指沟卡尔藻赤潮海洋监测浮标数据变化及成因分析

利用2022年莆田海域指沟卡尔藻(Karlodinium digitatum)赤潮过程的浮标数据,结合人工监测数据进行分析,探讨本次赤潮暴发的原因。赤潮发生前,莆田海域平均水温和盐度是自2017年以来同期最低。随着水温、盐度的迅速升高,在弱光照、相对稳定的水文状况、降水带来的丰富的营养盐(尤其是氨氮)和因气象、海流的作用产生的聚集等有利条件同步出现下,指沟卡尔藻迅速繁殖和聚集而形成赤潮。赤潮期间,叶绿素a最高达63.90μg/L;DO和pH显著升高,最高值分别达到10.83 mg/L和8.34。在赤潮消亡期,随着水温持续降低、盐度宽幅波动、相对稳定的水文条件被打破和较低的海域氮磷比,指沟卡尔藻赤潮迅速消亡。本次赤潮始发于莆田港南海域,指沟卡尔藻细胞随着潮汐和冷暖水对峙锋面的不断北移而扩散至坑口、东岱及筶杯岛海域。指沟卡尔藻密度高于10cell/L即可造成大量鱼类死亡。

基于水质浮标在线监测的米氏凯伦藻赤潮过程及环境因子变化特征分析

相较于船舶走航监测,海洋水质浮标在线监测的优势在于能够获取目标海域长期、连续监测数据,能更好地反映环境状况的动态变化。为了厘清米氏凯伦藻赤潮的发生、发展动态,本文以2017年6月南麂附近海域米氏凯伦藻赤潮为例,分析海洋水质浮标获取的连续监测数据,探讨米氏凯伦藻赤潮过程叶绿素a和水环境因子动态变化特征及其与气象要素的关系。赤潮期间,水温为22.8~26.0℃、盐度为28.8‰~31.8‰、气温为20.4~27.3℃,该温盐范围均适宜米氏凯伦藻的细胞生长;较高的光照强度能够支持较高的藻类细胞密度。Pearson相关性分析显示,米氏凯伦藻细胞密度与叶绿素a浓度呈显著正相关;溶解氧(DO)及其饱和度(DO%)、pH、水温、气温等环境因子与叶绿素a浓度呈极显著正相关,盐度与叶绿素a浓度呈极显著负相关。向岸风生海流有利于藻种向近岸较高营养区域汇集,为赤潮的爆发创造有利条件。赤潮过程中,叶绿素a浓度、溶解氧饱和度、pH发生了协同变化,据此特征可以开展赤潮短期预警。

圆柱形浮标运动分析与仿真

圆柱型浮标通常作为海洋监测设备的稳定工作平台,对波浪激励下浮标的升沉运动位移和横摇角度会影响空中无线通信质量。针对浮标加强姿态稳定性要求,通过对浮标体在波浪中的受力分析、力矩与惯量分析,建立浮标运动传输函数模型,讨论浮标重力、设计尺寸对浮标运动的影响。通过浮标设计参数的调整,通过浮标固有的谐振频率与波浪激励的峰值频率分离,降低波浪激励对浮标运动的影响。计算了不同海况激励下浮标在垂直方向的升沉位移与水平方向的横摇角度,与实验数据验证仿真方法的有效性,在仿真的基础上,进一步给出了圆柱形通信浮标的设计改进建议,有效地提高了圆柱型浮标的稳定性。

大型海洋环境监测浮标的研究与应用

笔者所研究的大型海洋环境监测浮标在“十五”国家863计划的支持下，技术实现了突破，在海上得到了迅速推广应用。浮标能提供实时、连续的海洋气象环境监测数据，观测项目包括风速、风向、气温、湿度、气压等气象要素和波高、波周期、表层海水流速及流向、表层海水温度和盐度等海洋环境要素等。浮标具有抗恶劣环境、容量大、工作环境好、寿命长、在位时间长、抗人为破坏能力强等特点。

台湾海峡MODIS遥感SST的初步验证

海表层温度(SST)是一个决定海气相互作用以及生物栖息条件适宜性的海洋环境关键参数,可以通过卫星遥感手段获取,对检验锋面多发、水文条件复杂的近岸区域卫星遥感SST产品的真实性,具有重要意义.本文采用大型海洋环境多层监测浮标获取的SST数据对台湾海峡MODIS遥感SST产品进行检验.结果表明,MODIS遥感与实测SST数据具有很好的一致性,两者的均方根误差为0.51℃,平均偏差为-0.02℃,平均绝对偏差为0.42℃,相关系数为0.988;MODIS遥感与实测SST数据之间可能存在季节性差异,均方根误差以夏季最大.