长江口及其邻近海域黑潮次表层水的入侵机制及其生态效应

论文摘要

黑潮次表层水的入侵是黑潮与中国东海进行水体和物质交换的重要途径之一。然而,迄今为止黑潮次表层水在东海陆架底层向浙江近海区域运动的动力机制和关键影响因素尚不清楚,大洋和长江输入的营养盐对长江口及其邻近海域浮游植物生长的贡献也没有比较统一的认识。本文基于ROMS(Regional Ocean Model System)建立了东海高分辨率的三维海洋动力模式,结合示踪物和观测资料,研究了黑潮次表层水入侵浙江近海的时空变化、动力机制以及影响入侵程度的主要因素。模拟结果很好地再现了东海海域温度、盐度和流场的基本特征与季节变化。观测与模拟的温度和盐度均表明黑潮次表层水向浙江近海的入侵存在六月份强、十二月份弱的季节变化。在台湾以东释放示踪物追踪黑潮次表层水的运动,示踪结果也证明了黑潮次表层水向浙江近海的入侵存在夏季强、秋冬弱的季节变化。此外,示踪物浓度随时间的变化还表明台湾以东的黑潮次表层水至少需要约1.5个月才能到达浙江近海区域。动量分析的结果表明黑潮次表层水从台湾东北到浙江以南海域的北向运动主要受压强梯度的影响,而在浙江近海附近的向岸运动主要是底Ekman作用的结果。压强梯度和底摩擦力的季节变化使得黑潮次表层水在六月能够跨过60m等深线入侵到浙江近海区域而在十二月则不能。敏感性试验表明黑潮次表层水对浙江近海夏季增强、冬季减弱的入侵变化主要是由夏季和冬季风应力的变化引起的。同时,试验还表明西南季风增强、台湾暖流的温度升高或者流速减弱、台湾以东黑潮的温度降低或者流速变强都有利于黑潮次表层水向浙江近海的入侵,反之,则不利于黑潮次表层水的入侵。基于ROMS动力学模式与CoSiNE(Carbon,Silicate and Nitrogen Ecosystem)生态模型建立了中国东海海域的生态动力学耦合模式,分析评估了长江和大洋输入的营养盐对长江口及其邻近海域夏季浮游植物生长与分布的相对重要性。耦合模式成功地模拟出了研究区域内的水动力和生物地球化学特征。观测与模拟结果均表明长江口及其邻近海域存在两个叶绿素高值区,分别位于舟山群岛以北的长江口附近和舟山群岛以南的浙江近海区域。数值试验表明北部区域的叶绿素高值主要受长江输入的营养盐控制,而南部区域的叶绿素高值主要受来自大洋的营养盐控制。大洋主要通过来自台湾海峡的台湾暖流和台湾以东的黑潮两个途径向东海陆架输送水体和物质,黑潮输入的营养盐,特别是磷酸盐,对于南部区域叶绿素高值的产生具有最重要的贡献,而台湾暖流输入的营养盐对长江口及其邻近海域叶绿素的贡献较小。研究区域内的水动力和营养盐分布特征也表明黑潮次表层水携带而来的磷酸盐是导致长江口及其邻近海域南部区域发生赤潮最关键的营养盐。

论文目录

文章来源

类型: 博士论文

作者: 许灵静

导师: 尹宝树,杨德周

关键词: 黑潮次表层水入侵,长江口及其邻近海域,赤潮,生态动力学耦合模式

来源: 中国科学院大学(中国科学院海洋研究所)

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑

专业: 海洋学,海洋学,环境科学与资源利用

单位: 中国科学院大学(中国科学院海洋研究所)

分类号: X55;P731.27

总页数: 123

文件大小: 11004K

下载量: 356

相关论文文献

• [1].台湾东北部黑潮次表层水入侵的季节变化规律[J]. 海洋学报(中文版) 2014(01)
• [2].珠江广州段微表层和次表层水中重金属分布与风险的初步评价[J]. 暨南大学学报(自然科学与医学版) 2010(01)
• [3].台湾东北海域夏季冷穹及上升流的数值模拟[J]. 海洋学研究 2017(02)
• [4].济州岛西南海域水团组成的周年变化[J]. 天津科技大学学报 2015(06)
• [5].珠江广州段水体微表层与次表层中多环芳烃的分布与组成[J]. 环境科学学报 2010(04)
• [6].珠江广州河段微表层与次表层水环境质量比较(英文)[J]. Journal of Geographical Sciences 2014(03)
• [7].东南印度洋海域冬季水文特征及其水团分析[J]. 解放军理工大学学报(自然科学版) 2017(02)
• [8].夏季黄东海硝酸盐垂向扩散通量的分析[J]. 海洋与湖沼 2020(06)
• [9].台湾海峡冬、夏季氮通量的数值模拟研究[J]. 海洋学报 2018(04)
• [10].太平洋-印度洋暖池次表层水温对广东旱涝的影响[J]. 热带气象学报 2012(01)
• [11].夏季东海微表层与下层海水营养盐的分布特征研究[J]. 中国海洋大学学报(自然科学版) 2017(01)
• [12].夏季东海东北部营养盐的分布变化特征[J]. 海洋与湖沼 2017(04)
• [13].台风“苏力”(2013)期间海洋上层温、盐及海平面异常变化特征[J]. 海洋湖沼通报 2018(03)
• [14].三峡大坝会减小东海的上升流和生产力吗?——敬复王保栋、孙霞两位指教[J]. 海洋科学进展 2008(01)
• [15].东海黑潮及其上游硝酸盐输送年际变化的模拟研究[J]. 海洋预报 2020(02)
• [16].早更新世赤道太平洋上部水体结构的东西向不对称格局的形成[J]. 科学通报 2011(20)
• [17].基于浮游有孔虫Mg/Ca温度重建的末次盛冰期以来北欧海次表层温度的变化[J]. 海洋地质与第四纪地质 2019(03)
• [18].日本福岛核电站事故后的海洋放射化学[J]. 核化学与放射化学 2015(05)
• [19].LICOM模式中不同混合方案的比较研究[J]. 中国海洋大学学报(自然科学版) 2015(10)
• [20].台湾东部黑潮与邻近东海水中的钡及其对黑潮水入侵的指示[J]. 中国科学:地球科学 2017(08)
• [21].LGM热带西太平洋硅藻席古生产力定量评估[J]. 地球科学(中国地质大学学报) 2013(01)
• [22].基于Argo浮标和历史资料的热带西太平洋次表层与中层水年代变化分析[J]. 海洋学报(中文版) 2008(06)
• [23].2008年夏季西北冰洋观测区叶绿素a和初级生产力粒级结构[J]. 海洋学报(中文版) 2011(02)

标签：黑潮次表层水入侵论文;  长江口及其邻近海域论文;  赤潮论文;  生态动力学耦合模式论文;