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《中国科学院研究生院(海洋研究所)》 2002年
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关键物理过程对黄、渤海浮游生物影响的现象分析与模式研究

刘桂梅  
【摘要】: 海洋生物资源的变动和物理环境密切相关,物理过程与生物过程的相互作用在生态系统中起重要作用,也是全球海洋生态系统动力学研究的核心内容。 论文采用国际GLOBEC现行的研究思路:现场观测--过程分析--模型研究。通过资料分析找出海洋锋区影响浮游动物中华哲水蚤的关键物理因素,并在此基础上,基于目前国际上普遍使用的Blumberg Mellor 三维非线性环流模型(ECOM)并结合生态系统模型(NPZ),建立一个简单的生物与物理耦合模型并将其首先在渤海应用。 黄海海洋锋现象显著,锋区及其附近通常是浮游生物、鱼类等的聚集地。论文基于目前国际上普遍使用的Blumberg Melior 三维非线性环流模型(ECOM)并结合Mellor Yamada 的2 1/2阶湍封闭模型,采用Blumberg Mellor改进的半隐式数值差分格式,首先对黄海海洋锋位置及其锋区环流特征、形成锋的主要动力机制等进行了研究。结果显示:锋区位置、密度余流、沿锋面流速等与实测资料接近,锋区环流较为复杂,通常由两个以上细小环流组成,锋区主要体现为上升流,两侧同时伴有下降流,随锋区位置不同,环流结构不同;地形和潮汐对锋的形成较为重要。 生物资料分析根据黄海春、秋季两个航次的海上调查,分析了跨海洋锋区的中华哲水蚤和叶绿素a的垂直分布。结果显示中华哲水蚤丰度在海洋锋区比其临近两侧的混合区与层化区高;锋区叶绿素a浓度低于其邻近的层化区或混合区;叶绿素a浓度高值区通常位于锋区邻近的层化区或混合区一侧。运用模拟与观测的锋区环流结构分析。首次抽出黄海海洋锋区的垂向环流结构有利于中华哲水蚤在锋区的聚集,叶绿素a浓度高值区偏离锋区也与锋区上升流结构密切相关, 模型研究中首先对渤海环流的物理机制进行了研究。得出潮余流、密度余 义讥物*过f;、I计、渤人汀淤十物小响们观训*灯’叫O人川卜c 流足渤海乔木夏们环流的下。过纠成邢分,风场足郑的咨个渤海行和十流;RAj的下 蛰m素,发皿风场随时【”。啊1<J交衅变化山足影D(J渤河环流数俏1们以纠H川V川沙卜 4{。 获守招。1-熊广山环淬己了妄景场 后,通过*(二)厂Z门勺/卜’吻模*艺’刊勿工’n川气泊己懊’V叫川久’i X,人人劝力学村Li卜J方m卜>忻-厂测5汐、WIVL一I二且】冲淡水、江乙、卜川流等{J汀游h’r 物、下圩养吉且/>呐J丫山影I布d:温尔/山东’丁川二效应对汗游h物一勺块状分几丫了 人厂山个l队; 7Ill!且忏流、卜1了源川卜污、卜矛水导致回二壤11。营养斜了入海等K且素导致沿片’汗游手1丫物较彩, 山为渤海了下游钉’正物水华捉供了攸利条什;风场n勺改变对一11卜门《泞游手八物分介六纠小J 较人,儿几是莱J小卜弯;乖白力-…1弓贝烈内勺卜¥叼汐混合仲表、底层泞淤什渺卜竹芥主h> 丫【J人w}匕J“均匀 致:发现_币/1、地介r山“赐当勺’卜源要素分丫卜密切1{卜\ 门「厂观测资*’1及黄汁衬今水旧】l卜。心爪一J刁、流纤i构尚刁二卜分行X楚,夏平夕h…冲 水*厂卜心的上下流纠构及海汁仍千卜叫。华卡了水蚤分呐】。卜门勺作门]仍丫且沾懈决。松)叫人川九 山而工 步J卜厂到芮海,爿。上曾力门[.agra可*ge迫尚功订雷 以J 在十If11气 卜几流1) 哑物工‘!!过J’;物质交换的动态干人i}仁。另夕「,极型奶姑物卫11条什所采川]rl勺风场、光以Z 引l收、热皿得、蒸发。1籽水、人”乙卜沂出【阶等似V了待蚁进。
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