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南海海洋叶绿素α时空分布及对季风变动响应的研究

李敏  
【摘要】: 本论文主要运用南海海域叶绿素a浓度实测数据资料、NCEP/NCAR(Reanalysis)全球逐日近地面再分析风场数据资料、南海海域实测海水温度及导电率等数据资料,分析研究了南海海域叶绿素a含量的时空分布变化特征。同时结合南海海域季风等海洋环境要素及其特点,初步探讨了南海海域叶绿素a浓度的变化与南海季风的响应关系。 本研究收集了南海海域自上世纪80年代以来的文献观测资料和11个出海航次的叶绿素a浓度实测数据,运用收集到的资料分析了南海海域叶绿素a浓度的季节分布特征。在南海南部南沙海域:冬季,南海海域的东北季风加强,12月份达到最强,叶绿素a浓度分布出现明显的高值区,主要是集中在加里曼丹岛的西北部海域和越南东南部湄公河河口沿岸海域,最大值可达0.13mg/m3;春季,南海海域的季风强度减弱,叶绿素a浓度也开始普遍降低,越南东南部沿岸的高值区变得不太明显,只有加里曼丹岛西北部海域的极值区存在,最大值可达0.11 mg/m3;夏季,南海海域开始全面爆发西南季风,风力加强,同时温度升高,日照时间加强,南海海域表层的叶绿素a浓度开始迅速升高,越南西北部的高值区又再一次的出现,加里曼丹岛的高值区叶绿素a浓度升高,此时达到全年最大值0.28 mg/m3;秋季,西南季风变弱,整个海域的叶绿素a浓度又开始降低,此时最大值减小到0.1 mg/m3。同时通过分析南海北部海域9月和12月的叶绿素a浓度分布特征可以看到,浓度的最大值主要是集中在我国东南沿海海域,且浓度值要明显的高于南沙海域同月份的叶绿素a含量,最大值可达0.8 mg/m3。总的来说,南海海域的表层叶绿素a浓度冬季夏季含量较高、春季秋季较低,且河口沿岸海域要高于中心海盆区域。 通过对叶绿素a浓度的垂直分布进行研究发现,叶绿素a浓度的最大值并不是出现在海表面而是出现在海水的次表层25m-75m水深处。其中,重点比较了南海北部海域2004年9月、2005年9月、2006年9月这3个开放航次的叶绿素a浓度的垂直分布。比较后发现,这3个航次叶绿素a浓度的垂直分布变化的趋势还是比较一致的,最大值均是出现在50m-75m水深处,从海水表层至叶绿素a浓度最大值,叶绿素a浓度随深度的增加而增加,随后随深度的增加而迅速减小。 南海海域海表面风场具有很明显的季节变化和年际变化。后用NCEP/NCAR(Reanalysis)全球逐日近地面再分析风场数据,来分析南海海域季风的季节变化特征及年际变化特征。分析研究表明:南海海域在冬季(12月-2月)盛行东北风,夏季盛行西南风(6-8月)。南海季风爆发的时间有早有晚,可分为早年、正常年、晚年;且每年的季风强度也不相同,根据所求得的季风指数来判断季风的强弱。 由于风对海表面的叶绿素a生长情况的影响具有一定的滞后性。最后通过已有的11个航次的叶绿素a浓度的实测数据与NCEP/NCAR海上再分析风场数据的对比分析发现了两者之间存在一定的相关性,即在春夏季南海叶绿素a浓度的变化对季风的滞后时间为5天左右,秋冬季滞后时间为2天左右。


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