论文部分内容阅读
近年来,台风的海洋生态效应研究成为全球科学研究的焦点之一。随着全球气候变暖的增强,强台风的发生频率呈增加趋势,台风对海洋生态系统的影响亦呈增加趋势。本研究利用多种卫星遥感数据和长期实测资料分析了南海浮游植物及其粒径组成对台风的响应。主要研究内容如下:
1、利用2008年实测数据和卫星遥感资料,分析了台风Nuri(200808)过后南海北部理化因子变化特征。研究发现Nuri引起的次表层浮游植物水华(1.31 mgm-3)强度大于表层浮游植物水华(0.48 mg m-3)强度,持续3周的次表层水华长于表层水华(1周)。Nuri过后,上层海水混合层深度和浮游植物水华厚度呈增加趋势。台风引起的次表层上升流将底层富含营养盐的海水输送至真光层是导致次表层叶绿素水华出现的主要原因。以上观测结果为台风对海洋生态系统影响研究提供新的突破点,特别是台风对水柱初级生产力的影响方面。台风对深海区浮游植物水华的影响分为三个时期:正常期,台风前期和台风后期。
2、根据大量南海浮游植物粒径组成数据,通过修改已有模型,生成了更适用于南海的浮游植物三种粒径组成(微微型浮游植物、微型浮游植物和小型浮游植物)反演模型TCM-YT。利用新模型分析了南海浮游植物粒径分布特征及其与环境因子的关系。结果显示:近岸以小型浮游植物为主,深海区以微微型浮游植物为主;浮游植物三种成分年变化呈双峰型,夏季微微型浮游植物所占比例达到最高,冬季小型浮游植物达到最大值;浮游植物粒径大小与海表面温度和Nino3.4指数呈负相关,与海表面风速呈正相关。
3、分析了1998-2012年间42个台风前后浮游植物叶绿素a浓度及其三种粒径组成百分比变化特征,及其与台风风速(MMWS)、停留时间(TPtransit-time)、移动速度、台风前海洋环境状况(MSLA)之间的关系,结果表明:台风引起的生态效应与MMWS和TPtransit-time呈正相关,与移动速度呈负相关;台风经过前海表面高度负异常能加大台风的生态效应。利用公式Chl-aenh=-0.5393+0.0092(MMWS)+0.0123(TPtransit-time)-0.0055(MSLA)能反演台风引起叶绿素a浓度增量(Chl-aenh)的65%。台风TPtransit-time长短对Chl-aenh起主要作用,其次为MMWS。
4、利用应用营养动态、Tait和Cushing模型估算了慢速移动的强台风“鲶鱼”(Megi,2010)对南海北部渔业资源生产量的影响。结果显示Megi额外固碳1.01 Mt,引起的渔业资源增量为10.1×104t。表明慢速移动的强台风对渔业资源生产量有较大影响。
本研究首次发现台风能够引起次表层浮游植物水华,发现台风引起的次表层浮游植物水华持续时间长于表层浮游植物水华;研究发现台风能够改变南海表层浮游植物粒径组成,提高了学者对台风海洋生态系统影响的的认识。