【摘 要】
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上升流为上涌低温海水,带来许多营养物质,对渔业资源、海洋环流和气候特征有着深远影响。舟山群岛由9个小岛组成,海域存在沿岸上升流,是我国著名的舟山渔场,吸引大批学者的关注。本文结合叶绿素a(Chl-a)浓度资料、海表面温度(Sea Surface Temperature,SST)资料、海表面风速(Sea Surface Wind,SSW)数据和Ni(?)o3.4指数(Ni(?)o3.4 Index,
【基金项目】
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国家自然科学基金项目(41976174;41606196);
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上升流为上涌低温海水,带来许多营养物质,对渔业资源、海洋环流和气候特征有着深远影响。舟山群岛由9个小岛组成,海域存在沿岸上升流,是我国著名的舟山渔场,吸引大批学者的关注。本文结合叶绿素a(Chl-a)浓度资料、海表面温度(Sea Surface Temperature,SST)资料、海表面风速(Sea Surface Wind,SSW)数据和Ni(?)o3.4指数(Ni(?)o3.4 Index,INi(?)o3.4),来探讨舟山上升流区域定义问题,研究上升流的时空变化,同时分析厄尔尼诺对舟山上升流强度、范围等特征的影响程度,以及风场引起上升流时空变化的机制研究。利用2002-2011年7-8月份的叶绿素a浓度数据,分析舟山上升流区域叶绿素a浓度变化。此外,利用上升流区域与外海的海表温度差值以及对应的叶绿素a浓度分布范围,定义了上升流的边界。研究结果显示,夏季舟山海域SST比外围海域低不少,范围在29°N-31°N,122°E-123°E,中心平均温差在1.5℃。7月份的叶绿素a浓度均值达到6.6 mg/m3,且上升流区域和非上升流区域叶绿素a浓度差异大,表明上升流处于强势期。8月份的叶绿素a浓度均值达到6.4mg/m3,但各年份间的差异较大,具有明显的年际变化特征。结合叶绿素a浓度分布特征和海表温度差值数据,可定义7月份的舟山上升流边界温度阈值为0.75℃,8月份阈值为0.5℃。利用2002-2018年6、7、8月月平均SST作距平场,进行EOF分析(Empirical Orthogonal Function analysis)。同时通过分析多年的月平均SST分布图,讨论了舟山上升流的范围,以及低温中心位置变化。研究结果显示:(1)夏季舟山6月存在上升流,7月上升流强度最为强盛,8月上升流强度减弱。舟山海域上升流低温中心存在变化。同一个月,不同年份的温差差异较大,可以看出上升流强弱存在年际变化。(2)SST距平场EOF分析,得到6月前两个方差贡献率分别为53.7%和26.5%,7月前两个方差贡献率分别为50.8%和26.5%,8月前两个方差贡献率为38.2%和34.5%,舟山上升流呈现一个2-3年的周期性变化。(3)6月舟山上升流呈长蛇状分布,范围几乎涵盖了整个舟山群岛,其上升流中心位置大致在舟山岛和梅散列岛之间。7月上升流主要集中在舟山群岛附近,从梅散列岛沿伸到马鞍列岛,呈环状分布,上升流中心主要在马鞍列岛、嵊泗列岛、衢山岛和川湖列岛这四个海岛。8月上升流主要集中在舟山群岛附近,从梅散列岛沿伸到马鞍列岛,呈环状分布,上升流中心有两个区域。利用1995-2016年的海表温度数据和海表风速数据,计算1998和2016年海表温度距平场(Sea Surface Temperature Anomaly,SSTA)和气候夏季平均分布SST,分析两次超强厄尔尼诺事件后的1998和2016年,舟山海域海表温度和海表面风速的异常变化。研究结果显示:(1)厄尔尼诺事件后的1998和2016年夏季,舟山上升流区域海表温度都呈现暖异常,相较气候态夏季平均上升流中心,温度增幅分别在0.5-0.9℃和0.75-0.8℃。厄尔尼诺事件后的1998和2016年上升流区域总体面积减少,舟山上升流减弱,说明厄尔尼诺对上升流起到增强作用。(2)1998年夏季,舟山海域南部以西南风为主,且风速最大达到4.5m/s,而北部主要以偏南风为主,风速逐渐减弱。2016年夏季,舟山海域整体以东南风为主,风速由南向北逐渐减弱。1998年在西南风作用下,上升流的范围明显大于2016年。利用舟山海域2002-2018年6-8月月平均海表面风场分布,探讨夏季舟山海域的风场分布情况,同时结合6-8月月平均海表面温度分布,分析了不同风向对舟山上升流的影响。对SSW距平场进行EOF分析,探讨了海表面风速的时空变化。研究结果显示:(1)6月舟山群岛东南部分盛行偏南风,而舟山群岛本身及其西北部则盛行东南风。7月,舟山群岛东南部盛行偏南风,舟山群岛西北部盛行东南风,而舟山群岛本身盛行偏南风。8月,整个舟山海域都盛行东南风。夏季舟山海域复杂的风场分布,是夏季舟山上升流强度、范围变化的主要原因。(2)7月舟山群岛附近主要盛行偏南风和西南风,与6、8月相比,其上升流整体范围,以及上升流中心范围更广。西南风和偏南风利于上升流的发展,而东南风则会相对抑制上升流的发展。(3)SSW距平场EOF分析,得到6月前两个方差贡献率分别为43.96%和24.68%,7月前两个方差贡献率分别为52.9%和27.1%,8月前两个方差贡献率为45.6%和28.7%。海表面风速存在4-5年的周期性变化。
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