基于SeaWiFS和MODIS观测研究1997-2008年我国南海东北部冬季水华事件成因

【摘要】：南海是我国也是西北太平洋最大的半封闭深水边缘海,海域十分辽阔,面积约350万km2。近年来,对南海局部地区初级生产力和叶绿素浓度的时空分布及其与环境因子之间的关系、河口及上升流区生态系的结构功能和生物生产力的调控机制等研究方面越来越受到关注。唐丹玲等利用CZCS水色卫星遥感发现1979-1986年间南海东北部冬季共发生4次水华事件,Fan等海洋调查发现1980年秋季发生水华现象。冬季,南海大致为气旋环流控制,在东北部,由于风和地形作用产生了较强的气旋式涡旋和上升流区域,前人研究表明这对南海东北乃至整个吕宋海峡区域的营养物质和生态系统有极其重要的影响。然而由于观测手段的局限,难以对其进行长时间连续的实测;加之海洋叶绿素质量浓度具有区域性强、变化快的特点,目前对南海东北部水华现象发生机理仍缺乏足够的理解。本文以第二代海洋水色传感器SeaWiFS和MODIS观测长达11年的叶绿素a(Chla)资料为基础,综合分析研究了我国南海东北部海域冬季发生水华现象的成因。首先,分析了南海东北部海域冬季Chla分布特征。其次,对该海域1997-2008年出现的11次水华事件的爆发时间,持续时间以及区域范围强度分别进行了统计。结果发现,在爆发时间上,水华爆发最早的为1997年11月上旬,最晚的为1998年12月中旬,其余均在12月初;在持续时间上,多数均持续2-3周,但1997年1月的水华持续了一个月,2001年冬1月的水华从1月下旬持续到2月下旬;在空间分布上,多数发生于18°-20°N,118°-120°E附近海域。1999年冬1月的水华区域约占南海海域的三分之一,2001年1月的水华不仅爆发快强度高,而且范围约占南海面积一半。研究表明,南海东北部水华事件与流场(如上升流、海表环流场等)、海面温度场和风场等的变化有关,也与陆源物质的输入等关系密切。