吕宋岛西北海域叶绿素时空变化特征研究

发布时间：2020-07-22 08:01

【摘要】：浮游植物生态系统作为海洋生态系统的重要组成部分,是海洋生物地球化学与物理过程的耦合系统。叶绿素浓度是表征海洋浮游植物生物量的重要参数,其时空变化特征与温度、光照条件、有效光合辐射、营养盐以及风场、海流场等诸多环境要素密切相关,它可以反映所在海区的生态信息,并具有对环境变化响应的能力。冬季吕宋岛西北海域频繁出现藻华(高叶绿素浓度分布)现象,该现象可能对寡营养盐的南海及其局地生态系统的初级生产力具有重要的影响。因而,研究这种现象的动力机制有利于加强对吕宋海峡附近复杂的海洋生物地球化学过程的认识与理解。本文使用吕宋西北海域1999年至2015年共16年多卫星融合水色遥感资料以及现场观测数据,利用经验正交函数(EOF)分解方法对长时间序列的Chl-a浓度的时空变化进行分析讨论,初步展示吕宋西北部海表Chl-a浓度的时空分布变化规律,进而结合海表温度(SST)、风速(WS)、海面高度异常(SLA)数据等以及上述数据计算获得的相关物理环境参数(即由风场计算的埃克曼泵吸(EPV)、埃克曼离岸输运(ET),由海面高度异常计算的地转流、涡动能与相对涡度等),进一步分析其与海表Chl-a浓度之间的关系,探讨该区域冬季高叶绿素浓度分布现象的形成机制,最后通过相关分析与多元逐步线性回归分析研究Chl-a浓度与周边环境的响应关系,探明影响该海域Chl-a浓度变化的关键要素。研究结果表明通常冬季吕宋西北部海域均会出现大约以(119°E,19°N)为中心的高Chl-a浓度现象,平行海岸的风应力以及风应力涡旋引起上升流、表征上层稳定层结的SST以及中尺度涡强度,调控着海洋上层营养盐的输运,很可能是该区域藻华形成的主要机制。且海洋上层不同水层气候态温度及营养盐数据分析证实吕宋西北部存在显著的上升流。复相关与偏相关分析以及多元线性逐步回归分析进一步表明,在上述因素中埃克曼离岸输运与温度是影响冬季藻华的更关键因子。同时背景流场的平流效应很可能诱发上升流区与叶绿素藻华中心不一致,引起藻华中心的北移。
【学位授予单位】：广东海洋大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：X55
【图文】：

图 1-1 南海地图，椭圆区域为冬季藻华经常发生的区域，A、B、B1 为研究区域Figure 1-1 Map of the South China Sea with the 200-m isobath. The ovaldepicts the regionwinter blooms appear frequently. BoxA, B and B1, the study area.技术路线EOF 分解分析 chl-a时空分布规律资料收集数据预处理计算处理其他海洋环境要素探讨 chl-a 变化与海洋环境要素之间的响应关系

9图 2-1 2007 年冬季由 QuikSCAT 和 ASCAT 风场数据计算埃克曼泵吸速度 EPV 与风场对比Figure 2-1 In contrast with Ekman pumping velocity (EPV) calculated by the QuikSCAT andASCAT wind field data in 2007 winter

10图 2-2 2008 年冬季由 QuikSCAT 和 ASCAT 风场数据计算埃克曼泵吸速度 EPV 与风场对比Figure 2-2 In contrast with Ekman pumping velocity (EPV) calculated by the QuikSCAT andASCAT wind field data in 2008 winter通过对比两个传感器风场分布与计算得到的冬季埃克曼泵吸速度 EPV 发现两者的差异性并不是很大，说明使用 ASCAT 传感器的风场数据接替 QuikSCAT 风场资料具有可行性。2.1.4 高度计数据

【参考文献】

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本文编号：2765538