黄东海水母暴发机制的模型研究

发布时间：2017-07-30 05:00

  本文关键词：黄东海水母暴发机制的模型研究

  更多相关文章： 沙海蜇 质点追踪模型 秋季聚集 水螅体补充 年际变化 黄东海

【摘要】：近年来,在世界范围内胶质类浮游动物尤其是水母的大量增殖现象愈加频繁,并且这种水母暴发存在很大的年际差异。水母暴发与过度捕捞、气候变化、富营养化以及生物入侵等因素有着内在的联系,给人们带来经济,社会和生态等各方面的损失。各国的海洋学者以及政府部门对水母暴发都给予了很多关注,并且在生态学等方面的研究中取得了一些进展和成果。但是在我国对水母暴发的模型研究还相对较少,通过模型手段对水母聚集以及有性繁殖对源地水螅体的补充进行研究,对理解水母暴发并最终预测有着重要意义。本文采用Princeton Ocean Model(POM)模式的流场数据建立了质点追踪模型,模拟了黄东海大型水母沙海蜇(Nemopilema nomurai)较为精确的时空分布以及运移轨迹,研究了秋季沙海蜇聚集的年际变化及其影响因素。在性成熟的水母产卵之后,又接着对浮浪幼虫进行了追踪,研究了其对源地的水螅体的补充。本研究可以为未来水母暴发的预测提供了技术基础。代表水螅体的粒子,初始被投放在杭州湾到海州湾沿岸(从南到北)。实验中考虑了温度对水螅体横裂的触发,随后,粒子随着海流运动,并且考虑了水母的垂向移动。2009年的模拟结果和海上实测调查结果相似,沙海蜇聚集在南黄海潮汐锋附近以及长江口以东区域。对比2008年和2009年的模拟结果发现,在潮汐锋聚集区,2008年的6、7月份,来自苏北浅滩、长江口、杭州湾的粒子减少,2008年的8、9月份,来自苏北北部的粒子数量增多。8月,2008年有更多的沙海蜇在潮汐锋处以及长江口以东区域聚集。为了分析温度触发和环流输运对这两年水母聚集的影响,进行了敏感性实验。通过实验结果分析,得到的主要结论如下：(1)环流输运的年际变化比春季底层温度触发横裂对于秋季水母聚集有着更重要的作用。(2)2008年6月份苏北沿岸、长江口附近西南方向的表层流可能会导致6、7月份潮汐锋处水母聚集数量的减少；8月份南黄海表层流和东海表层流向东转向可能分别会导致8、9月份潮汐锋处和长江口以东聚集区的水母数量增加。(3)2008年海州湾、杭州湾的水螅体横裂时间较早,使得更多的沙海蜇在6月份分别聚集到潮汐锋和长江口以东区域。但是温度不能影响到几个月以后的水母的聚集。通过对浮浪幼虫的追踪,探寻其对可能源地的水螅体的补充,结果发现长江口以东聚集区的水母水螅体可以回到长江口和杭州湾区域,对水螅体源地进行补充。而苏北沿岸的粒子都是本地补充,没有来自聚集区的粒子。海州湾水螅体大部分是本地补充,约有十分之一的水螅体来自聚集区域。对比2008年和2009年追踪的结果,发现两年整体呈现相似的分布状况,但是粒子数有所差异。2009年比2008年回到长江口和杭州湾的粒子数多,主要是由于来自长江口以东聚集区的粒子数增多。究其原因,一方面可能是由于2009年9月长江口以东聚集区的粒子数聚集的多,基数大；另一方面可能是2009年的9月下半月的风场比2008年同期风场的西分量大,影响了表层流,使得更多的粒子随着表层流向长江口、杭州湾聚集。归结根本的原因还是2008年和2009年季风的影响和表层流场的差异。
【关键词】：沙海蜇 质点追踪模型 秋季聚集 水螅体补充 年际变化 黄东海
【学位授予单位】：天津科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：Q958.8
【目录】：

• 摘要4-6
• abstract6-9
• 1 前言9-23
• 1.1 水母暴发9-17
• 1.1.1 水母暴发的现状、危害以及原因9-14
• 1.1.2 黄东海大型水母的分类与形态14-15
• 1.1.3 大型水母沙海蜇生活史过程15-17
• 1.2 质点追踪17-18
• 1.3 黄东海水文特征18-23
• 1.3.1 环流19-20
• 1.3.2 水温20-23
• 2 POM和质点追踪模型配置23-29
• 2.1 POM模型介绍23-24
• 2.2 POM模型的验证24-25
• 2.3 质点追踪模型配置25-29
• 3 2008和2009年水母聚集模拟结果分析29-40
• 3.1 2009年温度和环流的模拟结果29-30
• 3.2 2009年沙海蜇分布的模拟结果与实测结果的对比30-31
• 3.3 2009年大型水母沙海蜇分布的模拟结果31-34
• 3.4 2008年大型水母沙海蜇分布的模拟结果34-35
• 3.5 敏感性实验结果讨论35-39
• 3.6 结果与分析39-40
• 4 浮浪幼虫追踪模拟结果分析40-46
• 4.1 2009年浮浪幼虫追踪结果分析40-42
• 4.2 2008、2009年结果差异分析42-45
• 4.3 结果与分析45-46
• 5 结论46-47
• 6 展望47-48
• 7 参考文献48-54
• 8 攻读硕士学位期间发表论文情况54-55
• 9 致谢55

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本文编号：592551