2011年8月南海北部海洋觀測開放航次通告

2020-12-03 中國科學院

一、開放航次定位

中科院南海海洋研究所從2004年起在國內率先實施南海北部海洋觀測開放航次,2011年是開放航次序列的第八個航次。設置南海北部開放航次,旨在探索海上觀測平臺共享機制,發揮國內多方科研力量的綜合優勢,加強海洋現場數據的長期積累,促進海洋科學研究多學科交叉與融合,以及科學家之間的交流與合作,推動重大成果產出,為我國科學家研究南海北部海洋環境與資源、解決需要長期觀測的重大科學問題提供現場試驗和觀測場所。

實施開放航次,重點研究珠江河口和南海北部海洋環境科學問題,提高了解和預測自然與人類活動對華南近海生態系統影響的能力,為華南沿海地區經濟與社會的協調、可持續發展與決策提供科學依據。

二、項目名稱

南海北部海洋環境動力變化過程及其生態效應的長期觀測

三、研究內容與科學目標

近海海洋生物的出現和聚集是由其生存的環境特徵決定的。海洋中的食物、溫度、海水透明度、鹽度、光、海流流速及流向、底質成分、海底熱通量等要素均會影響到生物種群豐度,並決定著種群的出現頻率。海洋環境要素如何影響海洋生物資源的分布及其依賴的生態系統已成為一個重要的問題。有關短期與長期、中尺度和大尺度上的這些知識,可以幫助我們了解自然事件和人類活動造成的生物量和食物網結構變化。因此,辨別和了解影響華南近海、南海北部生態系統的關鍵海洋學特徵與過程是急需解決的重要科學問題。

通過可持續的開放航次觀測,支持南海北部海洋環境動力變化過程及其生態效應的研究。

擬開展或鼓勵開展研究的內容:

  • 南海北部主要流系的演變規律,包括環流與陸架-陸坡相互作用,流系動力學等;東沙群島海域黑潮入侵水體影響區的海洋環境要素特徵;南海北部跨陸架物質輸運和中尺度過程;海洋混合和不同尺度的能量轉換;生物-物理相互作用。
  • 南海北部河口、近海生態系統結構、功能與資源生物生產過程、種群動態及其對海洋動力環境的適應;典型海區生物多樣性形成機制與生物資源可持續利用模式;近海赤潮發生生態學及海洋學機制。
  • 地質過程或古環境變化對海洋生物活動及其生態系影響的沉積記錄,包括海洋生態系對環境適應和對氣候變化響應的歷史過程;探索海底天然氣水合物的地球物理指標和生物與地球化學指標;南海北部海底熱通量變化規律,探索熱通量對底層水團與生態的影響。

     

    主要科學目標:

  • 了解南海北部主要流系演變規律、陸架的物質輸送過程及其影響。
  • 集成用於研製物理強迫的生物量模型所需的物理、化學、生物現場觀測數據。
  • 通過定期、長期海洋觀測,提高預測海洋物理過程的能力。
  • 深入了解近海物理過程對生物多樣性與生物量變化的影響。
  • 闡明陸架海域生態系統動力過程、生物資源變動規律和可持續利用機制,了解氣候變化對華南近海生物資源和生態系統的影響。

     

    四、觀測內容

    1、海洋水文

    (1)、CTD溫鹽:海洋溫鹽水團、海洋環流反演。

    (2)、GPS探空:60個,主要針對18度斷面,觀測海洋大氣邊界層(MABL)。

    (3)、海氣通量:船載海氣熱通量,校驗塊體海氣通量公式係數。

    (4)、海面氣象:船載自動氣象站。

    (5)、船載ADCP大面觀測:海洋環流反演

    2、海洋生物、生態、化學、光學

    (1)、與全球變化有關的碳循環、氮循環:CO2、N2O觀測。

    (2)、海洋環境化學:葉綠素含量、鹽度、溫度、透明度、酸鹼度和營養鹽含量。

    (3)、海洋生態:葉綠素a、初級生產力、新生產力、微微型浮遊生物、網採浮遊植物、微型浮遊動物、浮遊動物等;主要研究浮遊植物和浮遊動物種類數量的時空分布特徵與物理、化學等環境過程的相互關係。

    (4)、海洋遙感與海洋光學:海洋光學浮標的投放和回收、剖面儀的現場測量、海水顆粒物的光譜吸收測量、HPLC色素成分分析、SPM(總懸浮顆粒物濃度)、POC(顆粒有機碳)的測量。氣溶膠觀測。

    (5)、海表水面及海表浮遊生物的反射光譜,海表溫度、鹽度、EH值、PH值。

    3、海洋地質

    (1)、在水合物區及遠景區的重點海域和重點靶區,進行表層、柱樣、冷泉碳酸鹽巖、冷泉生物和水體的樣品採集和現場測試工作,同時在古海洋研究的熱點海區,採集沉積物柱樣和用拖網方式分層採集水體生物,為對比和研究不同海區碳酸鹽巖特徵和成巖環境、冷泉生物的群落結構與生態環境、以及浮遊有孔蟲的生態特徵及其環境指示意義提供研究材料。

    (2)、對包括東沙西南海域、瓊東上升流海域以及泥質區進行現場測試和調查取樣。擬取樣品包括矽質浮遊生物拖網、水體樣、表層沉積樣、柱狀樣。

    五、航線及站位

    2011年8月開放航次的設計航線經過南海北部各個典型區域:為了研究夏季珠江衝淡水羽狀鋒分布以及粵東上升流的活動特徵,設置粵東斷面(E1、E2和E3)。為了研究黑潮與南海之間的物質和能量交換特徵及其對南海北部深水海盆區海洋環境要素的影響,以及南海北部與南部通過18ºN CLIVAR標準斷面的物質和能量交換,設置呂宋海峽以西斷面(E4)。為了研究南海深層水特徵,E4斷面部分站位將做CTD全剖面採水(從表層一直到離底10米),具體站位如下:E402、 E404、E409和E413共4站次。

    沿主要觀測斷面設CTD站位約47個。調查隊成員將在2011年8月15日完成所有備航任務,首先到三亞投放海洋上層環境浮標,接著到西沙收放3套坐底式潛標觀測系統,然後回收光學浮標,回三亞休整,再執行E4、E3、E2、E1和E7等斷面調查任務,其中呂宋口潛標在E4斷面上進行回收和投放。

    六、航期與運行費

    2011年開放航次計劃於8月19日開始實施,航期約25天,觀測船為中科院南海海洋所「實驗3號」科學考察船。作為開放航次組織單位,南海海洋所繼續投入船舶運行費,支持今年的開放航次。獲批准參加開放航次的所內外研究組根據各自的海上觀測任務量提供合理的調查研究經費和人員補助費。

    七、組織機制

    本著聯合、開放、共享的原則,聯合國內有關優勢力量,共享海上觀測開放平臺。中科院南海海洋所負責組織實施開放航次,並對觀測數據、樣品進行統一管理。

    1、開放協調機制:海上定期觀測開放航次,向國內相關研究組或科學家有限度開放。南海海洋所設立管理委員會,受理開放航次申請,協調參與開放航次所內外研究組(或科學家)間的相互配合與合作關係。

    2、首席科學家制:建立開放航次首席科學家制,首席科學家負責開放航次的具體組織工作,包括編寫航次實施計劃、航次報告等。

    3、數據共享機制:根據學科類別的不同,參加開放航次的研究組要在該航次完成後的1-2年內匯交觀測數據,以便及時共享信息和數據。

    八、申請參加2011年開放航次的要求

    圍繞上述研究內容和科學目標,本著「有限資源,合理開放」的原則,在計劃的主要航線、斷面範圍內,鼓勵申請者與南海所的相關研究單元合作,觀測任務互補,申請參加2011年開放航次。

    為了提高開放航次的共享度,申請一般應滿足下列條件:

    1、負責在研國家級中、小型科研項目且沒有獨立海上觀測經費預算;

    2、可與南海所相關研究組協作和互補共享海上作業船時;

    3、觀測內容在上述範圍內;

    4、擬申請出海人員3人以內、健康良好且有出海經驗;

    5、曾參加過南海北部開放航次的,請提供數據報告及已取得的成果說明。

    已發表的相關成果須標註:

    「中國科學院南海海洋所「實驗3」號科考船南海北部開放航次資助(英文:South China Sea Open Cruise by R/V Shiyan 3, South China Sea Institute of Oceanology, CAS)」。

    九、遞交申請材料截止日期

    申請者按以下要求遞交具體的海上工作實施計劃等申請材料,截止日期為2011年7月25日,,內容包括:

    1、簡述出海調查的理由,包括依託的研究課題名稱與來源等;

    2、簡述在本航次擬開展的調查內容、理由及說明如何完成;

    3、說明擬申請採樣的站位、採樣層次、海上工作時間及對航行的要求等;

    4、說明觀測數據匯交及可共享的時間與內容;

    5、出海人員名單及相關信息,包括身份、海上工作職責。

    6、單位的同意函。

    十、聯繫方式

    廣州市新港西路164號

    中國科學院南海海洋研究所科研處

    郵編: 510301

    電話:(020)89023122、89105467、89024379

    傳真:(020)84458964

    電子郵件:kyc@scsio.ac.cn

    圖1 2011年8月南海北部海洋觀測開放航次主要斷面、站位示意圖

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