LTO研究團隊發現渦旋影響北阿拉伯海冬季水華的觀測證據

2020-10-13 嶺南科苑

近日，中國科學院南海海洋研究所熱帶海洋環境國家重點實驗室（LTO）杜巖研究員團隊發現渦旋影響北阿拉伯海冬季水華的觀測證據，研究成果由王天宇博士等人發表在Journal of Geophysical Research – Oceans上，合作者包括來自中國科學院熱帶海洋生物資源與生態重點實驗室（LMB）和深圳大學的學者。

水華是指發生在海洋和湖泊中的大範圍浮遊生物（如鞭毛蟲類、硅藻類生物）大量增殖現象，在海洋中常常表現為水色的異常變化，如赤潮（海水變赤紅色）、青潮（海水變藍色）等。阿拉伯海的水華現象一般於季風盛期爆發，但夏冬兩季的爆發機制不同：夏季西南風盛行，阿拉伯海西側沿岸出現上升流，海洋次表層的營養物質被輸運至海洋表層，為浮遊生物提供了充足養料從而引起水華現象；冬季，前人研究表明海洋冷卻和日照的減少導致上層海洋混合加劇引起「混合加深"效應，底層營養鹽向表層海洋輸入，引起水華現象。

研究團隊基於2018年「中國-巴基斯坦首次北印度洋聯合航次」現場調查結果研究發現，當年冬季水華過程與氣旋渦的泵吸和攪拌作用有極大關聯。在氣旋渦的影響下，海洋的溫躍層及混合層呈現明顯的抬升，上升流效應加強了表層營養物質的供應，並最終推動阿拉伯海冬季水華的發展。由於本次水華事件對應著混合層深度減小，與前人研究的「混合加深」機制有所不同，後者造成的混合層深度會更大。

該研究進一步利用海洋-生態耦合模型計算發現，渦旋效應可以導致沿海地區的冬季水華發展成熟，據估計這種渦旋效應可以達到「混合加深」效應的兩倍。該研究揭示了2017-2018年冬季北阿拉伯海水華的發生機制，有助於深入理解海洋動力-生態過程的耦合效應。

該研究由國家自然科學基金和中國科學院項目等共同資助。

文章連結：

Wang, T., Du, Y.*, Liao, X., & Xiang, C. (2020). Evidence of eddy‐enhanced winter chlorophyll‐a blooms in northern Arabian Sea: 2017 cruise expedition. Journal of Geophysical Research: Oceans, 125, e2019JC015582. https://doi.org/10.1029/2019JC015582

基於「中國-巴基斯坦首次北印度洋聯合航次」溫鹽深儀（CTD）測量與現場採水測樣的垂向葉綠素濃度（綠色散點）、海洋溫度（填色）的分布圖

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