LTO研究團隊發(fā)現(xiàn)渦旋影響北阿拉伯海冬季水華的觀測證據(jù)
近日，中國科學院南海海洋研究所熱帶海洋環(huán)境國家重點實驗室（LTO）杜巖研究員團隊發(fā)現(xiàn)渦旋影響北阿拉伯海冬季水華的觀測證據(jù)，研究成果由王天宇博士等人發(fā)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(tài)重點實驗室（LMB）和深圳大學的學者。
水華是指發(fā)生在海洋和湖泊中的大范圍浮游生物（如鞭毛蟲類、硅藻類生物）大量增殖現(xiàn)象，在海洋中常常表現(xiàn)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(xiàn)象一般于季風盛期爆發(fā)，但夏冬兩季的爆發(fā)機制不同：夏季西南風盛行，阿拉伯海西側(cè)沿岸出現(xiàn)上升流，海洋次表層的營養(yǎng)物質(zhì)被輸運至海洋表層，為浮游生物提供了充足養(yǎng)料從而引起水華現(xiàn)象；冬季，前人研究表明海洋冷卻和日照的減少導(dǎo)致上層海洋混合加劇引起“混合加深"效應(yīng)，底層營養(yǎng)鹽向表層海洋輸入，引起水華現(xiàn)象。
研究團隊基于2018年“中國-巴基斯坦首次北印度洋聯(lián)合航次”現(xiàn)場調(diào)查結(jié)果研究發(fā)現(xiàn)，當年冬季水華過程與氣旋渦的泵吸和攪拌作用有極大關(guān)聯(lián)。在氣旋渦的影響下，海洋的溫躍層及混合層呈現(xiàn)明顯的抬升，上升流效應(yīng)加強了表層營養(yǎng)物質(zhì)的供應(yīng)，并最終推動阿拉伯海冬季水華的發(fā)展。由于本次水華事件對應(yīng)著混合層深度減小，與前人研究的“混合加深”機制有所不同，后者造成的混合層深度會更大。
該研究進一步利用海洋-生態(tài)耦合模型計算發(fā)現(xiàn)，渦旋效應(yīng)可以導(dǎo)致沿海地區(qū)的冬季水華發(fā)展成熟，據(jù)估計這種渦旋效應(yīng)可以達到“混合加深”效應(yīng)的兩倍。該研究揭示了2017-2018年冬季北阿拉伯海水華的發(fā)生機制，有助于深入理解海洋動力-生態(tài)過程的耦合效應(yīng)。
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。
文章鏈接：
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
基于“中國-巴基斯坦首次北印度洋聯(lián)合航次”溫鹽深儀（CTD）測量與現(xiàn)場采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
