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基于现场观测和卫星遥感的海水表层昼夜温差与浮游植物藻华(赤潮)的关系研究
  • 项目名称:基于现场观测和卫星遥感的海水表层昼夜温差与浮游植物藻华(赤潮)的关系研究
  • 项目类别:青年科学基金项目
  • 批准号:41006068
  • 申请代码:D0608
  • 项目来源:国家自然科学基金
  • 研究期限:2011-01-01-2013-12-31
  • 项目负责人:王素芬
  • 负责人职称:副研究员
  • 依托单位:中国科学院南海海洋研究所
  • 批准年度:2010
中文摘要:

当浮游植物形成藻华时,水体中藻细胞大量增加,影响水体对太阳光的吸收和反射;形成藻华的优势藻种不同,藻细胞本身对太阳光的吸收和反射也不同;许多藻类细胞向细胞外分泌多糖,多糖利于形成稳定赤潮水团,在海面形成有色薄膜;这些因素会导致藻华水体表层水温变化与正常水域不同。又因多数种类的藻细胞在水体中有昼夜垂直迁移特性,使水体表层的热量夜间向下迁移。在藻华发生海域,大量藻群体的昼夜迁移会影响水域表层昼夜温差变化。本研究对藻华现场连续采样,测定水体藻细胞浓度、叶绿素浓度、多糖含量、海表水温、海表风速、浮游植物光吸收以及太阳辐射能,与邻近非藻华水域对比分析,研究藻华对水域表层昼夜温差的影响及作用机理,分析不同优势藻种及藻细胞的浓度与水体表层昼夜温差的相关性。结合卫星遥感数据,研究海水表层叶绿素浓度与昼夜温差的关系。本项研究可使我们全面认识浮游植物对环境的影响,为利用海水表层昼夜温差监测赤潮的发展提供依据。

结论摘要:

通过分析2000-2005年期间东海海域赤潮发生的历史资料(现场资料和卫星数据),包括水温、藻种、叶绿素浓度、太阳辐射等参数资料。结合两次藻华事件的实地采样数据和卫星数据,分析了浮游植物藻华对海水表层温度的影响作用,特别是对海水表层昼夜温差的影响作用。研究结果表明在浮游植物藻华发生的水域,海水表层昼夜温差通常比没有藻华发生的水域要高1-3度,不同的海域和季节,对昼夜温差的影响不同。通过分析海水表层的昼夜温度差异与叶绿素浓度的关系,发现高叶绿素浓度的水域,海水表层的昼夜温差较大。弱风、高悬浮物质浓度和黄色物质浓度也会升高水体表层的昼夜温差值。在大亚湾的实地监测中也发现,海水表层昼夜温差与表层叶绿素浓度有明显的正相关关系。浮游植物藻华对海水表层昼夜温差的影响作用主要是通过两个途径一是浮游植物的昼夜垂直迁移特性浮游植物大量繁殖,从而使水体中浮游植物的数量集聚增加。浮游植物数量的增加,导致它们对光吸收量增大,从而可以提高水体表层的热量,温度上升在晚上,浮游植物迁移到水体下层,带走一部分热量,从而降低水体表层的温度。这样就会导致浮游植物藻华时期,水体表层的昼夜温差要高于没有发生藻华的水域。二是浮游植物藻华改变了水体的颜色在叶绿素a浓度较高的水域,在白天,由于水色加深,太阳光衰减系数增大会导致更多的太阳光能量被表层水体吸收,温度上升;当夜晚来临,表层的热量高,更有利于热量向大气中散失。研究工作也分析了黄海浒苔藻华事件对海水表层温度的影响作用,结果显示水体中大量的浒苔藻类会提高水体的表层温度。


成果综合统计
成果类型
数量
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