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黑潮入侵东海的定量新指标体系构建取得突破
来源:公共关系部    2017-11-10 15:46:27

      近期,Marine Pollution Bulletin、Science China:Earth Sciences等刊物发表了海洋国家实验室海洋生态与环境科学功能实验室宋金明研究员团队对黑潮入侵东海定量指标体系构建的相关研究成果。

       研究发现,黑潮次表层水自台湾东北陆架坡折处沿底部向北偏西方向入侵东海,至东经122°左右(DH9-5站位)底部,黑潮水能够占到95%的比例。随后,在约27°N,122°E附近该水体分为近岸分支和离岸分支,继续向东海入侵,其中近岸分支可以一直入侵到浙江近岸(29.5°N),而离岸分支则沿100m等深线转向东北方向。垂直方向上,陆架外侧站位受黑潮次表层水的影响范围更大,黑潮水占50%比例位置可延伸至外侧TW0-1站位(122.59°E,25.49°N)表层,而内侧靠近大陆的站位则只限于陆架中部位置底层。


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       继而的研究表明,黑潮对东海氮磷在台湾东北部区域的输入,对溶解无机营养盐来说,主要来自黑潮次表层热带水-中层水的输入,对颗粒无机生源要素和溶解无机碳而言,则来自表层-次表层热带水。黑潮颗粒态氮磷的输入并不多,颗粒态仅是溶解态氮为4.2%、磷为5.6%、碳为0.1%。黑潮溶解态营养盐在台湾东北部区域的输入占据绝对主导地位,且中层水的输入为主,黑潮中层水输入东海陆架营养盐占黑潮总输入硝酸盐55.8%、磷酸盐的54.5%、硅酸盐的70.9%,中层水在黑潮输入东海陆架营养盐中的作用巨大。


黑潮输入东海的生源要素通量(kmol/s)

季节

黑潮不同水层输入
颗粒态生源要素通量溶解态无机生源要素通量

POC

颗粒氮

颗粒磷

PIN

PON

PN

PIP

POP

PP

DIC

NO₃﹣

PO₄³﹣SiO₃²﹣

春季

表层水(KSW)

2.43

0.033

0.386 

0.418

0.017

0.015

0.032

1527.1

1.044

0.112

1.99

次表层水(KTW)

1.29

0.032

0.122

0.154

0.010 

0.010

0.020

1583.7

5.382

0.366

5.36

中层水(KIW)

0.25

0.014

0.028

0.042

0.004

0.003 

0.007

587.9

8.124

0.573

18.00

总计

3.96

0.078

0.536

0.614

0.031

0.028

0.059 

3698.6

14.55

1.051

25.40

秋季

表层水(KSW)

3.36

0.061

0.527

0.589

0.023

0.023

0.046

2023.0

0.20

0.029

0.60

次表层水(KTW)

0.58

0.019

0.097 

0.116

0.008 

0.006

0.013

796.70 

1.69

0.118

1.82

中层水(KIW)

0.21

0.006

0.019

0.025

0.002 

0.001

0.004 

301.30 

3.903

0.284

8.66

总计

4.15

0.086

0.643

0.729

0.033

0.030

0.063 

3121.0 

5.793

0.431

11.10

年均


4.06

0.082

0.590

0.672

0.032

0.029

0.061

3409.8

10.17

0.971

18.25


       黑潮输入东海营养盐在台湾东北部区域的春季高于夏、秋季,这对东海春季水华提供一定的物质基础,但输入到东海的黑潮水其N/P春夏秋季分别为15.6、14.1和17.2,均与Redfield比值16接近,远低于受人为影响严重的东海近岸海域特别是长江口海域,黑潮水体中相对富含磷酸盐,可缓和东海陆架区营养盐结构严重不平衡的状况,黑潮这些“正常水”的输入显然对调和东海的营养盐结构向正常化起到重要的作用,从而对东海的生态环境起到“稳定和缓冲”作用。

       所以,黑潮水与东海的输入不仅维持补充了东海生态系统运转所需的营养物质,更为重要的是缓冲了受人为强烈影响的东海海水的高N/P,使东海本已失常的营养盐结构向正常化方向转变,因此,黑潮与东海营养物质的输入在一定程度上起着稳定和缓和东海生态环境的作用。该研究对探明东海生态环境变化具有重要的科学意义。(Liu Wei, Song Jinming, Yuan Huamao, Li Ning, Li Xuegang & Duan Liqin,2017. Dissolved barium as a tracer of Kuroshio incursion in the Kuroshio region east of Taiwan Island and the adjacent East China Sea. Science China(Earth Sciences), 60(7): 1356–1367;Zhou Fengxia, Gao Xuelu, Zhang Yong, Yuan Huamao, Song Jinming, Liu Kai, Yang Bo ,ZhuangWen .2017. Potential mobility of inorganic nutrients and its controls at the sediment-water interface in the main path of Kuroshio Current off eastern Taiwan. Marine Pollution Bulletin. 115, Issues 1–2, 551–558).


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