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南海東北部葉綠素a濃度對臺風(fēng)“風(fēng)泵”和黑潮共同作用的響應(yīng)

2020-08-06 09:29劉宇鵬唐丹玲梁文釗
海洋學(xué)報(bào) 2020年7期
關(guān)鍵詞:營養(yǎng)鹽渦旋過境

劉宇鵬,唐丹玲,梁文釗

( 1. 中國科學(xué)院南海海洋研究所 熱帶海洋環(huán)境國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/廣東省海洋遙感重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,廣東 廣州 510301;2. 南方海洋科學(xué)與工程廣東省實(shí)驗(yàn)室(廣州),廣東 廣州 511458;3. 中國科學(xué)院大學(xué),北京 100049;4. 香港大學(xué) 地球科學(xué)系,香港999077)

1 引言

葉綠素 a(Chlorophyll a,Chl a)濃度是浮游植物生物量和海洋光合自養(yǎng)生物量的重要指標(biāo),在物質(zhì)循環(huán)和能量轉(zhuǎn)換中起著重要作用[1-2]。雖然海洋中的浮游植物生物量僅占全球植物碳總量的1%~2%,但這些生物的固碳量約占了全球總碳含量的40%[1]。

南海東北部位于呂宋海峽西側(cè),是南海海水與西北太平洋海水交換頻繁的海域,受黑潮入侵影響顯著,且南海的黑潮入侵主要位于呂宋海峽西北側(cè)海域。寡營養(yǎng)鹽的南海東北部,海水層結(jié)穩(wěn)定,夏季浮游植物的生物量很低[3],營養(yǎng)鹽通常成為限制其浮游植物增長的主要因子[4-5]。南海東北部受冬季盛行的強(qiáng)東北風(fēng)和夏季盛行的西南季風(fēng)影響。南海東北部的葉綠素濃度最大層(Chlorophyll Maximum Layer,CML)的平均深度約為75~100 m,夏季海表的葉綠素濃度較低(小于0.15 mg/m3)[6-7]。南海東北部夏季是臺風(fēng)多發(fā)季節(jié)[8-10]。臺風(fēng)“風(fēng)泵”作用主要通過引起上層海水輻散產(chǎn)生上升流,將下層冷營養(yǎng)水輸送到上層,并通過大風(fēng)夾卷加劇上層海水垂直混合,影響海洋生態(tài)環(huán)境[11]。熱帶氣旋所造成的海洋混合、渦旋和上升流,能為寡營養(yǎng)的南海東北部上層真光層補(bǔ)充大量營養(yǎng)鹽,誘發(fā)浮游植物的迅速增長,提高初級生產(chǎn)量,對南海碳循環(huán)具有重要的影響[12-13]。南海東北部夏季同時(shí)還受黑潮、氣旋和反氣旋渦的影響,且南海東北部的黑潮入侵冬季強(qiáng)夏季弱[8-10]。

與南海典型海水相比,表層黑潮水高溫高鹽,營養(yǎng)鹽含量低,因此黑潮入侵可以抑制高營養(yǎng)鹽的深層海水對真光層內(nèi)的供應(yīng)速率,從而降低表層水體葉綠素濃度,抑制南海表層的生物增長[14]。研究發(fā)現(xiàn),熱帶氣旋可以改變黑潮主流的方向,并可能影響黑潮的流量和強(qiáng)度[8,15]。黑潮是否能引起葉綠素濃度的增長仍有不同的說法,有研究表明黑潮鋒面能引起南海北部冬季Chl a濃度增加[15],但也有研究表明黑潮抑制了東海浮游植物的增長[14]。且目前黑潮對南海Chl a濃度影響的研究主要集中在年際尺度[6,14-15]。到目前為止,對熱帶氣旋和黑潮如何共同作用于浮游植物Chl a濃度鮮有研究。

因此,本文選取2015年7月5-9日通過南海東北部的一級臺風(fēng)“蓮花”,分析臺風(fēng)“風(fēng)泵”作用下黑潮如何作用于Chl a濃度的分布和變化,繼而對Chl a濃度在臺風(fēng)和黑潮共同作用下的可能響應(yīng)機(jī)制進(jìn)行探討。

2 數(shù)據(jù)與方法

2.1 臺風(fēng)數(shù)據(jù)

臺風(fēng)數(shù)據(jù)從美國氣象網(wǎng)站獲取,時(shí)間分辨率為6 h,其中包括臺風(fēng)中心位置、海表面10 m處最大持續(xù)風(fēng)速(Maximum Sustained Wind Speed,MSW)、臺風(fēng)狀態(tài)和衛(wèi)星云圖(http://weather.unisys.com)。臺風(fēng)“蓮花”的平均移動速度通過其相鄰兩臺風(fēng)中心位置的歐氏距離除以相鄰兩點(diǎn)時(shí)間間隔進(jìn)行估算。

根據(jù)薩菲爾-辛普森臺風(fēng)等級判斷,臺風(fēng)“蓮花”是一級臺風(fēng),MSW約為120 km / h,平均移速約為2.7 m/s(圖1)。該臺風(fēng)起源于2015年7月2日西太平洋生成的熱帶低氣壓。它最初向西北移動經(jīng)過菲律賓并于7月5日進(jìn)入南海,最大持續(xù)風(fēng)速約為83 km/h,升級為熱帶風(fēng)暴。臺風(fēng)“蓮花”于7月6日經(jīng)過研究區(qū)域B區(qū),于7月7日經(jīng)過研究區(qū)域A區(qū),并持續(xù)保持熱帶風(fēng)暴等級。7月8日增強(qiáng)為一級臺風(fēng)并向北移動。當(dāng)它到達(dá)臺灣島西南部(22.20°N,118.40°E)時(shí),MSW約為87 km/h,平均移速約為2.6 m/s。隨后臺風(fēng)“蓮花”持續(xù)增強(qiáng)(MSW約為120 km/h)并于7月9日06時(shí)登陸珠江三角洲,最終于7月9日18時(shí)消亡。

圖 1 研究區(qū)域及臺風(fēng)路徑Fig. 1 The study area and typhoon path

2.2 遙感和模式數(shù)據(jù)

地形數(shù)據(jù)是從美國國家地球物理數(shù)據(jù)中心(National Geophysical Data Center,NGDC )獲 得的ETOPO2數(shù)據(jù),空間分辨率為2弧分(https://rda.ucar.edu/datasets/)。周平均降雨量數(shù)據(jù)是從ASCAT獲得,空間分辨率為 0.25°×0.25°(http://www.remss.com)。周平均海平面10 m高度風(fēng)場數(shù)據(jù)和風(fēng)應(yīng)力數(shù)據(jù)從Ifremer(ftp.ifremer.fr/ifremer/cersat/products/gridded/)獲得,空間分辨率為0.25°×0.25°。周平均海面溫度(Sea Surface Temperature,SST)數(shù)據(jù)通過GHRSST OSTIA獲得的日平均數(shù)據(jù)求7 d平均所得,空間分辨率為5 km×5 km(http://poet.jpl.nasa.gov)。周平均混合層深度(Mixed Layer Depth,MLD)采用HYCOM模式的日平均數(shù)據(jù)求7 d平均獲得(https://www.hycom.org/),空間分辨率為(1/12)°。周平均海平面異常(Sea Level Anomaly,SLA)數(shù)據(jù)是從AVISO提取的每日SLA求7 d平均所得,空間分辨率為 0.25°×0.25°(http://marine.copernicus.eu/)。周平均海表地轉(zhuǎn)流數(shù)據(jù)(Geostrophic Sea Surface Currents,geo-SSCs)是從 Globcurrent獲得的日平均數(shù)據(jù)求 7 d平均所得,空間分辨率為 0.25°×0.25°(http://globcurrent.ifremer.fr/)。全深度(0~200 m)總流場數(shù)據(jù)采用HYCOM全深度的日平均流場,空間分辨率為(1/12)°(https://www.hycom.org/)。

MODIS Aqua和MODIS Terra數(shù)據(jù)融合說明由于臺風(fēng)前后受云層影響,遙感獲取的周平均海面Chl a濃度數(shù)據(jù)存在很多缺失,故本研究將空間分辨率為4 km×4 km的 MODIS Aqua和 MODIS Terra的L3產(chǎn)品數(shù)據(jù)進(jìn)行融合。融合方式主要為當(dāng)MODIS Aqua沒有數(shù)據(jù)時(shí)用含有數(shù)據(jù)的MODIS Terra對應(yīng)區(qū)域Chl a濃度數(shù)據(jù)進(jìn)行補(bǔ)充,MODIS Aqua和MODIS Terra都有數(shù)據(jù)時(shí)取平均值,從而獲取足夠用以判斷臺風(fēng)前后研究區(qū)域遙感的海表Chl a濃度變化的融合圖像(圖2)。原始Chl a濃度來自于http://oceancolor.gsfc.nasa.gov/。

單點(diǎn)遙感數(shù)據(jù)和模式數(shù)據(jù)提取中的分辨率同步:(1)在空間分辨率上,本文在斷面各站位、各Argo點(diǎn)HYCOM數(shù)據(jù)提取中,采用基于三角形的線性插值的二元函數(shù)曲面擬合的方法(Matlab中的griddata函數(shù)的“l(fā)inear”),將遙感數(shù)據(jù)與HYCOM的模式數(shù)據(jù)統(tǒng)一插值為 0.04°×0.04°(即與分辨率最高的 MODIS 數(shù)據(jù)相同),再通過將與對應(yīng)斷面站位或Argo點(diǎn)歐氏距離最小的最鄰近像元作為相應(yīng)點(diǎn)位的遙感數(shù)據(jù)和模式數(shù)據(jù)值;(2)在時(shí)間分辨率上,遙感數(shù)據(jù)空間分布的對比統(tǒng)一將日平均數(shù)據(jù)求7 d的非空平均值(即Matlab中的nanmean方法),時(shí)間范圍選擇與MODIS融合的遙感Chl a濃度7 d平均相對應(yīng)。

2.3 實(shí)測數(shù)據(jù)

2015年7月16-17日的航測位勢溫度、鹽度、位勢密度和Chl a濃度數(shù)據(jù)是從中國科學(xué)院南海海洋研究所2015年7月南海北部共享航次獲得。航測位勢溫度、鹽度、位勢密度通過航次站位下放的Sea-Bird CTD (SBE911)獲取,采樣間隔為1 s。本研究使用的S61-S67號站位是119°E斷面的采樣點(diǎn),這些采樣點(diǎn)位于呂宋口西側(cè)且?guī)缀跖c臺風(fēng)“蓮花”路徑平行。臺風(fēng)在S64站位附近與119°E相交。航測的Chl a濃度數(shù)據(jù)通過在船上過濾水樣,并將樣品帶回實(shí)驗(yàn)室通過熒光計(jì)測量。Chl a濃度實(shí)測數(shù)據(jù)是從表層到200 m分層采樣。

Argo數(shù)據(jù)通過www.argodatamgt.org免費(fèi)下載。Argo1(2901502)和 Argo2(5904563)分別位于研究區(qū)域A區(qū)(S61-S63站位)和研究區(qū)域B區(qū)(S65-S67站位)右側(cè)50 km范圍內(nèi)。這兩個(gè)Argo測量了表層到2 000 m的位勢溫度、鹽度和位勢密度,本文選用0~300 m的數(shù)據(jù),其采樣間隔為1 m,Argo1的采樣周期為10 d,Argo2的采樣間隔為4 d。本研究選取的兩個(gè)Argo數(shù)據(jù)已經(jīng)過通過一系列自動檢查和延遲模式質(zhì)量控制[16]。密度躍層上界深度根據(jù)國家海洋調(diào)查規(guī)范GB/T 12763.7-2007,取垂向密度梯度首先超過0.015 kg/m3的深度。

2.4 計(jì)算方法

??寺槲俾剩‥kman Pumping Velocity,EPV)通過ASCAT周平均的海表風(fēng)應(yīng)力()數(shù)據(jù)計(jì)算所得,計(jì)算公式如下(正值表示方向向上)[17]:

3 結(jié)果

3.1 表層浮游植物葉綠素的空間變化特征

Chl a濃度在臺風(fēng)“蓮花”過境1周前(6月26日至 7 月 3 日)顯示(圖 2a,圖 2e),研究區(qū)域 A(包含站位S61-S63)的平均Chl a濃度高于研究區(qū)域B(含站位S65-S67),其中A區(qū)的S63站位Chl a濃度較低(約0.15 mg/m3),但在站位 S61-S62之間存在海表Chl a濃度大值(約高于0.3 mg/m3)且S62站位海表Chl a濃度約為0.25 mg/m3,整個(gè)A區(qū)平均Chl a濃度約為0.15 mg/m3;研究區(qū)域B區(qū)平均海表Chl a濃度低于A區(qū),約為0.08 mg/m3,且B區(qū)Chl a濃度分布均勻。雖然臺風(fēng)過境后云層增厚引起部分區(qū)域的遙感Chl a濃度數(shù)據(jù)缺失,但A區(qū)站位S62、S63和B區(qū)站位S65在整個(gè)臺風(fēng)前后都有遙感Chl a濃度值。因此通過3個(gè)站位遙感Chl a濃度的時(shí)間序列(圖2e)可知,臺風(fēng)過境時(shí)A區(qū)的S62站位海表Chl a濃度仍維持較高值(約0.25 mg/m3),而過境1周和2周后逐漸降低至背景海表Chl a濃度值(約0.1 mg/m3);臺風(fēng)過境前后A區(qū)S63站位的海表Chl a濃度變化不大(約0.1~0.13 mg/m3);而臺風(fēng)過境時(shí)B區(qū)S65站位海表Chl a濃度略有增加(約0.12 mg/m3),臺風(fēng)過境1周后明顯增加至臺風(fēng)過境前3倍以上(約0.35 mg/m3),臺風(fēng)過境2周后逐漸恢復(fù)至臺風(fēng)過境前海表Chl a濃度水平。

3.2 呂宋海峽西側(cè)斷面的溫鹽和Chl a濃度的垂向分布

圖 2 臺風(fēng)“蓮花”過境前后Chl a濃度變化Fig. 2 The Chl a concentration changes before and after Typhoon Linfa

圖3為臺風(fēng)過境7~8 d后(7月16-17日)的航次實(shí)測的溫鹽和Chl a濃度剖面。臺風(fēng)過境1周后,站位S61-S63所在的A區(qū)CML位于75 m水深附近,平均Chl a濃度約為0.43 mg/m3,A區(qū)0~100 m水深的Chl a濃度積分約為30.4 mg/m3;站位S65-S67所在的B區(qū)CML出現(xiàn)在20 m水深附近,平均Chl a濃度達(dá)0.4 mg/m3,B區(qū)0~100 m水深的Chl a濃度積分約為34 mg/m3。位勢密度、位勢溫度、鹽度和密度躍層上界基本呈現(xiàn)相同的分布趨勢。臺風(fēng)過境約1周后,A區(qū)表層(0~10 m)海溫和鹽度比B區(qū)更高(A區(qū)海溫高于28.5 ℃,鹽度為34.25,B區(qū)海溫低于28℃,鹽度為33.5),A區(qū)位勢密度、位勢溫度和鹽度在0~200 m的層結(jié)比B區(qū)更為穩(wěn)定,且A區(qū)密度躍層上界比B區(qū)更深(A區(qū)密度躍層在水深35~50 m,B區(qū)密度躍層在水深20~25 m)。B區(qū)S65站位20~150 m出現(xiàn)明顯的密度、溫度、鹽度等值線的上凸,說明臺風(fēng)過境1周后該區(qū)域可能存在強(qiáng)的上升流,且能影響30 m以淺。而A區(qū)水深45~140 m的溫鹽剖面在S62站位附近存在弱的等值線上凸。

圖 3 2015年7月16-17日航次實(shí)測的水文和生物斷面圖Fig. 3 Hydrological and biological profiles from cruise data in 16-17 July, 2015

3.3 遙感觀測的臺風(fēng)過境前后降雨、溫度及流場的特征

臺風(fēng)過后,降雨增多是引起海表鹽度降低、海表溫度下降的因素之一。降雨空間分布(圖4a1至圖4a4)顯示,臺風(fēng)“蓮花”路徑附近在臺風(fēng)1周前A區(qū)和B區(qū)基本沒有降雨。臺風(fēng)過境時(shí)B區(qū)有明顯降雨(平均約為9 mm/h),A區(qū)此時(shí)降雨很少。臺風(fēng)過境1周后,A區(qū)降雨仍然不明顯,除了站位S63西側(cè)有少量降雨(約3 mm/h),但B區(qū)降雨仍然較多(平均約5~6 mm/h)。臺風(fēng)過境2周后,A和B區(qū)基本沒有降雨,恢復(fù)臺風(fēng)過境前水平。從空間分布上,臺風(fēng)前后研究區(qū)域A和B的降雨分布與海表Chl a濃度存在較大差異,說明降雨可能不是Chl a濃度變化的主要影響因素。

海表溫度(SST)空間分布(圖 4b1 至圖 4b4))顯示,臺風(fēng)“蓮花”過境1周前,A和B區(qū)SST相當(dāng)且分布都較為均勻,平均SST約為30.5℃。臺風(fēng)過境時(shí),B區(qū)SST整體出現(xiàn)顯著低溫(平均約為27.5℃,降溫幅度約為3℃),A區(qū)SST整體降溫(平均約為28℃)但降溫幅度(約2~2.5℃)略小于B區(qū)。臺風(fēng)過境1周后,A和B區(qū)SST持續(xù)降低(平均約為27~27.5℃),且整個(gè)區(qū)域都出現(xiàn)降溫,最大降溫帶沿臺風(fēng)“蓮花”路徑分布。臺風(fēng)過境2周后,A和B區(qū)SST逐漸回升至28.5℃,但仍然低于臺風(fēng)過境前SST。從空間分布上來看,臺風(fēng)前后研究區(qū)域A和B的SST分布與降雨存在較大差異,說明臺風(fēng)過后降雨不是SST降低的主要影響因素。

海表地轉(zhuǎn)流場(geo-SSCs)和海表高度異常(SLA)的空間分布(圖4c1至圖4c4))顯示,臺風(fēng)過境1周前在A區(qū)東側(cè)存在一個(gè)氣旋性渦旋(SLA平均值約為-5 cm),渦旋中心位于 19.5°E,121.8°N(SLA 平均值約為-8 cm),且站位S61和S62位于該氣旋性渦旋的邊緣(圖4c1)。臺風(fēng)過境時(shí),該氣旋性渦旋沿經(jīng)向略有拉伸(經(jīng)向直徑超過200 km),其中心向西南方向移動至 21.4°N,119.3°E(SLA 平均值約為-6.5 cm),此時(shí)渦旋中心已位于A區(qū)內(nèi)S62站位東側(cè)(SLA約為-10 cm),S61-S63站位都已位于渦旋內(nèi)(圖4c2)。臺風(fēng)過境1周后,該氣旋性渦旋分離成南北兩個(gè)弱的(平均SLA為-3 cm、平均直徑約80 km)氣旋性渦旋,渦旋中心分別位于 A 區(qū)和 B 區(qū)內(nèi)(21.5°N,119.4°E;20°N,119.3°E),站位S61和S62位于北部渦旋內(nèi),站位S65和S66位于南部渦旋內(nèi)(圖4c3)。臺風(fēng)過境2周后,A區(qū)氣旋性渦旋消失,B區(qū)氣旋性渦旋明顯增強(qiáng)(平均SLA約為-6 cm)且該氣旋渦中心向東北移動至B 區(qū)外(20.5°N,119.8°E),平均直徑增大至約 165 km,站位S63-S66都位于該增強(qiáng)的渦旋邊緣(圖4c4)。臺風(fēng)過境使A區(qū)的氣旋性渦旋先增強(qiáng)后減弱,使B區(qū)產(chǎn)生氣旋性渦旋并持續(xù)增強(qiáng)。

圖 4 臺風(fēng)前后降雨、海表溫度、海表高度異常疊加地轉(zhuǎn)流的空間分布Fig. 4 Spatial distribution of rainfall, sea surface temperature, sea level height anomaly with sea surface geostrophic currents before and after typhoon

3.4 臺風(fēng)過境前后風(fēng)場及風(fēng)應(yīng)力變化

臺風(fēng)過境前1周,A區(qū)和B區(qū)??寺槲俾剩‥PV)都很弱(小于|0.5×10-5| m/s),整個(gè)研究區(qū)域都呈東北風(fēng),平均風(fēng)速約為3.5~4.5 m/s,兩個(gè)區(qū)的區(qū)內(nèi)平均MLD約為18 m(圖5a,圖5e,圖5f)。臺風(fēng)過境時(shí),A區(qū)EPV明顯增強(qiáng)且呈正值(平均值約為4×10-5m/s),B區(qū)EPV略有增強(qiáng)且呈正值(平均值約為2×10-5m/s),風(fēng)速明顯增大且呈現(xiàn)沿臺風(fēng)軌跡的氣旋性風(fēng)場,最大風(fēng)速能達(dá)到10 m/s,B區(qū)MLD加深約9 m,大于A區(qū)(約 5.5 m)(圖5b,圖5e,圖5f)。臺風(fēng)過境1周后,A區(qū)和B區(qū)EPV逐漸恢復(fù)臺風(fēng)前水平(平均EPV小于1×10-5m/s),風(fēng)向也恢復(fù)過境前東北風(fēng)向,A區(qū)MLD淺于臺風(fēng)前深度(12~13 m),B區(qū)MLD變淺但深于臺風(fēng)前深度(20 m)(圖5c,圖5e,圖5f)。臺風(fēng)過境2周后,A區(qū)和B區(qū)EPV恢復(fù)臺風(fēng)前水平,風(fēng)向由東北轉(zhuǎn)向北,A區(qū)MLD加深至22 m,B區(qū)MLD恢復(fù)至臺風(fēng)前水平(19 m)(圖 5d,圖 5e,圖 5f)。由圖 5可見,臺風(fēng)產(chǎn)生的強(qiáng)的風(fēng)應(yīng)力在A區(qū)引起強(qiáng)的??寺槲饔?,其作用明顯強(qiáng)于B區(qū),但B區(qū)MLD加深更明顯說明該區(qū)域臺風(fēng)過境后海洋混合更強(qiáng)烈。

圖 5 臺風(fēng)過境1周前(a)、過境時(shí)(b)、過境1周后(c)和過境2周后(d)??寺槲俾屎惋L(fēng)場水平分布及A、B區(qū)內(nèi)平??寺槲俾剩╡)和混合層深度時(shí)間序列(f)折線圖Fig. 5 Distribution of the Ekman pumping velocities and wind fields one week before typhoon (a), during typhoon (b), one week after typhoon (c), and two weeks after typhoon (d), and time series line charts of area average Ekman pumping velocities (e) and mixed layer depth (f)

3.5 臺風(fēng)過境前后垂向水文動力過程

Argo1位于A區(qū)S63站位右側(cè)50 km范圍以內(nèi),Argo2位于B區(qū)S66站位右側(cè)50 km以內(nèi),測量數(shù)據(jù)分別用以代表臺風(fēng)過境前后A區(qū)和B區(qū)垂向的水文動力過程(圖6a,圖6b)。臺風(fēng)過境前2個(gè)Argo所在區(qū)域的海表溫度相近(約30.5℃),海表(0~30 m)鹽度Argo1(約34.4)明顯大于 Argo2(約33.85),海表(0~30 m)密度Argo1也明顯大于Argo2。臺風(fēng)過境時(shí)Argo2溫度和密度曲線抬升明顯強(qiáng)于Argo1,Argo2密度曲線抬升在水深0~300 m都存在,Argo1密度曲線抬升主要在水深0~100 m,水深120~220 m也略有抬升,說明臺風(fēng)過境時(shí)在Argo1和Argo2所在區(qū)域都引起上升流,但Argo2所在區(qū)域上升流強(qiáng)度大于Argo1所在區(qū)域,且影響深度也大于Argo1所在區(qū)域;Argo1所在區(qū)域表層鹽度降低了0.25,Argo2所在區(qū)域表層鹽度增加了0.15,是降雨影響還是水團(tuán)入侵需要進(jìn)一步分析。臺風(fēng)過境2周后,Argo1溫度、密度曲線逐漸恢復(fù)至臺風(fēng)過境前水平,并與臺風(fēng)過境前曲線在水深35~40 m間交叉,Argo2溫度、密度曲線較之臺風(fēng)過境前仍然存在明顯的抬升,且與臺風(fēng)過境時(shí)曲線多處存在交叉。說明臺風(fēng)過境2周后Argo2上升流強(qiáng)度沒有減弱甚至有所增強(qiáng),而Argo1處水深0~120 m上升流已經(jīng)基本消失。表層(0~30 m)鹽度Argo1處降低至Argo2處臺風(fēng)過境前水平(約33.85),而Argo2表層鹽度仍然在降低(降低至33.55)。

圖 6 Argo1(a,b)和 Argo2(c,d)溫鹽和密度曲線Fig. 6 The potential temperature, salinity and potential density in Argo1 (a, b) and Argo2 (c, d)

3.6 臺風(fēng)過境后HYCOM溫鹽剖面與CTD數(shù)據(jù)對比

由圖7可見,HYCOM在臺風(fēng)“蓮花”影響后的南海北部海域溫度場有很高的模擬精度(R2=0.815,P=0.000 1<0.05),鹽度場的模擬效果(R2=0.438,P=0.000 1<0.05)差于溫度場,但鹽度場的模擬仍滿足超95%置信度。站位S62(溫度模擬精度R2=0.99,P=0.000 1;鹽度模擬精度R2=0.79,P=0.001 4)、S66(溫度模擬精度R2=0.98,P=0.000 1;鹽度模擬精度R2=0.49,P=0.035 2)和 S54(溫度模擬精度R2=0.98,P=0.000 1;鹽度模擬精度R2=0.81,P=0.001 0)3個(gè)站位CTD的溫鹽剖面與HYCOM模擬的溫鹽散點(diǎn)趨勢非常吻合且相關(guān)性滿足P<0.05 假設(shè)檢驗(yàn)(圖 7c,圖 7d,圖 7e),進(jìn)一步證明可以通過HYCOM定性分析南海北部上層海洋0~200 m垂向溫鹽結(jié)果和動力過程。

圖 7 HYCOM和CTD實(shí)測溫度和鹽度對比Fig. 7 Comparisons between CTD-measured temperature and salinity and HYCOM model output data

4 討論

4.1 臺風(fēng)“蓮花”引起的葉綠素濃度增加

南海是寡營養(yǎng)鹽海域,也是臺風(fēng)多發(fā)的海域,而呂宋海峽附近的南海海域受西太平洋生成的臺風(fēng)影響頻繁[12]。臺風(fēng)通過??寺槲饔糜绊懞Q蟮拇瓜蜻\(yùn)動,根據(jù)臺風(fēng)的強(qiáng)度產(chǎn)生不同程度的上升流和海洋垂向混合[11],改變MLD和密度躍層的厚度[18],將營養(yǎng)鹽向上層輸運(yùn),為表層浮游植物迅速增長提供營養(yǎng)物質(zhì)[19]。許多研究已經(jīng)發(fā)現(xiàn)海洋中Chla濃度對臺風(fēng)有強(qiáng)烈的響應(yīng),時(shí)間滯后1周到2周不等,且常伴隨SST降低、SLA負(fù)值加劇等現(xiàn)象[11]。臺風(fēng)通過強(qiáng)上升流和垂向混合不僅能促進(jìn)次表層浮游植物的顯著增長[20],甚至能引起表層浮游植物和初級生產(chǎn)力的明顯增長[21]。臺風(fēng)“蓮花”達(dá)到1級臺風(fēng)等級,結(jié)果均顯示“蓮花”過境后,A區(qū)表層(0~40 m)和B區(qū)次表層(60~80 m)Chla濃度都有顯著增長,最大值超過0.4 mg/m3(圖 2,圖 3),時(shí)間滯后 1 周且持續(xù)時(shí)間超過2周,與前人研究結(jié)果相符。

前人研究得出南海東北部呂宋海峽附近海域夏季表層平均Chla濃度約小于0.15 mg/m3,CML出現(xiàn)在水深60~100 m,CML的Chla濃度最大值小于0.27 mg/m3,0~100 m垂直積分的Chla濃度約為10 mg/m3[7]。本研究中臺風(fēng)過境1周后S61-S67站位的Chla濃度斷面圖顯示,臺風(fēng)“蓮花”引起A區(qū)(S61-S63站位)次表層(60~90 m)出現(xiàn)Chla濃度明顯增加(Chla濃度高于 0.35 mg/m3),增長幅度大于30%,B 區(qū)(S65-S67站位)表層(0~40 m)出現(xiàn)Chla濃度顯著增加(Chla濃度高于0.35 mg/m3),增長幅度大于120%。B區(qū)的Chla濃度在0~100 m垂向積分約為34 mg/m3,是劉子琳等[7]統(tǒng)計(jì)所得結(jié)果(10 mg/m3)的3倍,說明B區(qū)表層Chla濃度的增加并不僅僅是臺風(fēng)增強(qiáng)的垂向輸運(yùn)引起的0~100 m內(nèi)Chla濃度的再分配,而是Chla濃度的增加。臺風(fēng)“蓮花”過境強(qiáng)埃克曼抽吸作用(圖5b)引起的上升流(圖6a),為次表層浮游植物提供更深層水的營養(yǎng)鹽供給,促進(jìn)了A區(qū)次表層的Chla濃度增加,表層Chla濃度沒有明顯變化的形成原因?qū)⒃诤笪年U述;臺風(fēng)“蓮花”過境后,B區(qū)??寺槲饔妹黠@弱于A區(qū)(圖5c,圖5d),但上升流明顯強(qiáng)于A區(qū)(圖6b),說明臺風(fēng)??寺槲饔貌⒉皇荁區(qū)持續(xù)增強(qiáng)的上升流的主要原因,也不是B區(qū)表層Chla濃度顯著增加的關(guān)鍵因素。

因此,臺風(fēng)“蓮花”??寺槲饔么龠M(jìn)了A區(qū)次表層的Chla濃度增加,但臺風(fēng)埃克曼抽吸作用不是B區(qū)表層Chla濃度明顯增加的關(guān)鍵因素。

表 1 A區(qū)和B區(qū)各要素區(qū)內(nèi)平均值的時(shí)間序列變化的相關(guān)性(R2)Table 1 Correlation of the time-series changes of the area averaged values for each element in areas A and B (R2)

4.2 臺風(fēng)影響下海表溫度對海表浮游植物的影響

臺風(fēng)過境能在路徑兩側(cè)引起強(qiáng)的“冷跡”,且通常北半球路徑右側(cè)的“冷跡”面積和強(qiáng)度更大[18,22]。臺風(fēng)過境后導(dǎo)致的SST降低,能為浮游植物增長提供更適宜的溫度(約26℃)[1]。同時(shí),海表溫度降低改變上層海洋層結(jié),增強(qiáng)海洋湍流混合,改變混合層厚度,甚至引起SST降溫區(qū)的海表海水輻散,形成上升流和中尺度渦等,形成深層營養(yǎng)鹽的向上輸運(yùn)能為寡營養(yǎng)鹽海域表層和次表層的浮游植物增長提供營養(yǎng)鹽供給[23-24]。然而,臺風(fēng)過境后SST降低的影響因素較多,海洋中尺度渦、降雨、海氣交換、垂向混合、夾卷、上升流等都能調(diào)控SST的變化[24]。本文主要考慮中尺度渦、降雨、埃克曼抽吸引起的上升流對SST和海表Chla濃度的影響。

由表1可以看出,A區(qū)海表Chla濃度與SLA相關(guān)性最高(R2=0.34),與 SST 相關(guān)性次之(R2=0.11),與降雨和EPV相關(guān)性最弱(R2=0.01),說明A區(qū)臺風(fēng)影響下SLA表征的中尺度渦過程對Chla濃度變化作用最明顯,作用明顯強(qiáng)于SST,說明SST不是A區(qū)表層Chla濃度變化的主要影響因素。A區(qū)臺風(fēng)過境前在站位S61-S62附近存在氣旋性渦旋,而臺風(fēng)過境后該氣旋性渦旋消失(圖4c),與表1反映的Chla濃度與SLA相關(guān)性更好相符,說明中尺度氣旋渦及其消失可能是A區(qū)Chla濃度在臺風(fēng)過境后沒有明顯增加反而有所降低的原因,詳細(xì)討論將在4.3節(jié)展開。同時(shí),SLA與SST相關(guān)性較低(R2=0.05),說明A區(qū)臺風(fēng)過境后SLA不是影響SST變化的主要因素,結(jié)合A區(qū)位于呂宋海峽西北側(cè),SST及其上層海洋變化可能受到臺風(fēng)過境后黑潮入侵的影響[11],細(xì)節(jié)將在4.4節(jié)討論。

B區(qū)海表Chla濃度與SST相關(guān)性最好(R2=0.82),與SLA相關(guān)性次之(R2=0.63),與EPV相關(guān)性繼之(R2=0.30),而與降雨相關(guān)性最弱(R2=0.03),說明該區(qū)臺風(fēng)過境后,臺風(fēng)風(fēng)場EPV產(chǎn)生的上升流對海表Chla濃度顯著增長相關(guān),EPV和SLA表征的中尺度氣旋渦都對SST降低起作用,但中尺度氣旋渦對海表Chla濃度增長和SST降低的作用明顯大于EPV。這與圖4c反映的臺風(fēng)過境后在B區(qū)產(chǎn)生持續(xù)增強(qiáng)的氣旋性冷渦相符,該臺風(fēng)過境后產(chǎn)生的氣旋性冷渦通過渦致抽吸可以將深層冷的富營養(yǎng)海水輸運(yùn)到表層,促進(jìn)表層和次表層Chla濃度迅速增長[25],使CML抬升至更淺的次表層(圖2,圖3)。此外,臺風(fēng)過境后SST降低也會受海氣交換的影響[26],因此,SLA與SST相關(guān)性不夠強(qiáng)可能由臺風(fēng)過境增強(qiáng)的海氣交換引起SST降低相關(guān)。

此外,海表降雨在A區(qū)和B區(qū)與海表Chla濃度相關(guān)性都很弱,表明臺風(fēng)“蓮花”過境后,降雨對海表Chla濃度的影響較小,不是主要影響因素。

因此,臺風(fēng)過后,A區(qū)SST對海表Chla濃度有一定影響但不是其主要影響因素,B區(qū)SST對海表Chla濃度增加起重要作用,臺風(fēng)引起的氣旋性渦可能是其重要影響因素之一。

4.3 臺風(fēng)影響下氣旋渦引起的浮游植物持續(xù)增長

臺風(fēng)過境能增強(qiáng)路徑范圍內(nèi)氣旋性渦旋的強(qiáng)度,在該氣旋渦內(nèi)引起持續(xù)增強(qiáng)的上升流,為表層Chla濃度的增加提供源源不斷的營養(yǎng)輸運(yùn),甚至表層Chla濃度會呈現(xiàn)與氣旋渦流場相類似的分布形態(tài)[27]。許多研究通過遙感監(jiān)測、浮標(biāo)追蹤或模式模擬發(fā)現(xiàn)臺風(fēng)不僅能增強(qiáng)氣旋性渦旋的強(qiáng)度,也能削弱反氣旋性渦旋的強(qiáng)度,從而改變深層營養(yǎng)鹽向表層和次表層的輸運(yùn),進(jìn)而對表層和次表層的浮游植物生消產(chǎn)生影響[27-29]。

與前人研究一致的是,臺風(fēng)“蓮花”過境后在B區(qū)逐漸生成一個(gè)強(qiáng)的氣旋性渦旋(圖4c3,圖4c4),該氣旋渦在臺風(fēng)過境2周后仍持續(xù)增強(qiáng)(表2),這與圖6b所反映出來的密度曲線在臺風(fēng)過境2周后仍持續(xù)抬升相符,這也證實(shí)了臺風(fēng)過境后產(chǎn)生并持續(xù)增強(qiáng)的氣旋性冷渦是圖5e反映的B區(qū)EPV明顯弱于A區(qū)但上升流強(qiáng)度卻更強(qiáng)、持續(xù)時(shí)間更長的原因。因此,B區(qū)表層Chla濃度明顯增加的主要原因是臺風(fēng)過境后在該區(qū)產(chǎn)生了強(qiáng)的氣旋渦的渦致抽吸引起的營養(yǎng)鹽向上輸運(yùn),臺風(fēng)引起的EPV并不是其增長的主要原因。

與前人研究相反的是,臺風(fēng)“蓮花”過境削弱了A區(qū)臺風(fēng)前存在的氣旋渦。圖2a中臺風(fēng)過境前A區(qū)S61-S62站位附近Chla濃度較高,與站位S61-S62剛好位于該氣旋性渦旋的邊緣(圖4c),渦致抽吸和夾卷能將深層營養(yǎng)鹽輸運(yùn)到表層,促進(jìn)表層浮游植物增長相關(guān)[25]。臺風(fēng)前已存在A區(qū)的氣旋渦在臺風(fēng)過境后逐漸消失,使渦致的營養(yǎng)鹽向上輸運(yùn)逐漸消失。然而臺風(fēng)通過EPV產(chǎn)生的上升流也能將深層高營養(yǎng)鹽海水向上輸運(yùn)[22],且A區(qū)平均EPV能達(dá)到5.4×10-5m/s,由于是周平均數(shù)據(jù),因此1周內(nèi)埃克曼抽吸作用能將深層水抬升約33 m,超過A區(qū)MLD的20 m(圖5f),且與A區(qū)密度躍層上界平均深度的約35 m相近(圖3)。這與圖6a密度曲線在臺風(fēng)過境時(shí)明顯抬升相符。因此即使臺風(fēng)前已存在的氣旋渦消失,臺風(fēng)埃克曼抽吸仍然能將深層營養(yǎng)鹽輸運(yùn)到表層和次表層。所以A區(qū)次表層(60~80 m)出現(xiàn)了Chla濃度的明顯增加(圖3a)。但營養(yǎng)鹽輸運(yùn)到A區(qū)表層(0~40 m)為什么沒有誘發(fā)Chla濃度的明顯增加?且為什么A區(qū)強(qiáng)的EPV反而削弱了該區(qū)原有的氣旋渦而B區(qū)弱的EPV卻產(chǎn)生并增強(qiáng)了該區(qū)的氣旋渦?

因此,臺風(fēng)過后,A區(qū)原有氣旋性渦旋的消失原因可能與A區(qū)表層Chla濃度沒有明顯增長有關(guān),B區(qū)臺風(fēng)后生成的氣旋渦的渦致抽吸和夾卷是其表層Chla濃度增長的主要原因。

表 2 臺風(fēng)前后A區(qū)的S62站位和B區(qū)的S65站位各要素變化Table 2 Variations of each element at Station S62 in Area A and at Station S65 in Area B before and after the typhoon

4.4 黑潮在臺風(fēng)過程中對浮游植物的調(diào)控作用

黑潮水與南海典型海水相比,黑潮水高溫高鹽,表層營養(yǎng)鹽含量低,因此黑潮入侵會抑制南海表層的浮游植物增長[15]。黑潮入侵可以抑制深層硝酸鹽對真光層內(nèi)的供應(yīng)速率,從而降低Chla濃度[14]。熱帶氣旋也可能影響(減少或增強(qiáng))黑潮的流量和強(qiáng)度[8,15]。但臺風(fēng)和黑潮如何共同作用于南海東北部浮游植物生長目前還尚不清楚。結(jié)果已表明HYCOM溫鹽場能定性分析南海北部0~200 m水文過程,且臺風(fēng)前HYCOM提取的黑潮流軸與前人研究結(jié)果一致[30-31](圖8),因此,本研究通過分析臺風(fēng)前后HYCOM多深度的流場定性分析研究A區(qū)和B區(qū)的垂向黑潮入侵變化情況。

圖 8 臺風(fēng)過境前后各黑潮主軸變化時(shí)序圖Fig. 8 Time series distribution of the changes in the Kuroshio mainstream before and after typhoon

黑潮主流被定義為每個(gè)緯向移動窗口內(nèi)最大海流經(jīng)向分量的組合(圖8e)[31]。7月,南海盛行西南季風(fēng),因此,在無臺風(fēng)等極端天氣的情況下,南海北部的黑潮入侵并不明顯,黑潮主流流經(jīng)呂宋海峽時(shí)沿正北方向直奔臺灣島東側(cè)[32]。HYCOM的0 m、50 m、150 m水深的總流場顯示,臺風(fēng)過境前黑潮主軸沿正北流向臺灣島東側(cè)太平洋海域,A區(qū)和B區(qū)主要受南海流場控制,沒有明顯黑潮入侵(圖8a1,圖8b1,圖8c1)。臺風(fēng)過境時(shí),黑潮主軸出現(xiàn)向臺灣島南端入侵的趨勢(A區(qū)東北側(cè)),但主流流套并未越過呂宋海峽進(jìn)入南海,該入侵趨勢在水深0~150 m都存在且深層更為明顯(圖 8a2,圖 8b2,圖 8c2)。臺風(fēng)過境 1周后,黑潮主流流套向西凸出,穿過呂宋海峽并于臺灣島西南端入侵南海東北部,影響范圍涵蓋A區(qū)域S61-S63站位,水深0~150 m都存在入侵且水深0~50 m更為顯著(圖8a3,圖8b3,圖8c3)。而B區(qū)東側(cè)海域則主要呈現(xiàn)向東輸出的流場,該現(xiàn)象在水深0~50 m表現(xiàn)顯著,在深層則主要呈現(xiàn)原有的黑潮主軸形態(tài),該現(xiàn)象與實(shí)測數(shù)據(jù)的T-S圖S61、S62站位僅在水深0~50 m比S62位置氣候態(tài)的溫鹽特性更接近南海典型海水相吻合(圖8d)。臺風(fēng)過境2周后黑潮主流流套在水深0~150 m向西在呂宋海峽西北側(cè)(A區(qū))的入侵更明顯,但海流強(qiáng)度略有減弱,而B區(qū)東側(cè)水深0~50 m仍主要受南海向東出流控制,B區(qū)東側(cè)海域水深150 m黑潮主軸恢復(fù)原有流軸位置和方向(圖8a4,圖8b4,圖8c4)。這與圖8d表示的臺風(fēng)過境1周后站位S61和 S62(A區(qū))較 S62位置氣候態(tài)和B區(qū)(站位S66和S67)的0~200 m海水的溫鹽特性更接近黑潮水、站位S66和S67(B區(qū))0~50 m海水溫鹽特性較S66位置氣候態(tài)海水溫鹽特性更接近南海海水、站位S66和S67(B區(qū))0~200 m較A區(qū)海水溫鹽特性更接近南海海水相吻合。因此,臺風(fēng)過境改變了黑潮主軸流套形式,引起黑潮在A區(qū)東側(cè)入侵南海[30,33]。

結(jié)合4.3節(jié)的氣旋渦的分析,臺風(fēng)過境后黑潮流套向西入侵的位置剛好是A區(qū)臺風(fēng)前已存在的氣旋渦所在區(qū)域(圖4c,圖7),而高溫高鹽的黑潮水密度比南海海水高[24,30],從而導(dǎo)致A區(qū)原有氣旋渦海洋上表層層結(jié)不穩(wěn)定,使渦內(nèi)表層海水下沉,深層海水上涌,從而削弱該氣旋性渦旋,同時(shí)也使?fàn)I養(yǎng)鹽在次表層富集,進(jìn)而促進(jìn)次表層Chla濃度增長(圖2,圖3a)。另外,由于臺風(fēng)在A區(qū)產(chǎn)生強(qiáng)的EPV,使該區(qū)產(chǎn)生強(qiáng)上升流(圖6a),海水在表層輻散,輻散的流場與黑潮水相互作用,誘發(fā)黑潮水在呂宋口西北側(cè)入侵,A區(qū)海水輻散方向與黑潮流套入侵的流場方向一致也與上述結(jié)論相符(圖8)。入侵的黑潮水密度高、營養(yǎng)鹽含量低,從而抑制了由臺風(fēng)“蓮花”強(qiáng)EPV產(chǎn)生的上升流,并中和了向上輸運(yùn)的深層海水的高營養(yǎng)鹽,使得表層Chla濃度沒有增加。

圖 9 臺風(fēng)過境前后HYCOM計(jì)算的各標(biāo)準(zhǔn)層深度的總垂向流速時(shí)序變化時(shí)序圖Fig. 9 Time series diagram of the total vertical velocity at each depth before and after typhoon calculated from HYCOM current data

與此同時(shí),臺風(fēng)引起的EPV在B區(qū)產(chǎn)生弱的上升流(圖6b),而入侵的黑潮流場方向與B區(qū)臺風(fēng)后生成的氣旋渦東北側(cè)流場方向一致,黑潮流套的擠壓和流場作用[32]進(jìn)一步促進(jìn)了B區(qū)的海水輻散(圖8),使B區(qū)在弱的??寺槲饔孟氯匀荒墚a(chǎn)生持續(xù)增強(qiáng)的氣旋性渦旋(圖4c,圖6b),增強(qiáng)了該區(qū)域營養(yǎng)鹽的向上輸運(yùn),從而供給B區(qū)表層,使得Chla濃度持續(xù)增加(圖 3a)。

利用HYCOM各標(biāo)準(zhǔn)水層的水平總流場,通過體積守恒方法,定量化分析臺風(fēng)過境前后黑潮對垂向流速及營養(yǎng)物質(zhì)垂向輸運(yùn)的影響,進(jìn)一步驗(yàn)證臺風(fēng)和黑潮對Chla濃度的共同作用(圖9)。臺風(fēng)過境1周前(6月26日至7月3日)站位S61(A區(qū))HYCOM流場計(jì)算的水深20~100 m標(biāo)準(zhǔn)水層總垂向流速出現(xiàn)極大值(圖9a),說明水深20~100 m存在明顯的強(qiáng)垂向輸運(yùn),與臺風(fēng)前站位S61(A區(qū))存在冷渦(圖4c)、CML位于水深50~100 m、表層沒有明顯Chla濃度增加相符,也進(jìn)一步印證了HYCOM流場估算黑潮和直徑較大的中尺度渦旋上的準(zhǔn)確性。站位S61表征的A區(qū)HYCOM流場計(jì)算的0~50 m標(biāo)準(zhǔn)水層的總垂向流速在臺風(fēng)過境時(shí)、過境1周后總垂向流速向下(圖9a,向上為正),且臺風(fēng)過境2周后總垂向流速仍小于臺風(fēng)過境前。該現(xiàn)象進(jìn)一步說明通過圖8所反映的A區(qū)臺風(fēng)過境后增強(qiáng)的黑潮入侵引起的下降流抑制了表層的營養(yǎng)鹽的向上輸運(yùn),而次表層水深50~100 m垂向流速曲線斜率為正,表明海水垂向輸運(yùn)在該深度富集,即營養(yǎng)鹽在水深50~100 m富集(圖9a綠箭頭)導(dǎo)致次表層浮游植物迅速增長。該結(jié)果與實(shí)測臺風(fēng)過境1周后水深50~100 m的Chla濃度明顯增長、CML仍位于水深75~100 m(圖3a)相符。在B區(qū)(S66站位),臺風(fēng)過境1周前水深0~50 m總垂向流速向下(圖9b),這與臺風(fēng)過境前站位S66位于反氣旋暖渦邊緣(圖4c)相符。臺風(fēng)過境時(shí)、過境1周后和過境2周后(圖9b),水深30~50 m間都存在垂向流速最大值(曲線上凸),與臺風(fēng)過境后在站位S66附近產(chǎn)生冷渦(圖4c)相符,該冷渦引起水深0~50 m向上營養(yǎng)物質(zhì)輸運(yùn)(圖9b垂向總流速斜率為正,綠箭頭),使臺風(fēng)過境后表層和次表層(水深0~50 m)產(chǎn)生顯著浮游植物增長(圖3a)。與臺風(fēng)Damrey在南海西北部引發(fā)的浮游植物增長情況相似[34]。

因此,臺風(fēng)引起的上升流和海表流場的輻合輻散,與黑潮共同作用,增強(qiáng)了黑潮入侵,而黑潮入侵增強(qiáng)使A區(qū)的氣旋渦消失,B區(qū)產(chǎn)生持續(xù)增強(qiáng)的氣旋渦,從而形成臺風(fēng)過境削弱氣旋渦,弱的EPV產(chǎn)生強(qiáng)的氣旋渦,A區(qū)次表層Chla濃度增加,B區(qū)表層Chla濃度增加的現(xiàn)象。

5 結(jié)論

(1)臺風(fēng)“蓮花”過境后“風(fēng)泵”作用在南海東北部海域(A區(qū)和B區(qū))產(chǎn)生上升流和海洋垂向混合,誘發(fā)呂宋海峽西北側(cè)海洋次表層(60~90 m)和其西側(cè)海洋表層(0~40 m)Chla濃度的增加,Chla濃度的增加不僅是真光層內(nèi)浮游植物的向上輸運(yùn),更是浮游植物的繁殖增長。

(2)臺風(fēng)“風(fēng)泵”能誘發(fā)黑潮以流套形式入侵南海東北部,入侵位置主要在呂宋海峽西北端的南海海域(21°~22°N,119°~121°E),流套入侵的黑潮進(jìn)入臺灣島西南端南海海域并沿臺灣島南端回流至西北太平洋。

(3)臺風(fēng)“風(fēng)泵”引起的黑潮入侵使呂宋海峽西北端(A區(qū))臺風(fēng)前存在的氣旋渦消失,并抑制了臺風(fēng)引起的上升流對表層(0~40 m)營養(yǎng)鹽的供給,并使?fàn)I養(yǎng)鹽的向上輸運(yùn)在次表層(60~90 m)富集,從而抑制呂宋斷面西北側(cè)南海海域表層的Chla濃度增長,促進(jìn)了該海區(qū)次表層Chla濃度的增長。

(4)臺風(fēng)“風(fēng)泵”引起的呂宋海峽西北側(cè)南海海域黑潮的流套式入侵,促進(jìn)了臺風(fēng)在呂宋海峽西側(cè)海域(B區(qū))的氣旋式流場的形成,促使臺風(fēng)過后產(chǎn)生持續(xù)增強(qiáng)的氣旋渦,為該海域表層(0~40 m)Chla濃度持續(xù)增長提供充足的營養(yǎng)鹽供給。

致謝:感謝國家科技基礎(chǔ)條件平臺-國家地球系統(tǒng)科學(xué)數(shù)據(jù)共享服務(wù)平臺-南海及其鄰近海區(qū)科學(xué)數(shù)據(jù)中心(http://ocean.geodata.cn)提供數(shù)據(jù)支撐。感謝廣東省海洋遙感重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和國家熱帶海洋環(huán)境重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的聯(lián)合資助,感謝中國科學(xué)院南海海洋研究所2015年6月南海西部共享航次提供的航次機(jī)會,感謝課題組成員的幫助!

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