黃東海水母暴發(fā)機制的模型研究.pdf

1、近年來，在世界范圍內膠質類浮游動物尤其是水母的大量增殖現(xiàn)象愈加頻繁，并且這種水母暴發(fā)存在很大的年際差異。水母暴發(fā)與過度捕撈、氣候變化、富營養(yǎng)化以及生物入侵等因素有著內在的聯(lián)系，給人們帶來經濟，社會和生態(tài)等各方面的損失。各國的海洋學者以及政府部門對水母暴發(fā)都給予了很多關注，并且在生態(tài)學等方面的研究中取得了一些進展和成果。但是在我國對水母暴發(fā)的模型研究還相對較少，通過模型手段對水母聚集以及有性繁殖對源地水螅體的補充進行研究，對理解水母暴發(fā)并

2、最終預測有著重要意義。
　　本文采用Princeton Ocean Model(POM)模式的流場數(shù)據建立了質點追蹤模型，模擬了黃東海大型水母沙海蜇（Nemopilema nomurai）較為精確的時空分布以及運移軌跡，研究了秋季沙海蜇聚集的年際變化及其影響因素。在性成熟的水母產卵之后，又接著對浮浪幼蟲進行了追蹤，研究了其對源地的水螅體的補充。本研究可以為未來水母暴發(fā)的預測提供了技術基礎。
　　代表水螅體的粒子，初始被投放在

3、杭州灣到海州灣沿岸（從南到北）。實驗中考慮了溫度對水螅體橫裂的觸發(fā)，隨后，粒子隨著海流運動，并且考慮了水母的垂向移動。2009年的模擬結果和海上實測調查結果相似，沙海蜇聚集在南黃海潮汐鋒附近以及長江口以東區(qū)域。
　　對比2008年和2009年的模擬結果發(fā)現(xiàn)，在潮汐鋒聚集區(qū)，2008年的6、7月份，來自蘇北淺灘、長江口、杭州灣的粒子減少，2008年的8、9月份，來自蘇北北部的粒子數(shù)量增多。8月，2008年有更多的沙海蜇在潮汐鋒處以及

4、長江口以東區(qū)域聚集。
　　為了分析溫度觸發(fā)和環(huán)流輸運對這兩年水母聚集的影響，進行了敏感性實驗。通過實驗結果分析，得到的主要結論如下:(1)環(huán)流輸運的年際變化比春季底層溫度觸發(fā)橫裂對于秋季水母聚集有著更重要的作用。(2)2008年6月份蘇北沿岸、長江口附近西南方向的表層流可能會導致6、7月份潮汐鋒處水母聚集數(shù)量的減少;8月份南黃海表層流和東海表層流向東轉向可能分別會導致8、9月份潮汐鋒處和長江口以東聚集區(qū)的水母數(shù)量增加。(3)200

5、8年海州灣、杭州灣的水螅體橫裂時間較早，使得更多的沙海蜇在6月份分別聚集到潮汐鋒和長江口以東區(qū)域。但是溫度不能影響到幾個月以后的水母的聚集。
　　通過對浮浪幼蟲的追蹤，探尋其對可能源地的水螅體的補充，結果發(fā)現(xiàn)長江口以東聚集區(qū)的水母水螅體可以回到長江口和杭州灣區(qū)域，對水螅體源地進行補充。而蘇北沿岸的粒子都是本地補充，沒有來自聚集區(qū)的粒子。海州灣水螅體大部分是本地補充，約有十分之一的水螅體來自聚集區(qū)域。
　　對比2008年和20

6、09年追蹤的結果，發(fā)現(xiàn)兩年整體呈現(xiàn)相似的分布狀況，但是粒子數(shù)有所差異。2009年比2008年回到長江口和杭州灣的粒子數(shù)多，主要是由于來自長江口以東聚集區(qū)的粒子數(shù)增多。究其原因，一方面可能是由于2009年9月長江口以東聚集區(qū)的粒子數(shù)聚集的多，基數(shù)大;另一方面可能是2009年的9月下半月的風場比2008年同期風場的西分量大，影響了表層流，使得更多的粒子隨著表層流向長江口、杭州灣聚集。歸結根本的原因還是2008年和2009年季風的影響和表層流