臺(tái)灣海峽葉綠素a對(duì)海洋環(huán)境多尺度時(shí)間變動(dòng)的響應(yīng)研究.pdf

1、全球變化的區(qū)域響應(yīng),是一個(gè)備受關(guān)注的熱點(diǎn)問題。迄今的研究表明,海洋環(huán)境與生態(tài)系統(tǒng)在不同的區(qū)域可能出現(xiàn)完全不同的時(shí)間變化規(guī)律。臺(tái)灣海峽是季風(fēng)控制的近海環(huán)境,具有典型性。因而本論文選取臺(tái)灣海峽為研究區(qū)域,倚重具備時(shí)間序列優(yōu)勢(shì)的遙感數(shù)據(jù)并結(jié)合現(xiàn)場調(diào)查,以葉綠素作為生態(tài)指標(biāo),聚焦生態(tài)系統(tǒng)對(duì)環(huán)境變動(dòng)響應(yīng)這一科學(xué)問題,揭示所研究海區(qū)多時(shí)間尺度的變化規(guī)律及其與赤道太平洋ENSO指數(shù)變化規(guī)律的異同,并探討其成因。首先,為構(gòu)建一有效的遙感葉綠素長序列數(shù)據(jù)

2、,利用2004年冬季和夏季的現(xiàn)場葉綠素對(duì)臺(tái)灣海峽和南海北部的SeaWiFS (Sea-viewing Wide Field-of-view Sensor)和MODIS (Moderate-resolution Imaging Spectraradiometer)標(biāo)準(zhǔn)葉綠素產(chǎn)品(Chl)進(jìn)行驗(yàn)證。驗(yàn)證結(jié)果表明,在臺(tái)灣海峽,除了冬季外,SeaWiFS Chl基本可以反映真實(shí)的葉綠素時(shí)空分布形態(tài)；SeaWiFS和MODIS Chl無論從其統(tǒng)計(jì)

3、結(jié)果上看,還是從其反映Chl時(shí)空變動(dòng)趨勢(shì)上看,都沒有顯著區(qū)別,MODIS可以接續(xù)SeaWiFS構(gòu)成時(shí)間序列。其次,在短期尺度上,發(fā)現(xiàn)風(fēng)是決定冬季臺(tái)灣海峽海表層溫度逐日變動(dòng)的關(guān)鍵因素,以溫度法(SST≤17℃)和溫度空間距平法(≤-1℃)表征的浙閩沿岸水影響面積的逐日變動(dòng)與東北季風(fēng)風(fēng)應(yīng)力顯著相關(guān),二者的相關(guān)系數(shù)r2分別達(dá)到0.90和0.91。夏季,表征浮游植物生物量的葉綠素濃度的短期變化與近岸上升流活動(dòng)亦有很強(qiáng)的相關(guān)性,不過葉綠素高值區(qū)的

4、出現(xiàn)有可能滯后低溫區(qū)1-2天；很可能是因西南季風(fēng)空間分布的南北差異,使得海峽西南、西北近岸上升流過程出現(xiàn)不一致的短期變動(dòng)趨勢(shì),并導(dǎo)致近岸葉綠素高值出現(xiàn)的時(shí)間也南北不同。在季節(jié)尺度上,臺(tái)灣海峽葉綠素的季節(jié)分布存在顯著的空間區(qū)域化現(xiàn)象,可分為北部和中部的春秋季雙峰型、西南部的夏季單峰型以及東南部的季節(jié)變動(dòng)不顯著型等三類。這一空間差異與季風(fēng)驅(qū)動(dòng)下水文動(dòng)力場的季節(jié)演變有著密切關(guān)聯(lián),春、秋季富含營養(yǎng)鹽、低溫的浙閩沿岸水與寡營養(yǎng)的南海暖水在海峽內(nèi)共