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黑潮营养盐流时空变化

龙钰   2018-11-06

       近日,我室与浙江大学海洋学院联合培养博士生龙钰在Journal of Geophysical Research- Oceans上发表了黑潮营养盐输送时空变化的相关论文,通讯作者为我室朱小华研究员,我室兼职海星学者郭新宇教授为该论文合作者。

       黑潮作为北太平洋最重要的一支西边界流,向极地输送了大量热量和营养盐等可溶性物质。历史研究给出了东海黑潮到日本以南黑潮营养盐流的空间分布,但是对其长期变化仍知之甚少。日本以南黑潮独特的黑潮大弯曲现象和黑潮延伸体十年际震荡为人们所熟知,而在这些变化的调制下,日本以南黑潮的营养盐流有怎样的响应,是我们本次研究所关心的科学问题。

       我们利用2000-2013年的水文数据进行逆方法计算,得到了日本以南多个断面的流场,进而获取断面营养盐通量,并以此分析了137E断面营养盐通量的季节和年代际变化(具体断面位置见附图)。结果表明,日本以南137E断面黑潮营养盐东向输送量的季节变化相对较小,营养盐输送量和其变化的60%可归因为黑潮再循环。137E断面营养盐通量的年代际变化主要受控于黑潮流路弯曲和黑潮延伸体十年际振荡,其东向营养盐输送量主要受到黑潮再循环的强度、大小和与经向位置变化调制。日本以南黑潮向下游的营养盐输送相对稳定,大约为400kmol/s。我们还讨论了日本以南表层叶绿素浓度变化与黑潮流路、沿黑潮流路的营养盐浓度变化关系。日本以南黑潮区的表层叶绿素浓度受到黑潮流路变化的影响,主要为非季节变化;而再循环区与亚热带环流的变化相一致,以季节变化为主导。沿黑潮流路的营养盐浓度全年在深层增加,而表层春秋季减小,夏冬季增加。

引用: Long, Y., Zhu, X.-H., Guo, X., & Huang, H. (2018). Temporal variation of Kuroshio nutrient stream south of Japan. Journal of Geophysical Research: Oceans, 123. https://doi.org/10.1029/2017JC013635

 

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(a)研究区域示意图。ECS:东海,KU:黑潮,RC:琉球海流,KR黑潮再循环,KE:黑潮延伸体。(b)黑点为水文站位,黑色曲线和黑色直线分别为单位宽度营养盐输送量和其标准差,单位为kmol/s。黑色细实线为0值参考线。PN、TK、OK、ASUKA和137E为水文断面名称。红色标记(星,虚线)表示营养盐收支计算箱式模型的区域。