臺灣海峽葉綠素a對海洋環(huán)境多尺度時間變動的響應(yīng)研究.pdf

1、全球變化的區(qū)域響應(yīng),是一個備受關(guān)注的熱點問題。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)完全不同的時間變化規(guī)律。臺灣海峽是季風(fēng)控制的近海環(huán)境,具有典型性。因而本論文選取臺灣海峽為研究區(qū)域,倚重具備時間序列優(yōu)勢的遙感數(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)對環(huán)境變動響應(yīng)這一科學(xué)問題,揭示所研究海區(qū)多時間尺度的變化規(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)場葉綠素對臺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)行驗證。驗證結(jié)果表明,在臺灣海峽,除了冬季外,SeaWiFS Chl基本可以反映真實的葉綠素時空分布形態(tài)；SeaWiFS和MODIS Chl無論從其統(tǒng)計

3、結(jié)果上看,還是從其反映Chl時空變動趨勢上看,都沒有顯著區(qū)別,MODIS可以接續(xù)SeaWiFS構(gòu)成時間序列。其次,在短期尺度上,發(fā)現(xiàn)風(fēng)是決定冬季臺灣海峽海表層溫度逐日變動的關(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)不一致的短期變動趨勢,并導(dǎo)致近岸葉綠素高值出現(xiàn)的時間也南北不同。在季節(jié)尺度上,臺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)變動不顯著型等三類。這一空間差異與季風(fēng)驅(qū)動下水文動力場的季節(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