黑潮的营养盐输送及其变化的物理机制

黑潮作为北太平洋最主要的西边界流，自南向北输送着大量的水量和热量，同时还源源不断地输送着包括营养盐在内的各种物质，对全球的气候变化和生态环境起着重要的作用。本项目聚焦于研究还几乎处于空白状态的黑潮营养盐输送及其变化的物理机制研究，使用东海PN、日本以南ASUKA和137E等断面的CTD和营养盐浓度长期定线重复观测资料，结合卫星遥感资料和Argo等资料,分析黑潮沿整个流路的营养盐输送的时空间变化，重点关注次表层营养盐输送密度的结构、极大值深度的时空变化。在此基础上，进行必要的数模研究，阐明黑潮营养盐输送的时空变化原因及其动力学机制，揭示营养盐输送密度次表层极大值在黑潮延伸体区域上升到有光层的过程和物理机制。本项目的开展可以填补有关北太平洋西边界流营养盐输送研究的空白，为研究黑潮营养盐输送对北太平洋的初级生产的影响提供科学基础。

黑潮作为北太平洋最主要的西边界流，自南向北输送着大量的水量和热量，同时还源源不断地输送着包括营养盐在内的各种物质，对全球的气候变化和生态环境起着重要的作用。本项目聚焦于研究还几乎处于空白状态的黑潮营养盐输送及其变化的物理机制研究，使用东海PN、日本以南ASUKA和137E等断面的CTD和营养盐浓度长期定线重复观测资料，结合卫星遥感资料和Argo等资料,分析了东海黑潮至日本以南黑潮的营养盐输送的时空间变化。.我们发现：黑潮营养盐输送存在次表层极大值核，PN、TK、ASUKA、137E和OK断面的核心值分别为9.6、10.6、11.2、10.5和5.7 mol/(m2∙s)，所在深度分别为400、500、500、400和800米，平均输送量为204.8、165.8、879.3、1230.4和338.6 kmol/s，即黑潮营养盐输送存在下游强化现象；琉球海流的深流核结构（OK断面）使之向日本以南黑潮贡献了与东海黑潮相当的营养盐，而琉球海流的流量仅为黑潮流量的1/5；东海黑潮营养盐输送的年际变化远大于季节变化，而日本以南黑潮营养盐输送的季节变化却远大于年际变化；日本以南营养盐输送与黑潮大弯曲及黑潮延伸体不稳定态存在密切关系。.通过数据分析，我们阐明了黑潮营养盐输送的时空变化原因及其动力学机制，指出黑潮流速和流场结构变化是引起营养盐输送通量年际变化的主要原因，并指出从东海到日本以南的黑潮营养盐输送的改变并不是受单一过程的影响，而是东海黑潮营养盐流、琉球海流营养盐流、再循环营养盐输送以及跨越位势密度面的混合及生化过程共同作用的结果。.本项目填补了有关北太平洋西边界流营养盐输送研究的空白，为研究黑潮营养盐输送对北太平洋的初级生产的影响提供科学基础。