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近20年渤海叶绿素a浓度时空变化

田洪阵 刘沁萍 JoaquimI. Goes Helgado Rosario Gomes 杨萌萌

田洪阵,刘沁萍,Joaquim I. Goes,等. 近20年渤海叶绿素a浓度时空变化[J]. 海洋学报,2019,41(8):131–140,doi:10.3969/j.issn.0253−4193.2019.08.013
引用本文: 田洪阵,刘沁萍,Joaquim I. Goes,等. 近20年渤海叶绿素a浓度时空变化[J]. 海洋学报,2019,41(8):131–140,doi:10.3969/j.issn.0253−4193. 2019.08.013
Tian Hongzhen,Liu Qinping,Joaquim I. Goes, et al. Temporal and spatial changes in chlorophyll a concentrations in the Bohai Sea in the past two decades[J]. Haiyang Xuebao,2019, 41(8):131–140,doi:10.3969/j.issn.0253−4193.2019.08.013
Citation: Tian Hongzhen,Liu Qinping,Joaquim I. Goes, et al. Temporal and spatial changes in chlorophyll a concentrations in the Bohai Sea in the past two decades[J]. Haiyang Xuebao,2019, 41(8):131–140,doi:10.3969/j.issn.0253−4193. 2019.08.013

近20年渤海叶绿素a浓度时空变化

doi: 10.3969/j.issn.0253-4193.2019.08.013
基金项目: 天津市哲学社会科学研究规划项目(TJGL15-028);天津市高等学校创新团队培养计划(TD13-5038);教育部人文社会科学研究项目(16YJCZH082);天津市高等学校人文社会科学研究项目(20142111)。
详细信息
    作者简介:

    田洪阵(1979—),男,安徽省淮北市人,博士,主要从事海洋遥感研究。E-mail:tianhongzhen@vip.163.com

    通讯作者:

    刘沁萍,副教授,主要从事遥感应用研究。E-mail:liuqinping@tjpu.edu.cn

  • 中图分类号: P735, TP79

Temporal and spatial changes in chlorophyll a concentrations in the Bohai Sea in the past two decades

  • 摘要: 浮游植物作为食物链的基础,对海洋生态系统具有重要作用。渤海作为我国最大的内海和重要渔业生物的产卵场、育幼场和索饵场,该区浮游植物研究具有重要意义。叶绿素a浓度是反映浮游植物生物量的重要指标。利用Google Earth Engine平台,对1997–2010年的宽视场海洋观测传感器(SeaWiFS)叶绿素a浓度数据和2002–2018年的水色卫星中分辨率成像光谱仪传感器(MODIS Aqua)叶绿素a浓度数据进行合并,并研究其时空变化特征。研究表明,近20年来,渤海全年叶绿素a浓度增加了14.1%,且增加显著。叶绿素a浓度在所有季节都呈现增加趋势;除11月外,其他各月都呈现稳定或增加趋势。从滦河入河口沿岸至渤海海峡的渤海中部,叶绿素a浓度增加较明显。同时也分析了海洋表面温度、风速和降水量数据。夏季渤海周边区域降水量和风速增加以及秋季海表温度的降低都有助于同季叶绿素a浓度的升高。渤海浮游植物可能受陆源营养物质输入影响较大。
  • 图  1  研究区位置与近20年渤海全年叶绿素a浓度空间变化趋势

    Fig.  1  Location of study area and spatial trends of annual chlorophyll a concentration in the Bohai Sea over the past two decades

    图  2  1998–2017年渤海全年叶绿素a浓度变化

    Fig.  2  Changes in annual chlorophyll a concentration in the Bohai Sea from 1998 to 2017

    图  3  近20年渤海全年与各季叶绿素a浓度变化非参数统计检验(MK)分析

    Fig.  3  Mann–Kendall analysis of annual and seasonal chlorophyll a concentration in the Bohai Sea over the past two decades

    图  4  近20 年渤海各季节叶绿素a浓度变化

    Fig.  4  Changes in seasonal chlorophyll a concentration in the Bohai Sea over the past two decades

    图  5  近20 年渤海各月叶绿素a浓度变化

    Fig.  5  Changes in monthly chlorophyll a concentration in the Bohai Sea over the past two decades

    图  6  渤海各季叶绿素a浓度空间变化趋势

    Fig.  6  Spatial trends of seasonal chlorophyll a concentration in the Bohai Sea over the past two decades

    图  7  渤海各月叶绿素a浓度空间变化趋势

    Fig.  7  Spatial trends of monthly chlorophyll a concentration in the Bohai Sea over the past two decades

    表  1  叶绿素a浓度数据

    Tab.  1  Chlorophyll a concentration data

    卫星传感器时间范围时间分辨率空间分辨率
    AquaMODIS2002年7月4日至
    2018年8月29日
    日值4 km×4 km
    SeaStarSeaWiFS1997年9月4日至
    2010年12月11日
    日值10 km×10 km
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    表  2  近20 年渤海全年与各季节叶绿素a浓度变化

    Tab.  2  Changes in annual and seasonal chlorophyll a concentration in the Bohai Sea over the past two decades

    全年春(3–5月)夏(6–8月)秋(9–11月)冬(12–次年2月)
    时间范围1998–2017年1998–2018年1998–2017年1997–2017年1998–2018年
    变化趋势/mg·m–3·a–10.052 2*0.046 1*0.142 3*0.009 60.011 1
    变化量14.1%15.2%44.8%2.5%2.5%
      注:线性趋势采用F检验,*表示99%的置信水平。
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    表  3  近20年渤海月值叶绿素a浓度变化

    Tab.  3  Changes in monthly chlorophyll a concentration in the Bohai Sea over the past two decades

    月份1月2月3月4月5月6月
    时间范围1998–2018年1998–2018年1998–2018年1998–2018年1998–2018年1998–2018年
    变化趋势/mg·m–3·a–10.013 50.019 60.010 90.045 3*0.082 0*0.098 7*
    变化量5.4%6.6%5.1%11.0%30.6%37.5%
    月份7月8月9月10月11月12月
    时间范围1998–2018年1997–2017年1997–2017年1997–2017年1997–2017年1997–2017年
    变化趋势/mg·m–3·a–10.140 5*0.153 6*0.042 3*0.006 8–0.020 30.000 2
    变化量52.2%47.1%10.9%–0.1%–4.9%0
      注:线性趋势采用F检验,*表示99%的置信水平。
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    表  4  近20年渤海降水量、海洋表面温度和风速变化

    Tab.  4  Changes in precipitation, sea surface temperature and wind speed in the Bohai Sea over the past two decades

    环境因子时间与叶绿素a浓度相关系数线性趋势时间范围
    降水量全年0.140.32 mm/a1998–2016年
    降水量夏季0.150.61 mm/a1998–2016年
    降水量2月0.200.22 mm/a1998–2016年
    降水量6月0.080.70 mm/a1998–2016年
    降水量7月0.061.38 mm/a1998–2016年
    海洋表面温度秋季0.15–0.01 °C/a1997–2017年
    风速6月0.360.03 m/(s·a)1998–2017年
    风速7月0.350.04 m/(s·a) *1998–2017年
    风速夏季0.280.02 m/(s·a)1998–2017年
      注:线性趋势采用F检验;*表示95%的置信水平。
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出版历程
  • 收稿日期:  2018-10-11
  • 修回日期:  2019-01-07
  • 网络出版日期:  2021-04-21
  • 刊出日期:  2019-08-25

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