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1号台风黄蜂即将到来,科学家却发现台风不完全

2020-05-17 23:15:58 0人评论 次浏览
今年第1号台风“黄蜂”已于12日晚在西北太平洋洋面生成。台风不仅可以改变海洋的环境,也可以影响海洋的生态系统,影响非常重大。对于大多数人来说,台风是让人谈及色变的,但科学家却发现台风不完全是破坏者。

以下内容为中国科学院南海海洋研究所研究员唐丹玲演讲实录:

广东的同学们、朋友们对“台风”的概念不会陌生,对台风的灾害也不会陌生,尤其是给我们的生活带来不方便。事物是有两面性的,台风一方面给人们带来灾害,但台风对我们有没有什么好处呢?

我来自中国科学院南海海洋研究所,主要从事的是浮游植物的研究,以及海洋生态系统的研究和海洋遥感。今天的主题就是浮游生物里面的浮游植物,这是一种单细胞的生物。非常小,肉眼是看不见单个细胞的,通常我们要借助显微镜才能看见。

浮游植物与台风存在相关性

这个单细胞生物跟巨大的台风有什么相关性呢?

这个就是我们平常研究的,或者是我们大家都知道的浮游植物,体积非常小,看不见的,显微镜底下是什么样的呢?

就是这个样子的,这是其中的一个单细胞,我们以前做的研究是在显微镜底下看它的大小,数这些线条,通过测量线条的长度来进行分类,同时观察它是如何生长,怎样繁殖。研究它们的生长繁殖规律。

但是当它大量繁殖,或者它在特殊的环境下,它也会相应产生一种有害的藻华,我们叫赤藻,颜色不同。有些赤藻可能会产生一些毒素,甚至会对海洋生物有危害。

这是单细胞的赤藻,在我们研究这些浮游植物的时候,一般都是在显微镜底下看。

现场看,我们将看到在什么样的情况下会发生藻华。

图片来源:新闻报道

有害的赤藻(图片来源:新闻报道)

香港1988年赤潮

什么样的情况下会产生毒素,或者不产生毒素呢?我们就需要大面积的观测,以及长期的数据来支撑我们的研究。这个研究在过去是相当困难的,在海洋上进行长时间的测量数据,同时布置很多测量点,这是很难实现的。

利用卫星遥感观测海洋中的变化

我十分幸运,在读本科时学习到浮游植物,读研究生的时候,我就学习了海洋生物。在读博士的时候,接触到卫星资料。在那时卫星算是高科技产品,,很奇妙。

是怎样测量到呢?

我小时候就一直喜欢蓝色,喜欢海洋的蓝色,喜欢天空的蓝色。我们现在就用天上的卫星来看看海洋。

这个就是我们经常讲到的海洋遥感或者说卫星遥感,其中最常用的是海洋遥感。我们现在知道很多卫星,比如说通讯卫星等等。

科学家用到的是海洋卫星,这个是我们用卫星探测的海洋数据。,是不是很奇妙呢?

卫星遥感

,比如说全球海洋温度的变化。这就是全球的温度变化情况,红色表示比较高的温度,蓝色表示比较低的温度。

当我们用连续的卫星来看浮游植物和海洋里面的温度变化情况时,我们可以看到海流的状况,比如说暖水的流向,冷水如何翻动。

全球海洋温度分布

海洋温度与洋流

同时,它也显示了全球的浮游植物分布变化,我们可以看到有些地方数值比较高,有些地方浮游植物浓度比较低。

进一步来研究浮游植物的变化情况。

浮游植物的叶绿素变化

这一张图显示了阿拉伯海浮游植物的分布情况,它像是一个海洋里的大漩涡。所以。

阿拉伯海的浮游植物叶绿素

而且也可以很清楚的看到一些局部的,非常漂亮的浮游植物分布。。

当我们身处在其中是很难知道这是漩涡状或者喷射状,因为漩涡的面积巨大,一般直径200—300公里。

台风对浮游植物和海洋环境的影响

,是由于风的驱动和营养盐再分布程度不同。台风是如何能够驱动营养盐的分布呢?

形成于热带或副热带26℃以上广阔海面上的热带气旋

全球台风路径

当台风到达陆地的时候,它可能带来一些灾害,它在海上是什么情况?首先给大家看看全球的海洋分布,南海在西太平洋地区,西太的台风跟南海的台风都是很频繁的,所以它给我们提供大量研究台风的数据源。

首先我们研究了2005年的达维台风,来自南海海南岛的朋友可能有所了解,当年台风非常强烈,从菲律宾一直横穿到海南岛。

台风“达维”,2005

在自然界里,在海洋里面是怎样的情况呢?这个就是台风的冷迹,红色表示台风比较强,可以看到当台风到达海南岛旁边,程度非常强势。

台风“达维”路径,2005

卫星遥感数据显示在海南岛的右侧海岸,有一大片浮游植物生长。同时卫星遥感也告诉我们这片区有相应的温度的降低,大家看到紫色、蓝色表示温度降低。

卫星遥感南海海水温度分布 (降温)

这个降温的作用力有多大?其实降温面积比海南岛的面积大好几倍,这就是台风对海洋的影响。

除了利用卫星遥感研究以外,我们也会到海洋进行采样研究,把现场的数据跟卫星的数据相结合。我还想强调的一点是,台风对海洋生态的效应,在南海是非常明显的,为什么呢?

台风在南海的生态的影响 特别明显

因为我们南海是一个半封闭的海,跟外边的交流不够多,另外南海比较温暖,比较热,是在热带、亚热带地区,海面上的温度特别高,水比较轻,所以它的分层现象比较严重。表层的水比较热,比较轻。

这就影响了海水的自我交换,更多的营养盐是存在于海底的,营养盐越向下越多。从浮游植物本身的分布来看,它除了体现在表层以外,它在次表层还有很大的分布。

这是因为。所以南海台风影响是比较明显的,台风来了以后,就更容易改变温度,把下层的高营养盐水泵上来。

带着这个想法,我们继续做下一个研究。就像刚才我给大家举的例子,

比如莲花台风,从南到北的时候,它在这个地方停留几天以后,我们发现浮游植物的藻华生长的特别繁盛而且非常漂亮,呈一个大的漩涡状,这是台风给浮游植物繁殖带来很重要的一个机遇。

强热带风暴“莲花(Linfa) ” 路径

莲花台风过后可以看到它的水温变化,水温沿着台风路径慢慢降低,蓝色部分表示水温降低。另外用数字模型研究,看看台风过后是不是能够在海洋里面形成一些漩涡。使部分海洋冷水上涌,我们称之为上升流,或者上层混合。

卫星遥感浮游植物叶绿素分布

这个数据就能显示,有一个漩涡从南到北的路径,我们也能看到温度降低的过程,。

卫星遥感南海水温变化连续图

模型南海海流变化连续图

这样我们就提出了一个“风泵”的概念。这种初级生产力是提供给鱼虾的食物,是食物链的最底端。

台风“风泵”作用

海洋生物链

有意思的是,我们出海研究发现,台风前后当地海洋的渔业资源是有很大的变动。

渔民跟着台风的路径捕渔

更有意思的是,当地渔民并没有接受专业的教育,但是他们很聪明,根据世世代代的经验,能够所以这启示我们学习知识能更好的了解如何致富。

台风就像一个很大的泵,当它登陆时也会产生一些灾害,就是强风与风暴潮,还有大浪拍岸引起的灾害。

2019.8 利奇马 强风、强降雨

超级台风“榴莲”横扫菲律宾

除了负面的影响之外,还给我们带来比较高的海洋初级生产力,给我们带来一些正面的影响。所以任何事情是有正反两面的。

海洋生态系统

同时我做这份工作取得的一些成绩,也特别感谢遥感和新的技术,希望朋友们在工作中乐意接受一些新鲜事物,合理利用新的技术更好提高我们的工作和生活水平。

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