东印度洋中部缺氧区的季节变化特征

摘要

溶解氧（Dissolved oxygen，DO）是海洋中重要的海水理化参数之一，也是维持海洋生命活动的重要物质。研究海水中溶解氧的空间分布特征及其影响因素，对于研究海洋环流及水团运动、海洋生源物质循环、初级生产过程等具有很好的指示作用。 印度洋是海上丝绸之路的重要组成部分，其环境与资源对于实施海上丝绸之路战略意义重大。而缺氧区的存在及其缺氧程度的加剧会严重威胁到该海域的生态环境和渔业资源，因此有必要对印度洋缺氧区的分布变化趋势进行深入研究。本研究利用东印度洋中部4个季节的现场调查资料，初步分析了东印度洋中部缺氧区的季节变化特征，并结合水文、化学等同步观测资料，探讨了其与孟加拉湾缺氧区的内在联系，为进一步开展东印度洋的生物地球化学研究提供科学依据和基础资料。 主要研究结果如下： （1）东印度洋中部水柱中DO的分布存在显著的分层现象：氧均匀层-氧跃层-极小值层-缓慢变化层。均匀层的厚度由赤道分别向南、北逐渐变薄，均匀层厚度的季节变化为冬季＞夏季和秋季＞春季。跃层内DO值随深度迅速递减，并形成氧极小值层（OMZ），氧跃层的强度随季节变化规律与温度跃层基本一致，即夏季＞冬季＞秋季＞春季。 （2）东印度洋中部部分区域的氧极小值层中氧含量达到缺氧（Hypoxia）标准（DO＜2.00 mg/L）。缺氧区呈双水舌状由北向南扩展，水舌位于两个深度层次内，分别为100-200m以及600-800m深度范围内。 （3）缺氧区的范围随季节变化明显：从春季到冬季，缺氧区的南向分布范围先缩小后又增大（上层缺氧区南向扩展边界：春季 1.2°S，夏季 0.8°N，秋季0.7°N，冬季0.1°S；深层缺氧区南向扩展边界：春季7.2°S，夏季3.0°S，秋季3.6°S，冬季4.1°S），这与以往所认识的东印度洋缺氧区范围春夏季大、秋冬季缩小的季节变化规律有所不同。 （4）分析表明，东印度洋中部缺氧区主要来源于孟加拉湾缺氧区的南扩， 赤道次表层水是缺氧区扩展范围季节变化的主要控制因素，季风性环流亦对其扩展范围有重要的影响；海水层化成为促进缺氧区发育的重要外因；同时，上层生物碎屑沉降所引起的耗氧则是加剧缺氧的内因。

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