基于声散射层信号的Ⅸ1断面浮游动物时变特征研究.pdf

基于声散射层信号的IX1断面浮游动物时变特征研究

摘要

声散射(AcousticScatteringLayer)层是水体中生物密集聚居并能引发强烈后向

声散射的水层，声散射层不仅在淡水湖泊全球的海洋中广泛分布，而且在全球的海洋

中也同样可以观察到。对声散射的研究在军事应用、海洋资源开发以及海洋生态系统

等多个领域中具有显著的科学价值。因此，声散射层的研究对于深入理解海洋中的声

学规律、促进海洋渔业资源的合理开发利用，以及海洋生态环境的保护与管理，都具

有关键意义。

印度尼西亚贯穿流(IndonesianThroughflow，ITF)为太平洋和印度洋水体交换的

关键通道之一，而且还有较为明显的生态效应。本文利用在印尼贯穿流出流海域IX1

断面处布放的五套潜标观测系统，将声学多普勒流速剖面仪(AcousticPopplerCurrent

Profiler，ADCP)回波数据反演得到的浮游动物生物量时间变化序列，结合现场垂直

拖网采样数据与哥白尼海洋环境监测服务中心(CopernicesMarineEnviromment

MonitoringServiceCMEMS)ITF

，发布的全球海洋水体数据集，对于出流海域的声散

射层特征，以及声散射层内浮游动物昼夜垂直迁移现象开展分析，对于时空分布特征

开展研究。深度分析其和声散射层强度的具体联系，从而认知海域内声散射层及其昼

夜垂直迁移现象的发生机理和激发因子。

本文的结论介绍如下：

（1）在IX1断面上层300m以上海域存在声散射层，其主要波动范围0~200m，

并且声散射层存在明显的时变特征。

（2）IX1断面浮游动物日变化具有反向昼夜垂直迁移(DielVerticalMigration,

DVM)特征。声散射层在深度的分布上主要变现为“昼浮夜沉”；光照对声散射层内浮

游动物DVM影响显著。

（3）IX1断面声散射层在观测期间内后向散射强度整体以15°S为分界线，断面

南部海域域后向散射强度大于北部海域。

4

（）声散射层受到环境要素的影响。声散射层的深度与叶绿素、溶解氧最大值深

度基本吻合；在时间尺度上声散射层后向散射强度主要受到ITF海流的影响，与流速

场大致呈负相关关系。

关键词：声散射层；ADCP；昼夜垂直迁移；时空分布；IX1断面

基于声散射层信号的IX1断面浮游动物时变特征研究

ABSTRACT

Theacousticscatteringlayerisawaterlayerwhereorganismsaredenselypopulated

andcancausestrongbackwardacousticscatteringinthewaterbody.Theacousticscattering

layerisnotonlywidelydistributedinfreshwaterlakesandtheworldsoceans,butalsocan

beobservedintheworldsoceans.Thestudyofacousticscatteringhassignificantscientific

valueinmanyfieldssuchasmilitaryapplications,marineresourcedevelopment,and

marineecosystems.Therefore,thestudyoftheacousticscatteringlayerisofkey

significancefordeepeningtheunderstandingofacousticlawsintheocean,promotingthe

rationaldevelopmentandutilizationofmarinefisheryresources,andprotectingand

managingth