近期，我室海洋动力与生态耦合智能预警团队在Marine Pollution Bulletin 期刊上发表了题为“Exploring the potential of cold patches as an indicator for algal bloom occurrence and migration”的研究成果。第一作者为我室与上海交通大学海洋学院联合培养的博士研究生韩汇宇，通讯作者为周锋研究员，合作者包括孟启承副研究员、马晓副研究员、鲍敏副研究员。

苏北浅滩区域是南黄海大型藻类浒苔绿潮的重要源区，同时也是赤潮、褐潮等微藻有害藻华的潜在发生海域。每年藻华的发生位置和迁移路径差异显著，但缺乏合适的海洋学指标来进行监测与预测。本研究利用日本海葵（Himawari-8）高空间分辨率的海表温度数据提取出冷水斑块（冷斑，即cold patch）结构，探讨了冷斑与浮游植物生长的空间和时间变化之间的关系。

我们的研究表明，冷斑结构与浮游植物生长呈现出显著的相关性：（1）绿潮迁移路径受冷斑位置的影响，绿潮通常在两个冷斑之间的区域离开苏北浅滩（如图1），在冷斑边缘，绿藻的浓度将急剧减少；（2）冷斑范围内的海表叶绿素a浓度较高，高叶绿素区域边缘与冷斑边界相吻合较好；（3）褐潮关键种（pelagophytes）的高浓度区与冷斑中心区域重叠，来自底部的冷水和营养盐为浮游藻类的繁殖提供了条件。

图 1 绿潮离开苏北浅滩的路径受到冷斑结构调控。（a, b）2012 年 6月1日至30日绿潮（绿点）及海表温度（填色）分布，黑色实线表示冷斑边界；（c）冷斑边界（虚线）与实测表层漂流浮标路径（箭头）；（d）局地冷斑强度与纬向速度随时间的变化；（e）冷斑对局地流场影响的示意图

通过动力学诊断与拉格朗日粒子追踪试验，研究揭示了冷斑对藻华发生与迁移的调控机制。溯源实验结果显示，形成冷斑的水体来源于黄海温跃层以下、冷水团（约定以8℃作为黄海冷水团分界线）深度以上的中层和底层水体沿着地形的向岸侵入，其位置和强度显著影响营养盐垂向补给以及浮游植物群落分布。与此同时，与冷斑区域上升流的辐散结构相对应的局部流场也支撑上述分布特征（如图1）。冷斑具备作为藻华发生和迁移指示器的重要潜力，这既是一个生态选择结果，也是一个物理过程。一方面，不同类型的浮游植物倾向于在适合其生长的环境中（水温、光照、营养物质等）生长；另一方面，表层冷斑是水团空间分布的重要标志，既表现出阻隔水团混合和物质交换的“屏障效应”，又通过与其有关的表层流场和向上输运过程产生“汇聚效应”。

相比于以往常关注的水体垂向速度与锋面结构，冷斑依托海表温度即可稳定且快速地识别。海表水温数据更易获取、模拟方法成熟、空间分辨率高、时间连续性好，因此冷斑作为藻华发生与迁移的物理指标具有很好的应用潜力。

论文引用：

Han H., Zhou F., Meng Q., Ma X., Bao M., 2026. Exploring the potential of cold patches as an indicator for algal bloom occurrence and migration. Marine Pollution Bulletin. 222, 118588. https://doi.org/10.1016/j.marpolbul.2025.118588

相关文章：

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[2] Bao M., Guan W., Yang Y., Cao Z., Chen Q., 2015. Drifting trajectories of green algae in the western Yellow Sea during the spring and summer of 2012. Estuarine, Coastal and Shelf Science. 163, 9~16, http://doi.org/10.1016/j.ecss.2015.02.009

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