2025年春季中国浙闽沿海有害藻华的消退：极端大气和海洋因素的后果

中国福建-浙江沿海2025年春季有害藻华异常减少的动力学机制研究表明，异常东北向海表流抑制了南向营养输送，同时热带高压异常北移和沿海冷热浪耦合作用促进离岸营养输运，气候变化的减弱季风和极端温度事件协同抑制了HABs爆发。

作者：王伟波 | 顾海峰

单位：中国自然资源部第三海洋研究所海洋动力学实验室，厦门361005

摘要

中国浙江-闽东沿海地区是主要的渔业区域，该地区经常发生有害藻华（HABs），这主要是由于浙江-闽东沿岸流（ZMCC）带来的富营养化海水所致。然而，在2025年春季，自2001年以来的常规监测数据显示，大规模有害藻华现象首次出现缺失。本研究旨在探讨这一现象背后的动力学机制。分析表明，一种持续存在的、破纪录的异常东北向海表面流抑制了营养物质向福州-温州沿海地区的输送。动力学分析显示，这种异常流由不同的区域过程引起：在福州附近，它是对异常跨架海平面梯度的正压响应，这与极弱的东北季风有关；而在温州附近，它主要是斜压性的，由频繁的海洋热浪引发的跨架温度梯度驱动。观测到的极端温度现象主要归因于2025年春季副热带高压系统的创纪录北移。此外，3月份沿海地区的寒冷天气与远海热浪的相互作用促进了营养物质向海洋的输送。这些发现表明，与气候相关的变化——尤其是季风作用的减弱和极端温度事件的增加——可以协同作用，形成一种复合危害链，显著改变沿海地区的物理-生物耦合关系，在本例中则表现为大规模有害藻华的抑制。未来的研究应更多关注此类极端事件之间的耦合效应及其影响。

引言

有害藻华（HABs），由于它们使沿海海水呈现红褐色而常被称为“赤潮”，对全球海洋生态系统和人类健康构成严重威胁（Anderson, 1995）。这些事件的特点是微小藻类（通常是甲藻）的快速繁殖，这些藻类能够合成强效生物毒素（Yu et al., 2023）。中国福建省和浙江省的沿海水域以其丰富的生物资源和重要的渔业地位而闻名，也是受有害藻华影响最严重的地区之一（自然资源部, 2023; Yu et al., 2023; Zhang, 2022）。历史上，2000年至2018年间，福建省近海海域的有害藻华事件占全国总量的17.3%，主要发生在宁德和福州等北部沿海地区（图1a）。从时间上看，这些藻华事件具有明显的季节性特征，主要集中在4月至6月（福建省海洋与渔业局, 2023），这一时间段约占年度有害藻华事件的88%（基于Zhang (2022) 的记录计算）。

为应对这一反复出现的威胁，福建省政府自2001年起实施了全面的监测计划，每年4月至8月为五个关键水产养殖区发布每周有害藻华通报。这些通报详细记录了优势浮游植物种类和细胞密度，提供了长期、可靠的数据集。通过对福建省两个代表性水产养殖区（福州和宁德）的沿海监测数据进行分析，发现2025年春季出现了显著异常：沿海浮游植物细胞密度持续处于较低水平，并且在整个关键监测期（4月至6月）始终低于有害藻华发生的阈值。同时，与浙江省温州地区的权威部门沟通后发现，当地沿海水域也未出现有害藻华现象。卫星遥感数据清楚地显示，浙江-闽东沿海水域的叶绿素a浓度异常偏低（图1e）。这是自监测开始以来首次记录到春季大规模有害藻华灾害的缺失。

有害藻华的发生和发展受到生物地球化学和物理因素的复杂相互作用的影响。人为因素，如农业径流和废水排放带来的营养富集，为藻类繁殖提供了必要的养分（Glibert, 2020）。此外，水文条件（如水温和盐度）对于创造有利于有害藻类快速繁殖的环境至关重要。海洋动力学同样起着关键作用。诸如锋面区、上升流、中尺度涡旋输送和水柱混合等过程有助于藻华的引发和传播（Chen et al., 2023）。福建省北部沿海地区的特点在于它是多条主要洋流的汇聚区，包括向北流动的黑潮支流和台湾暖流（TSWC），这些洋流与向南流动的浙江-闽东沿岸流（ZMCC）相互作用。ZMCC起源于长江口和杭州湾，其低温、低盐度和高营养度的特性使其成为浙江-闽东沿海生态系统的主要营养来源（Gao et al., 2024; Hong et al., 2011）。因此，该洋流的强度和时空范围决定了福建省北部春季浮游植物繁殖的时间、规模和持续时间（Zhang et al., 2020b; Zhang and Hong, 2014）。

同时，中国沿海水域极端天气事件的增加——尤其是海洋热浪（MHWs）和寒冷天气（MCSs）的频繁发生（Lee et al., 2023）——表明特定的大气和海洋强迫条件可能抑制藻类的繁殖。然而，这些极端事件如何调节水动力以抑制有害藻华的具体机制尚未得到充分研究。因此，本研究的主要目的是探讨2025年春季有害藻华异常抑制的动力学机制，重点分析2025年3月至5月期间温州至福州海域关键物理参数（包括海表面温度、盐度和ZMCC结构）的异常变化。阐明这些机制将有助于改进有害藻华预测模型，并加深我们对气候对沿海生态灾害控制机制的理解。

数据和方法

本研究主要关注2025年春季（3月至5月）福建省北部（115°E–126°E, 20°N–30°N）的水动力异常情况。选择这一时期是为了捕捉高频有害藻华季节（4月至6月）的先决条件，基于ZMCC的平流时间尺度（Zeng et al., 2012报告的ZMCC特征速度为0.24 m s⁻¹），水体从源头传播到该区域大约需要一个月的时间。

福建省沿海水域有害藻华的特征

2001年至2022年间，福建省沿海水域共记录了263次藻华事件，涉及32个物种（福建省海洋与渔业局, 2023）。其中，最常见的物种属于硅藻门（Bacillariophyta）和甲藻门（Dinophyta）。在硅藻中，Skeletonema costatum是最主要的物种，引发了42次事件，占总事件的16%。相反，甲藻群落则……

讨论

在典型气候条件下，ZMCC是一种由东北季风和浮力共同驱动的向南流动的洋流（Jan et al., 2002; Wu et al., 2013; Wu and Wu, 2018）。这种富含营养的寒冷洋流可以穿越台湾海峡，有时甚至到达广东省东部海岸（Hu et al., 2010; Liang and Li, 1991），从而将温暖的、高盐度的台湾暖流（TSWC）推向远离海岸的方向（Liu et al., 2021; Xuan et al., 2017）。

结论

冬季和春季向南流动的ZMCC是福建省北部每年有害藻华季节的主要驱动因素，对渔业造成严重破坏。然而，2025年4月至6月的监测数据显示，自2000年有记录以来，该地区首次出现了春季有害藻华的完全缺失。本研究探讨了这一异常现象背后的动力学机制，这些发现对于推进有害藻华预测和预警系统的发展具有重要意义。

作者贡献

W. W. 和 G. H. 设计了研究方案，W. W. 制定了分析方法并进行了数据分析，两人共同撰写了论文。所有作者都对结果的解释做出了贡献。

数据可用性声明

本文中使用的代码和数据可向通讯作者索取。

未引用的参考文献

Zhong et al., 2020

CRediT作者贡献声明

王伟波：撰写 – 审稿与编辑、初稿撰写、可视化、验证、方法学研究、资金获取、正式分析、数据管理。 顾海峰：撰写 – 审稿与编辑、初稿撰写、验证、监督、方法学研究、资金获取、概念构思。