分级标准
- Level 1:表示较为常见的复合事件,通常影响相对较小。
- Level 2:事件满足 LChla < -0.3 且 MHW >1,表示更为典型和强烈的复合事件,通常伴随更为显著的环境异常。
📊 1. 复合事件频率与时间分布
通过观察不同区域的年度日历热力图(Region A, B, C, D),可以看出复合事件(Level 1 和 Level 2)的发生频率与时间分布特征,尤其是考虑到季节性因素。
季节性特征
- 冬季(12月、1月、2月):复合事件在冬季往往具有较高的发生频率。冬季是海洋热浪(MHW)强度较高的时期,尤其是在冷水团区域和较深的海域,LChla含量通常较低,因此容易触发复合事件。在 Level 2 事件 中,冬季的LChla通常大幅下降,SST呈现异常升高,导致典型复合事件的发生。
- 春季(3月、4月、5月):复合事件仍然较为频繁,尤其是在与气候变化相关的区域(如黄海)。春季是春季混合层的形成时期,这一时期的SST和LChla往往表现出较大的波动。在一些区域,典型复合事件的发生往往集中在春季,反映了生物生产力和温度异常的强耦合。
- 夏季(6月、7月、8月):尽管夏季海水温度较高,但由于生物生产力的增加,LChla含量往往回升,导致复合事件的频率有所下降。夏季的复合事件通常表现为较轻微的Level 1事件,典型复合事件较少。
- 秋季(9月、10月、11月):秋季复合事件的发生频率有所增加,特别是在深水区和近岸混合层较强的区域。秋季气温下降和营养盐供应的变化可能导致叶绿素浓度下降,从而引发复合事件。
复合事件的时空分布
- 在 Region A 和 Region C 中,Level 2复合事件集中发生在 2020年春季,并且在 2021年 再次出现,表明这些区域的生态系统在此期间经历了严重的环境压力。
- Region B 的复合事件则较为分散,尤其是Level 2事件,可能受特殊海洋气候条件或局部生态异常影响。
⏱ 2. 持续时间特征与聚集性
复合事件的持续时间特征与季节性紧密相关,通常呈现出较强的聚集性。特别是Level 2事件,在持续时间上表现出一定的季节性模式。
持续时间
- Level 1 事件 通常持续时间较短,往往为几天到几周,通常发生在温度和叶绿素浓度异常较轻的时期(如秋季)。
- Level 2 事件 在冬季和春季的持续时间较长,尤其是2020年和2021年,这些年份的复合事件不仅表现为强度较大的异常,还持续时间较长,通常跨越一个季节,反映出更加显著的生态冲击。
聚集性
- 复合事件在某些年份呈现出明显的聚集性,尤其是在2020年和2021年,多个区域的复合事件几乎集中在同一时段发生(特别是春季)。这一现象可能与海洋热浪的持续增强和叶绿素浓度异常密切相关。
- 在 Region A 和 C 中,2020年和2021年出现了多个典型复合事件,持续时间较长,且具有较强的聚集性。
💥 3. 联合强度演变趋势
分析复合事件的联合强度变化趋势可以揭示不同区域的生态响应变化。在 Level 1 和 Level 2 事件 中,联合强度的变化通常伴随着SST和LChla的显著波动。
强度变化趋势
- 在 Region A,尤其是在2020年的春季,LChla浓度显著下降,并且SST异常升高,表明这些区域经历了较为剧烈的复合事件。
- Level 2 事件 通常表现为更强烈的SST异常与LChla浓度的下降,同时期内,海洋热浪(MHW)较为显著,导致了典型复合事件的出现。特别是在 2020年春季 和 2021年初,多个区域的联合强度达到最大值。
- 随着时间推移,复合事件的强度在2020年后有所增强,表明气候变化和海洋环境的异常使得复合事件的发生和强度呈现递增趋势。
🔄 4. LChla 与 MHW 的耦合关系变化
LChla和MHW之间的耦合关系是复合事件分析的重要因素。通过观察时间序列数据,能够看到它们之间的耦合关系随着季节和年份的变化发生明显变化。
耦合关系
- 在 Level 1 和 Level 2 事件 中,LChla和MHW之间的耦合关系通常较强,尤其是在2020年和2021年,表现出LChla浓度显著下降,且SST异常升高。这种耦合关系反映了海洋环境的极端异常和生物生产力的下降。
- 在 Region A 和 C 中,LChla浓度和MHW之间的关系尤其紧密,通常在春季和冬季发生强烈耦合。这些时期LChla的异常降幅较大,与MHW的强度增加密切相关。
变化趋势
- 随着时间推移,LChla和MHW之间的耦合关系在2020年后变得更加紧密,尤其是在春季和冬季,说明气候变化导致的海洋环境异常对生物生产力和碳循环产生了强烈影响。
- 通过对比不同区域的数据,发现不同区域的耦合关系有所不同,这与局部海洋环境、温度变化和水文条件密切相关。
🧬 5. 复合事件主导类型演变
复合事件主导类型的演变可以揭示环境变化对生态系统的影响。通过分析Level 1和Level 2复合事件的发生情况,我们能够了解这些事件的主导因素及其演变过程。
主导类型的演变
- 在 早期年份(如1998-2010年),复合事件主要为 Level 1事件,表现为较轻微的LChla异常和MHW升高。随着时间的推移,尤其是进入 2015年后, Level 2事件 的比例逐渐增加,特别是在 2020年和2021年,这种典型的复合事件成为主导类型,反映了海洋热浪和生物生产力下降的强烈相互作用。
- Level 2 事件 的主导地位与气候变化加剧、海洋热浪频发密切相关。这种演变表明,全球变暖和海洋温度的升高对海洋生态系统产生了深远的影响。
📌 总结
复合事件的发生具有明显的季节性和时空规律性。典型复合事件在 2020年和2021年 期间频繁发生,且通常发生在冬季和春季,反映了气候变化和环境异常对海洋生态系统的重大影响。复合事件的持续时间通常较长,尤其是在典型复合事件期间,表现出较强的聚集性。LChla与MHW之间的耦合关系在这些事件中尤为紧密,表明温度异常与生物生产力之间的强耦合反映了生态系统对环境压力的强烈响应。未来研究应进一步探索这些事件对碳循环和生态系统功能的长期影响。
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