赤潮是什么？
赤潮是一种有害藻华现象，指海洋或某些淡水水域中，某些微小的浮游植物（主要是藻类，有时也包括原生动物）、细菌或浮游动物在特定环境条件下爆发性增殖或高度聚集，导致水体变色（通常是红色、红褐色、橙色、绿色等）的生态异常现象。并非所有藻华都是有害的，但赤潮通常特指那些对海洋生态系统、渔业资源、人类健康或沿海经济活动产生负面影响的藻华。
赤潮的持续时间和扩散范围通常与什么有关？
赤潮的持续时间和扩散范围是高度动态和复杂的，受多种物理、化学、生物和气象因素的共同作用和相互作用影响。主要相关因素包括：
一、 影响持续时间的因素
营养盐水平与供应：
- 初始浓度： 赤潮爆发需要高浓度的氮、磷等营养盐（尤其是溶解无机氮、磷）。初始营养盐浓度越高，藻类增殖的物质基础越雄厚。
- 持续供应： 赤潮能否持续，很大程度上取决于是否有持续的、新的营养盐输入来补充藻类消耗。来源包括：
- 河流径流（携带农业化肥、生活污水、工业废水）。
- 上升流（将富含营养盐的深层海水带到表层）。
- 大气沉降（如氮沉降）。
- 底泥释放（在特定条件下，如低氧、扰动，底泥中的营养盐会释放到水体中）。
- 一旦营养盐被大量消耗殆尽，且没有新的补充，赤潮就会逐渐消退。
水文气象条件：
- 水体稳定性： 持续的风平浪静、日照充足、水温适宜的天气最有利于赤潮维持。强风、大浪、暴雨会破坏水体稳定性，加速藻类沉降、稀释营养盐浓度、降低水温或增加浊度，从而缩短赤潮持续时间。
- 水温： 每种赤潮生物都有其适宜的温度范围。水温过高或过低都可能抑制其生长或导致其死亡。适宜且稳定的水温是赤潮持续的重要条件。
- 光照： 藻类需要光照进行光合作用。持续的晴朗天气有利于赤潮维持。阴雨、大雾会减少光照，抑制藻类生长。
- 降雨： 强降雨一方面可能带来新的陆源营养盐输入，延长赤潮；另一方面也可能通过大量淡水输入造成水体层化（盐度跃层）或稀释作用，破坏赤潮生物的生存环境，导致其消退。
赤潮生物自身的生物学特性：
- 生长速率： 不同藻种的增殖速度不同。
- 营养策略： 有些藻类能利用多种形态的营养盐（如有机态氮磷），甚至能进行混合营养（兼有光合和摄食能力），这增强了它们在营养盐变化环境中的生存能力，可能延长赤潮。
- 生活史策略： 有些藻类能形成休眠孢子（孢囊）沉入底泥，当环境再次适宜时萌发，这可能导致赤潮在同一区域反复发生，整体上延长了影响时间。
- 种间竞争与捕食： 浮游动物对藻类的摄食压力、藻类之间的竞争关系也会影响特定赤潮种群的存续时间。
水体滞留时间：
- 在半封闭或封闭的海湾、河口等水体交换缓慢的区域，赤潮生物和营养盐不易被带走，更容易聚集和维持较长时间。开阔海域的赤潮通常持续时间较短，扩散范围更大。
二、 影响扩散范围的因素
海流与环流：
- 这是决定赤潮水平扩散范围的最主要物理因素。海流像传送带一样，将赤潮生物和它们聚集的水团输送到下游或邻近海域。沿岸流、上升流锋面、涡旋等都能显著影响赤潮的扩散方向和范围。强流可以迅速将赤潮扩散到广阔海域，弱流则可能使其局限在局部区域。
风：
- 风驱动表层海水的运动（风生流）。风向和风速直接影响赤潮水团的漂移方向和速度，从而影响其扩散范围。风还能引起水体混合，影响垂直分布。
地形：
- 海岸线形状、海湾、岛屿、海峡等地形特征会引导或限制海流的路径，从而影响赤潮水团的扩散方向和范围。例如，突出的岬角可能阻挡或分流赤潮水团，海湾则可能成为聚集区。
水体层化与混合：
- 垂直扩散： 温度跃层或盐度跃层的存在会阻碍上下层水体的混合。如果赤潮生物主要分布在表层，层化会限制其向深层扩散。强风浪或对流（如降温）会破坏层化，促进垂直混合，使赤潮生物分布到更深的水层（但浓度可能降低）。
- 水平扩散： 层化水体的边界（锋面）有时会成为赤潮聚集或扩散的通道。
赤潮生物的特性：
- 运动能力： 有些藻类（如某些甲藻）具有鞭毛，能进行主动的垂直迁移（如白天上浮到表层光合作用，夜晚下沉到营养盐更丰富的次表层）。这种迁移能力会影响它们在水体中的垂直分布和水平运输的效率。
- 聚集行为： 某些藻类在特定条件下（如趋化性）会聚集在一起，形成高密度的斑块或条带，影响其空间分布格局。
初始来源位置和规模：
- 赤潮最初在何处爆发（如河口、养殖区排污口附近）以及初始的规模（面积和生物量），是决定其后续可能扩散范围的基础。
总结
- 持续时间： 主要受营养盐持续供应能力、有利且稳定的水文气象条件（水温、光照、风浪小）、赤潮生物自身特性（生长速率、营养策略、抗逆性）以及水体滞留时间等因素控制。营养盐耗竭或恶劣天气通常是导致赤潮快速消退的关键诱因。
- 扩散范围： 主要受海流和环流、风、地形、水体层化结构等物理输送过程主导，同时赤潮生物的运动能力和聚集行为也起到一定作用。海流是决定水平扩散范围和方向的最核心动力。
理解这些复杂的相互作用对于预测、监测和管理赤潮灾害至关重要。科学家们利用卫星遥感、浮标观测、数值模型等多种手段来研究这些过程，以期更准确地预测赤潮的发生、发展和消亡。
