2008年 第30卷 第6期
2008, 30(6): 1-16.
摘要:
利用1987年以来WOCE项目及我国自行投放或进入黑潮及其邻近海域(15°~36°N,114°~135°E)的共计323个卫星跟踪海表面漂流浮标资料,得到全年平均及季节平均的浮标轨迹及(1/4)°×(1/4)°格点平均的表层流矢量结果。分析认为:对于全年平均的表层流场,黑潮表层流路主要表现了对大洋西边界地形的适应,并呈现出6个较大的弯曲,其中在反气旋型弯曲处都发生分支或入侵现象、气旋型弯曲处这种现象却不明显。对于季节平均的表层流场,黑潮表层不同流段分别表现出各自显著的季节差异:吕宋海峡附近海域,表层水向南海的入侵只发生在秋、冬两季,而春、夏两季却不发生;在台湾以东海域,黑潮表层流路与黑潮右侧反气旋涡的存在与否密切相关,春季没有涡旋存在时,黑潮表层流路常出现气旋式大弯曲,其他三个季节反气旋涡存在时,黑潮表层流路相对平直;在台湾东北海域,黑潮表层水向东海南部陆架区的入侵以秋、冬季最强,春季次之,而夏季几乎不发生;在赤尾屿以北的东海黑潮中段,黑潮流动比较稳定,其表层平均流径走向由偏北到偏东依次约为冬(北偏东30°)、春(北偏东33°)、秋(北偏东38°)、夏(北偏东45°);流路宽度由宽至窄依次约为秋(90 km)、春(80 km)、冬(70 km)、夏(60 km),而流速由大至小依次为夏、春、秋、冬,且各季节都表现出北段流速大于南段的现象;在九州西南海域,春、秋两季黑潮表层水发生明显的向北入侵,入侵的黑潮水与东海外陆架水共同成为对马暖流的一部分来源,而夏季这种现象不明显,九州西南海域黑潮表层流路北界的位置以秋季最为偏北(但最北不超过31°N)、流路也最宽;在琉球群岛外缘海域,南半部基本没有北上的表层流存在,只有在冲绳群岛-奄美群岛以东海区,秋、夏、春三季表层反气旋涡旋都比较活跃,在涡旋的西侧有顺着冲绳群岛-奄美群岛的东北向流,其中秋季最为明显。这些结果可以为黑潮及其邻近海域的深入研究提供较为客观、直接的参考。
利用1987年以来WOCE项目及我国自行投放或进入黑潮及其邻近海域(15°~36°N,114°~135°E)的共计323个卫星跟踪海表面漂流浮标资料,得到全年平均及季节平均的浮标轨迹及(1/4)°×(1/4)°格点平均的表层流矢量结果。分析认为:对于全年平均的表层流场,黑潮表层流路主要表现了对大洋西边界地形的适应,并呈现出6个较大的弯曲,其中在反气旋型弯曲处都发生分支或入侵现象、气旋型弯曲处这种现象却不明显。对于季节平均的表层流场,黑潮表层不同流段分别表现出各自显著的季节差异:吕宋海峡附近海域,表层水向南海的入侵只发生在秋、冬两季,而春、夏两季却不发生;在台湾以东海域,黑潮表层流路与黑潮右侧反气旋涡的存在与否密切相关,春季没有涡旋存在时,黑潮表层流路常出现气旋式大弯曲,其他三个季节反气旋涡存在时,黑潮表层流路相对平直;在台湾东北海域,黑潮表层水向东海南部陆架区的入侵以秋、冬季最强,春季次之,而夏季几乎不发生;在赤尾屿以北的东海黑潮中段,黑潮流动比较稳定,其表层平均流径走向由偏北到偏东依次约为冬(北偏东30°)、春(北偏东33°)、秋(北偏东38°)、夏(北偏东45°);流路宽度由宽至窄依次约为秋(90 km)、春(80 km)、冬(70 km)、夏(60 km),而流速由大至小依次为夏、春、秋、冬,且各季节都表现出北段流速大于南段的现象;在九州西南海域,春、秋两季黑潮表层水发生明显的向北入侵,入侵的黑潮水与东海外陆架水共同成为对马暖流的一部分来源,而夏季这种现象不明显,九州西南海域黑潮表层流路北界的位置以秋季最为偏北(但最北不超过31°N)、流路也最宽;在琉球群岛外缘海域,南半部基本没有北上的表层流存在,只有在冲绳群岛-奄美群岛以东海区,秋、夏、春三季表层反气旋涡旋都比较活跃,在涡旋的西侧有顺着冲绳群岛-奄美群岛的东北向流,其中秋季最为明显。这些结果可以为黑潮及其邻近海域的深入研究提供较为客观、直接的参考。
2008, 30(6): 17-23.
摘要:
利用20世纪80年代和90年代WOD01(World Ocean Database2001)中的CTD温盐剖面资料和2000年以后Argo资料,对比分析了热带西太平洋次表层和中层水团分布的年代变化特征。分析结果表明,在这两个时期,起源于南北太平洋中高纬度海域的各次表层水和中层水,在热带西太平洋分布特征和交织在一起的总体态势基本一致,水团性质的年代变化不大。这与上述两个时段全球海洋-大气耦合系统趋于正常状态相吻合。通过辨识和跟踪表征次表层水性质的盐度极大值,发现南太平洋热带水沿西边界向北扩散程度有所加大,由前一时期的5°N,进一步扩散到6°~7°N;北太平洋热带水在西边界附近的向南扩散程度有所削弱,在2002-2005年间只向南扩散到4°N,而前一个时期则可向南扩散到2°N。通过辨识表征中层水性质的盐度极小值,南极中层水在西边界附近向北扩散程度有所加大,在2002-2005年到达13°N附近,而前一个时期只到达11°N;同期,北太平洋中层水在西边界附近的向南扩散程度有所削弱。上述年代变化与全球水循环强度的变化之间有何关系有待进一步研究。
利用20世纪80年代和90年代WOD01(World Ocean Database2001)中的CTD温盐剖面资料和2000年以后Argo资料,对比分析了热带西太平洋次表层和中层水团分布的年代变化特征。分析结果表明,在这两个时期,起源于南北太平洋中高纬度海域的各次表层水和中层水,在热带西太平洋分布特征和交织在一起的总体态势基本一致,水团性质的年代变化不大。这与上述两个时段全球海洋-大气耦合系统趋于正常状态相吻合。通过辨识和跟踪表征次表层水性质的盐度极大值,发现南太平洋热带水沿西边界向北扩散程度有所加大,由前一时期的5°N,进一步扩散到6°~7°N;北太平洋热带水在西边界附近的向南扩散程度有所削弱,在2002-2005年间只向南扩散到4°N,而前一个时期则可向南扩散到2°N。通过辨识表征中层水性质的盐度极小值,南极中层水在西边界附近向北扩散程度有所加大,在2002-2005年到达13°N附近,而前一个时期只到达11°N;同期,北太平洋中层水在西边界附近的向南扩散程度有所削弱。上述年代变化与全球水循环强度的变化之间有何关系有待进一步研究。
2008, 30(6): 24-29.
摘要:
基于单宽断面潮周期平均水体和物质对流输运通量,定义了二维水体和物质长期输运速度,它们分别描述单宽断面水体和物质长期输运的方向及快慢。通过二维水体和物质长期输运速度的对比分析,提出了物质和水体长期输运分离概念:受物质浓度影响,在物质和水体瞬时运动速度相同的情况下,物质和水体潮周期平均对流输运的方向和快慢可能存在差异。本文将二维物质长期输运速度分解为二维水体长期输运速度、二维潮泵输运速度和垂向切变输运速度,它们分别描述余流输运、潮泵输运和垂向切变输运,后两种输运造成单宽断面物质和水体长期输运分离。本文的分析表明,河口受地形、径流、潮流、密度梯度影响,存在有利于物质和水体长期输运分离的自然条件。
基于单宽断面潮周期平均水体和物质对流输运通量,定义了二维水体和物质长期输运速度,它们分别描述单宽断面水体和物质长期输运的方向及快慢。通过二维水体和物质长期输运速度的对比分析,提出了物质和水体长期输运分离概念:受物质浓度影响,在物质和水体瞬时运动速度相同的情况下,物质和水体潮周期平均对流输运的方向和快慢可能存在差异。本文将二维物质长期输运速度分解为二维水体长期输运速度、二维潮泵输运速度和垂向切变输运速度,它们分别描述余流输运、潮泵输运和垂向切变输运,后两种输运造成单宽断面物质和水体长期输运分离。本文的分析表明,河口受地形、径流、潮流、密度梯度影响,存在有利于物质和水体长期输运分离的自然条件。
2008, 30(6): 30-38.
摘要:
利用一个极地中尺度数值模式(Polar MM5)对北极地区大气环流进行了2005年7月17-19日48 h的中尺度数值模拟研究。数值分析表明,2005年7月19日500 hPa高度上,北冰洋上空北极点以东由一个冷低压控制,在极点以西则是一个暖性高压系统,在地面图上对应的则是一个气旋性环流和反气旋性环流;整个极区呈现出高(反气旋)-低(气旋)-低(气旋)-高(反气旋)的波动分布型态。选择了5个北极地区探空站与相应温度场和风场的数值模拟结果进行了对比;气象变量统计分析和垂直分布表明了数值模式很好地再现了观测大气特征,表现为小的模式偏差和较高的相关系数。在Barrow站2 m处空气温度,感热通量和潜热通量具有明显的日变化特征,PolarMM5还有效地反映出此处极地逆温层和下降风的垂直结构特征。
2008, 30(6): 39-50.
摘要:
通过对南海夏季风异常年夏季南海及周边地区主要海-气要素场的对比分析,得到以下主要结论:强、弱季风年夏季南海及周边地区的主要海-气要素都表现出明显的差异。强季风年夏季南海中南部地区低层西风加强、高层东风加强,以南海北部为中心存在气旋性距平环流,上升运动增强。相应地,南海及我国东南沿海地区对流和降水增强,而长江中下游地区降水偏少。弱季风年则表现出与强季风年几近相反的分布特征。此外,强季风年西太平洋副热带高压较弱季风年位置明显偏东、强度明显偏弱。与对流和降水的分布相对应,强、弱季风年夏季南海及周边地区大气热源状态的分布也表现出明显的差异,差别最显著的区域正是在南海及周边地区。在强季风年,西起孟加拉湾东至菲律宾以东的洋面上为较明显的热源增强区,而弱季风年则为明显的热源减弱区。此外,强、弱季风年,南海海域的海面高度、海洋环流、海表温度等表征海洋状况的要素分布也明显不同,分布形势几近相反。海温作为重要的外源强迫,不仅对季风环流的形成有重要作用,而且明显受到季风异常的影响,进而对局地的天气气候产生重要的滞后影响。
通过对南海夏季风异常年夏季南海及周边地区主要海-气要素场的对比分析,得到以下主要结论:强、弱季风年夏季南海及周边地区的主要海-气要素都表现出明显的差异。强季风年夏季南海中南部地区低层西风加强、高层东风加强,以南海北部为中心存在气旋性距平环流,上升运动增强。相应地,南海及我国东南沿海地区对流和降水增强,而长江中下游地区降水偏少。弱季风年则表现出与强季风年几近相反的分布特征。此外,强季风年西太平洋副热带高压较弱季风年位置明显偏东、强度明显偏弱。与对流和降水的分布相对应,强、弱季风年夏季南海及周边地区大气热源状态的分布也表现出明显的差异,差别最显著的区域正是在南海及周边地区。在强季风年,西起孟加拉湾东至菲律宾以东的洋面上为较明显的热源增强区,而弱季风年则为明显的热源减弱区。此外,强、弱季风年,南海海域的海面高度、海洋环流、海表温度等表征海洋状况的要素分布也明显不同,分布形势几近相反。海温作为重要的外源强迫,不仅对季风环流的形成有重要作用,而且明显受到季风异常的影响,进而对局地的天气气候产生重要的滞后影响。
2008, 30(6): 51-59.
摘要:
全球卫星导航定位系统的反射信号(GNSS-R)遥感技术作为一种新型的、低成本的、高机动性的海面微波遥感测风技术,与其他测风手段优势互补,可以增加测风手段的多样性,弥补局部测风手段不足的状况。研究了接收机在机载高度时,GPS反射信号功率理论模型四部分函数的性质,在此基础之上,数值模拟了机载高度下理论相关功率波形,基于海面风速对波形峰值与后沿的影响,提出了一种能够兼顾所有理论波形信息的二维插值风速反演方法。利用该方法,结合实测机载数据对海面风速进行反演,反演的风速均值与附近测站风速均值相差为1.4 m/s,与浮标数据相一致。
全球卫星导航定位系统的反射信号(GNSS-R)遥感技术作为一种新型的、低成本的、高机动性的海面微波遥感测风技术,与其他测风手段优势互补,可以增加测风手段的多样性,弥补局部测风手段不足的状况。研究了接收机在机载高度时,GPS反射信号功率理论模型四部分函数的性质,在此基础之上,数值模拟了机载高度下理论相关功率波形,基于海面风速对波形峰值与后沿的影响,提出了一种能够兼顾所有理论波形信息的二维插值风速反演方法。利用该方法,结合实测机载数据对海面风速进行反演,反演的风速均值与附近测站风速均值相差为1.4 m/s,与浮标数据相一致。
2008, 30(6): 60-68.
摘要:
对赤道中东太平洋和赤道西太平洋4个柱状样中有机碳、可溶有机质(即氯仿沥青"A")及其族组成(总烃、饱和烃、芳烃、非烃)、某些生物标志物(正构烷烃、类异戊二烯烃和萜类)分布特征进行物性和源性的地球化学对比研究,并对它们的共性和差异性进行了探讨。结果表明:它们的共性是非烃含量高,而饱和烃和芳烃含量低,饱和烃与芳烃的比值小,类异戊二烯含量高,样品的碳优势指数CPI值为0.812~1.380,Ts/Tm的比值在0.99~1.50,反映了检测出的分子化石经历了一定的成岩作用改造,具有低成熟烃特点。4个站位的有机质都处于低演化阶段,演化程度大小为WP02-1>ES0103>W2001-2>MP2001-01。由于物性、源性以及沉积环境的差异,正构烷烃的特征可以分为两类:MP2001-01柱样沉积物中正构烷烃谱图呈双峰型分布,前低碳峰群以nC17和nC18为主峰,后高碳峰群以nC27和nC29为主峰,nC23-/nC24+为0.631~0.950,表征了主要以海洋低等菌藻类和陆地高等植物两种混合来源;而W2001-2,ES0103和WP02-1三个站位的谱图呈单峰型,并以与水生大型植物有关的C25为主峰(nC25为主峰,nC24次之,个别为nC23)的中等碳链长占优势,nC23-/nC24+为0.081~0.234,表明正构烷烃主要来源是海洋水生大型植物,藻类对这些海域低熟烃的形成作出了巨大贡献。这3个站位Pr/Ph为0.215~0.901,反映出这些站位处于强还原、还原或少数弱氧化环境,还原环境在低熟烃形成和保存过程中发挥了重要作用。
对赤道中东太平洋和赤道西太平洋4个柱状样中有机碳、可溶有机质(即氯仿沥青"A")及其族组成(总烃、饱和烃、芳烃、非烃)、某些生物标志物(正构烷烃、类异戊二烯烃和萜类)分布特征进行物性和源性的地球化学对比研究,并对它们的共性和差异性进行了探讨。结果表明:它们的共性是非烃含量高,而饱和烃和芳烃含量低,饱和烃与芳烃的比值小,类异戊二烯含量高,样品的碳优势指数CPI值为0.812~1.380,Ts/Tm的比值在0.99~1.50,反映了检测出的分子化石经历了一定的成岩作用改造,具有低成熟烃特点。4个站位的有机质都处于低演化阶段,演化程度大小为WP02-1>ES0103>W2001-2>MP2001-01。由于物性、源性以及沉积环境的差异,正构烷烃的特征可以分为两类:MP2001-01柱样沉积物中正构烷烃谱图呈双峰型分布,前低碳峰群以nC17和nC18为主峰,后高碳峰群以nC27和nC29为主峰,nC23-/nC24+为0.631~0.950,表征了主要以海洋低等菌藻类和陆地高等植物两种混合来源;而W2001-2,ES0103和WP02-1三个站位的谱图呈单峰型,并以与水生大型植物有关的C25为主峰(nC25为主峰,nC24次之,个别为nC23)的中等碳链长占优势,nC23-/nC24+为0.081~0.234,表明正构烷烃主要来源是海洋水生大型植物,藻类对这些海域低熟烃的形成作出了巨大贡献。这3个站位Pr/Ph为0.215~0.901,反映出这些站位处于强还原、还原或少数弱氧化环境,还原环境在低熟烃形成和保存过程中发挥了重要作用。
2008, 30(6): 69-75.
摘要:
用吹扫-捕集法对东沙群岛西南和西沙海槽附近海域5个站位水柱中的甲烷浓度进行了测定,在其中的3个站位发现了甲烷高浓度异常。在东沙群岛西南海域的E105A和E106两站位近底层海水中甲烷浓度均出现异常增加,其值分别为4.25和10.64 nmol/dm3。在西沙海槽附近的E413站位甲烷异常出现在1 750,1 900和2 050 m深的近底层水中,浓度分别达5.17,8.48和8.70 nmol/dm3。在近底层海水中出现的甲烷高浓度异常是由于沉积物下部甲烷渗漏活动造成的,结合前人在这两个海域沉积物的地球物理和化学调查资料,认为可能是与冷泉渗漏或天然气水合物分解有关。2007年5月在探测到甲烷高浓度明显异常的东沙群岛西南神弧海域,获得了天然气水合物的实物样品,但是西沙海槽附近海域近底层水的甲烷高浓度异常是来源于天然气水合物还是来源于冷泉需要进一步加以确认。
用吹扫-捕集法对东沙群岛西南和西沙海槽附近海域5个站位水柱中的甲烷浓度进行了测定,在其中的3个站位发现了甲烷高浓度异常。在东沙群岛西南海域的E105A和E106两站位近底层海水中甲烷浓度均出现异常增加,其值分别为4.25和10.64 nmol/dm3。在西沙海槽附近的E413站位甲烷异常出现在1 750,1 900和2 050 m深的近底层水中,浓度分别达5.17,8.48和8.70 nmol/dm3。在近底层海水中出现的甲烷高浓度异常是由于沉积物下部甲烷渗漏活动造成的,结合前人在这两个海域沉积物的地球物理和化学调查资料,认为可能是与冷泉渗漏或天然气水合物分解有关。2007年5月在探测到甲烷高浓度明显异常的东沙群岛西南神弧海域,获得了天然气水合物的实物样品,但是西沙海槽附近海域近底层水的甲烷高浓度异常是来源于天然气水合物还是来源于冷泉需要进一步加以确认。
2008, 30(6): 76-84.
摘要:
通过对中西太平洋海山形态剖面的山体高度、山顶直径、基底直径、山顶直径与基底直径之比、山体坡度、山体高度与基底直径比值六个参数多元统计分析,发现可以根据山体高度与基底直径的比值对海山形态类型进行分类:比值小于0.10的为平顶海山(Ⅰ类),大于0.10的为尖顶海山(Ⅱ类),对于等于0.10的海山需参考平坦度和山体坡度,平坦度大和山体坡度缓的为Ⅰ类,反之为Ⅱ类。西太平洋的麦哲伦海山区、马绍尔群岛基本以平顶海山为主,介于中西太平洋之间的威克—马尔库斯海山区和中太平洋海山区、莱恩群岛平顶海山与尖顶海山共同发育。对各种类型海山上钴结壳分布研究发现,无论是在尖顶海山还是在平顶海山,板状结壳均比较发育,但砾状结壳在平顶海山比在尖顶海山的发育。中太平洋尖顶海山的结壳比平顶海山的发育,但由于山顶面积小,钴结壳资源量不大。仅从平顶海山看,在麦哲伦海山区、威克—马尔库斯海山区板状结壳比中太平洋海山区、马绍尔群岛、莱恩群岛的板状结壳发育,前者的板状结壳平均厚度大于3 cm,后者的板状结壳平均厚度小于3 cm,总体上是西太平洋平顶海山钴结壳比中太平洋平顶海山的发育。两种类型海山各方向上的资源分布明显不同,在平顶海山的西部山坡的资源比东部山坡的丰富,尖顶海山的则刚好相反。
通过对中西太平洋海山形态剖面的山体高度、山顶直径、基底直径、山顶直径与基底直径之比、山体坡度、山体高度与基底直径比值六个参数多元统计分析,发现可以根据山体高度与基底直径的比值对海山形态类型进行分类:比值小于0.10的为平顶海山(Ⅰ类),大于0.10的为尖顶海山(Ⅱ类),对于等于0.10的海山需参考平坦度和山体坡度,平坦度大和山体坡度缓的为Ⅰ类,反之为Ⅱ类。西太平洋的麦哲伦海山区、马绍尔群岛基本以平顶海山为主,介于中西太平洋之间的威克—马尔库斯海山区和中太平洋海山区、莱恩群岛平顶海山与尖顶海山共同发育。对各种类型海山上钴结壳分布研究发现,无论是在尖顶海山还是在平顶海山,板状结壳均比较发育,但砾状结壳在平顶海山比在尖顶海山的发育。中太平洋尖顶海山的结壳比平顶海山的发育,但由于山顶面积小,钴结壳资源量不大。仅从平顶海山看,在麦哲伦海山区、威克—马尔库斯海山区板状结壳比中太平洋海山区、马绍尔群岛、莱恩群岛的板状结壳发育,前者的板状结壳平均厚度大于3 cm,后者的板状结壳平均厚度小于3 cm,总体上是西太平洋平顶海山钴结壳比中太平洋平顶海山的发育。两种类型海山各方向上的资源分布明显不同,在平顶海山的西部山坡的资源比东部山坡的丰富,尖顶海山的则刚好相反。
2008, 30(6): 85-93.
摘要:
应用XRF法对南海北部陆坡191柱状沉积物中主元素进行分析,结果显示,全柱沉积物中SiO2含量最高,其次是CaCO3,Al2O3和CaO。在垂向分布上CaCO3和CaO含量分布基本一致,SiO2,Al2O3,Fe2O3,K2O,MgO含量变化相似。结合AMS碳-14测年,可将191柱状样划分为5个地球化学层,主元素和MgO与Al2O3含量比值在垂向上的旋回变化反映了南海北部氧同位素3期以来末次冰盛期、冰后期、晚冰期的气候变化、海平面波动及陆源物质供应的变化,并对Heinrich事件、格陵兰高频气候振荡(D/O)旋回、新仙女木事件以及普林斜氏虫低值事件等全球性短周期气候事件有很好的对应关系,但受区域影响,在时间上有所滞后。氧同位素3期以来的沉积速率并未显示出南海普遍存在的间冰期比冰期、暖期比冷期的沉积速率低的规律,而是逐渐减小的,这可能是氧同位素3期频繁的冷热干湿气候振荡导致岩石易于风化破碎受侵蚀后被洪水搬运的缘故。
应用XRF法对南海北部陆坡191柱状沉积物中主元素进行分析,结果显示,全柱沉积物中SiO2含量最高,其次是CaCO3,Al2O3和CaO。在垂向分布上CaCO3和CaO含量分布基本一致,SiO2,Al2O3,Fe2O3,K2O,MgO含量变化相似。结合AMS碳-14测年,可将191柱状样划分为5个地球化学层,主元素和MgO与Al2O3含量比值在垂向上的旋回变化反映了南海北部氧同位素3期以来末次冰盛期、冰后期、晚冰期的气候变化、海平面波动及陆源物质供应的变化,并对Heinrich事件、格陵兰高频气候振荡(D/O)旋回、新仙女木事件以及普林斜氏虫低值事件等全球性短周期气候事件有很好的对应关系,但受区域影响,在时间上有所滞后。氧同位素3期以来的沉积速率并未显示出南海普遍存在的间冰期比冰期、暖期比冷期的沉积速率低的规律,而是逐渐减小的,这可能是氧同位素3期频繁的冷热干湿气候振荡导致岩石易于风化破碎受侵蚀后被洪水搬运的缘故。
2008, 30(6): 94-98.
摘要:
针对大洋调查中海山地磁测量时难以设立静日变化观测站的问题,提出了一种基于多项式拟合最小二乘算法的日变校正方法,即假设静日变化磁场可以用一个关于时间的高阶多项式来拟合,利用主测线和联络测线交点误差的最小二乘估计求得多项式的系数,从而得到静日变化曲线。从调查测得的磁场中减掉静日变化磁场即可得消除静日变化影响后的海山地磁异常。理论模型和实际资料处理都表明,这种方法不仅可以较好地消除静日变化的影响,而且用计算机实现也简单。为了提高静日变化校正结果,讨论了为提高静日变化校正效果,在大洋调查中测量海山地磁时应注意的几个问题。
针对大洋调查中海山地磁测量时难以设立静日变化观测站的问题,提出了一种基于多项式拟合最小二乘算法的日变校正方法,即假设静日变化磁场可以用一个关于时间的高阶多项式来拟合,利用主测线和联络测线交点误差的最小二乘估计求得多项式的系数,从而得到静日变化曲线。从调查测得的磁场中减掉静日变化磁场即可得消除静日变化影响后的海山地磁异常。理论模型和实际资料处理都表明,这种方法不仅可以较好地消除静日变化的影响,而且用计算机实现也简单。为了提高静日变化校正结果,讨论了为提高静日变化校正效果,在大洋调查中测量海山地磁时应注意的几个问题。
2008, 30(6): 99-105.
摘要:
我国东部海区及邻域1:1 000 000地质地球物理系列图将于2008年底出版,区域构造图是其中的主要专业图件之一。讨论了该专业图件的编图方法、地质构造单元的划分方法和主要地质构造单元。首次对黄海东海区进行了全面剥皮编图,剥去了Q+N2地层。对于沉积盆地用等厚度线表示出了新生界的厚度。地质构造单元划分方法是以板块构造理论为指导并以现今的构造特征为主要划分依据。板块内构造单元的划分是在总结国内外多种构造单元划分方法的基础上进行了修改完善,完成了对我国东部海区及邻域的地质构造单元的划分。区内一级构造单元为板块(太平洋板块、欧亚板块和菲律宾海板块),二级构造单元为构造域(东亚大陆构造域、东亚大陆边缘构造域和西太平洋构造域)。西太平洋构造域主要包括太平洋板块的西部及菲律宾海板块。欧亚板块在该区的部分可分为东亚大陆边缘构造域和东亚大陆构造域。东亚大陆边缘构造域由日本琉球岛弧、冲绳海槽弧后盆地、日本海弧后盆地等次级构造单元构成。东亚大陆构造域在该区内由中朝地块、扬子地块、华南地块等次级构造单元构成。各地块又可划分出盆地、隆褶带、隆起区等多个次一级地质构造单元。最低一级的地质构造单元为凸起和凹陷。
我国东部海区及邻域1:1 000 000地质地球物理系列图将于2008年底出版,区域构造图是其中的主要专业图件之一。讨论了该专业图件的编图方法、地质构造单元的划分方法和主要地质构造单元。首次对黄海东海区进行了全面剥皮编图,剥去了Q+N2地层。对于沉积盆地用等厚度线表示出了新生界的厚度。地质构造单元划分方法是以板块构造理论为指导并以现今的构造特征为主要划分依据。板块内构造单元的划分是在总结国内外多种构造单元划分方法的基础上进行了修改完善,完成了对我国东部海区及邻域的地质构造单元的划分。区内一级构造单元为板块(太平洋板块、欧亚板块和菲律宾海板块),二级构造单元为构造域(东亚大陆构造域、东亚大陆边缘构造域和西太平洋构造域)。西太平洋构造域主要包括太平洋板块的西部及菲律宾海板块。欧亚板块在该区的部分可分为东亚大陆边缘构造域和东亚大陆构造域。东亚大陆边缘构造域由日本琉球岛弧、冲绳海槽弧后盆地、日本海弧后盆地等次级构造单元构成。东亚大陆构造域在该区内由中朝地块、扬子地块、华南地块等次级构造单元构成。各地块又可划分出盆地、隆褶带、隆起区等多个次一级地质构造单元。最低一级的地质构造单元为凸起和凹陷。
2008, 30(6): 106-114.
摘要:
对在分类上存在混乱的云纹石斑鱼(Epinephelus moara)和褐石斑鱼(E.bruneus)的外部形态和骨骼系统进行了比较研究,结果表明:两种石斑鱼的体形和体表横带等外部形态特征非常相似,但体表斑纹不同;Fisher逐步判别法分析得出两者在可量性状,如体长/肛长、背鳍基底长/臀鳍基底长和头长/眼径,可数性状,如背鳍鳍条数、鳃耙数和幽门盲囊数等方面的差异达到极显著水平(p<0.001);两者骨骼系统均由脑颅、咽颅、脊柱、肋骨和附肢骨骼组成,主轴和附肢骨骼的形态结构基本相同,但在脑颅的眶前骨和眶后骨、咽颅的前鳃盖骨和尾舌骨、附肢骨骼的髓棘间骨以及尾下骨与尾鳍鳍条连接方式等方面存在明显差异。上述形态与骨骼差异可作为两种石斑鱼种间分类的依据。研究结果确认云纹石斑鱼和褐石斑鱼为两个不同的物种。
对在分类上存在混乱的云纹石斑鱼(Epinephelus moara)和褐石斑鱼(E.bruneus)的外部形态和骨骼系统进行了比较研究,结果表明:两种石斑鱼的体形和体表横带等外部形态特征非常相似,但体表斑纹不同;Fisher逐步判别法分析得出两者在可量性状,如体长/肛长、背鳍基底长/臀鳍基底长和头长/眼径,可数性状,如背鳍鳍条数、鳃耙数和幽门盲囊数等方面的差异达到极显著水平(p<0.001);两者骨骼系统均由脑颅、咽颅、脊柱、肋骨和附肢骨骼组成,主轴和附肢骨骼的形态结构基本相同,但在脑颅的眶前骨和眶后骨、咽颅的前鳃盖骨和尾舌骨、附肢骨骼的髓棘间骨以及尾下骨与尾鳍鳍条连接方式等方面存在明显差异。上述形态与骨骼差异可作为两种石斑鱼种间分类的依据。研究结果确认云纹石斑鱼和褐石斑鱼为两个不同的物种。
2008, 30(6): 115-121.
摘要:
摘要:在对我国南部沿海闽东、闽南、粤西、海南、北部湾5个海域的条纹斑竹鲨群体线粒体控制区多态性研究中,获得长度为1 094~1 096 bp的线粒体控制区完整序列。序列比对发现了6个多态性核苷酸位点,定义了8个单倍型。5个群体的单倍型多样度(h=0.542 5~0.744 8)和核苷酸多样度(π=0.000 571~0.000 980)均处于较低水平,说明条纹斑竹鲨的线粒体DNA进化速率较低。分子方差分析(AMOVA)结果显示群体间的遗传差异较小(Fst=0.216 26,P<0.000 1),变异主要发生在群体内部。10 000步Markov链计算的群体间遗传分化概率及单倍型系统地理学分析结果将5个群体分成两个地理种群(台湾海峡种群、南海北部种群)。综合分析表明条纹斑竹鲨的基因流主要在浅海近岸水域扩散,遗传变异程度受地理结构和距离隔离影响。
摘要:在对我国南部沿海闽东、闽南、粤西、海南、北部湾5个海域的条纹斑竹鲨群体线粒体控制区多态性研究中,获得长度为1 094~1 096 bp的线粒体控制区完整序列。序列比对发现了6个多态性核苷酸位点,定义了8个单倍型。5个群体的单倍型多样度(h=0.542 5~0.744 8)和核苷酸多样度(π=0.000 571~0.000 980)均处于较低水平,说明条纹斑竹鲨的线粒体DNA进化速率较低。分子方差分析(AMOVA)结果显示群体间的遗传差异较小(Fst=0.216 26,P<0.000 1),变异主要发生在群体内部。10 000步Markov链计算的群体间遗传分化概率及单倍型系统地理学分析结果将5个群体分成两个地理种群(台湾海峡种群、南海北部种群)。综合分析表明条纹斑竹鲨的基因流主要在浅海近岸水域扩散,遗传变异程度受地理结构和距离隔离影响。
2008, 30(6): 122-131.
摘要:
通过生化分析和组织切片技术,系统研究了东海三疣梭子蟹第一次卵巢发育过程中肝胰腺指数(HSI)、主要生化成分和组织学结构的变化。结果表明:(1)三疣梭子蟹第一次卵巢发育过程中HSI呈先上升后下降趋势,最大值在Ⅳ期[(7.46±1.23)%],最低值在Ⅵ期[(4.62±0.63)%];(2)三疣梭子蟹第一次卵巢发育过程中,肝胰腺中的生化组成存在显著变化,Ⅰ期肝胰腺中水分含量高达67.91%,其他各期间无显著差异(P>0.05),肝胰腺中脂肪/湿重含量呈先上升后下降趋势,Ⅰ期最低(13.48%),Ⅳ期最高(24.24%);肝胰腺中蛋白/湿重并无显著变化(P>0.05),而总糖/湿重呈显著下降趋势(P<0.05);(3)不同生理阶段雌体肝胰腺组织学存在两个较明显的变化—生殖蜕壳及产卵前后,Ⅰ期肝小管中B细胞占优势(约50%左右),R细胞较细长,肝小管内腔中存在大量食物残渣和脱落的B细胞顶泡等,生殖蜕壳后(Ⅱ期后)的雌体肝胰腺中R细胞数量较多,随着时间的推移R细胞逐渐饱满。产卵后雌体肝胰腺中的细胞间界限变得模糊,部分肝小管的管腔开始自溶,但是此时B,F细胞数量开始增多,这说明随着春季东海海区水温的升高,雌体开始恢复摄食,以保证第二次卵巢发育的顺利进行。
通过生化分析和组织切片技术,系统研究了东海三疣梭子蟹第一次卵巢发育过程中肝胰腺指数(HSI)、主要生化成分和组织学结构的变化。结果表明:(1)三疣梭子蟹第一次卵巢发育过程中HSI呈先上升后下降趋势,最大值在Ⅳ期[(7.46±1.23)%],最低值在Ⅵ期[(4.62±0.63)%];(2)三疣梭子蟹第一次卵巢发育过程中,肝胰腺中的生化组成存在显著变化,Ⅰ期肝胰腺中水分含量高达67.91%,其他各期间无显著差异(P>0.05),肝胰腺中脂肪/湿重含量呈先上升后下降趋势,Ⅰ期最低(13.48%),Ⅳ期最高(24.24%);肝胰腺中蛋白/湿重并无显著变化(P>0.05),而总糖/湿重呈显著下降趋势(P<0.05);(3)不同生理阶段雌体肝胰腺组织学存在两个较明显的变化—生殖蜕壳及产卵前后,Ⅰ期肝小管中B细胞占优势(约50%左右),R细胞较细长,肝小管内腔中存在大量食物残渣和脱落的B细胞顶泡等,生殖蜕壳后(Ⅱ期后)的雌体肝胰腺中R细胞数量较多,随着时间的推移R细胞逐渐饱满。产卵后雌体肝胰腺中的细胞间界限变得模糊,部分肝小管的管腔开始自溶,但是此时B,F细胞数量开始增多,这说明随着春季东海海区水温的升高,雌体开始恢复摄食,以保证第二次卵巢发育的顺利进行。
2008, 30(6): 132-139.
摘要:
为探索和建立免疫学结合荧光技术对赤潮生物的定性、定量检测,制备了3种粒径不同的赤潮藻——赤潮异弯藻(Heterosigma akashiwo)、共生甲藻(Symbiodinium sp)、链状亚历山大藻(Alexandrium catenella)的多克隆抗体,并采用封闭吸附处理以提高抗体的特异性;采用间接酶联免疫法检测了抗体的效价;结果表明未经吸附处理的赤潮异弯藻、共生甲藻的效价分别为1:41 000,1:18 000以上,显示是高亲合力的抗体;链状亚历山大藻抗体的效价达到1:3 500,相比另两种藻的效价较低;吸附处理后的3种多克隆抗体的特异性明显提高,而效价有所下降。3种多克隆抗体与各自藻细胞均有很强的结合力,赤潮异弯藻和共生甲藻的荧光信号均匀分布于细胞表面,链状亚历山大藻细胞的荧光信号在细胞表面分布不均匀,主要集中在腹部横沟内。制备的多克隆抗体只与自身藻细胞结合,与另外2种藻细胞无交叉反应。链状亚历山大藻抗体只与自身藻细胞结合,与塔马亚历山大藻无交叉反应,可作为同属内不同种的鉴别。结合了免疫学和荧光技术,具有特异、灵敏、直观和简便的优点,并且费用低,对于开拓赤潮准确定性、定量检测方法和技术具有重要价值。
为探索和建立免疫学结合荧光技术对赤潮生物的定性、定量检测,制备了3种粒径不同的赤潮藻——赤潮异弯藻(Heterosigma akashiwo)、共生甲藻(Symbiodinium sp)、链状亚历山大藻(Alexandrium catenella)的多克隆抗体,并采用封闭吸附处理以提高抗体的特异性;采用间接酶联免疫法检测了抗体的效价;结果表明未经吸附处理的赤潮异弯藻、共生甲藻的效价分别为1:41 000,1:18 000以上,显示是高亲合力的抗体;链状亚历山大藻抗体的效价达到1:3 500,相比另两种藻的效价较低;吸附处理后的3种多克隆抗体的特异性明显提高,而效价有所下降。3种多克隆抗体与各自藻细胞均有很强的结合力,赤潮异弯藻和共生甲藻的荧光信号均匀分布于细胞表面,链状亚历山大藻细胞的荧光信号在细胞表面分布不均匀,主要集中在腹部横沟内。制备的多克隆抗体只与自身藻细胞结合,与另外2种藻细胞无交叉反应。链状亚历山大藻抗体只与自身藻细胞结合,与塔马亚历山大藻无交叉反应,可作为同属内不同种的鉴别。结合了免疫学和荧光技术,具有特异、灵敏、直观和简便的优点,并且费用低,对于开拓赤潮准确定性、定量检测方法和技术具有重要价值。
2008, 30(6): 140-146.
摘要:
为了研究小型浮游动物对近岸浮游植物藻华的摄食调控作用,于2005年7月,应用"稀释法"并结合高效液相色谱(HPLC)光合色素分析技术,研究了台湾海峡船基围隔实验条件下浮游植物生长率及小型浮游动物摄食率的日变动。结果表明:由于营养盐添加的影响,迅速形成了以尖刺伪菱形藻(Pseudo-nitzschia pungens)为优势种的藻华,生物量(叶绿素a)从实验初始7月6日的1.45μg/dm3迅速增加到7月8日的29.80μg/dm3,随后消退。镜检和光合色素分析的结果显示,实验期间一直以此硅藻占绝对优势。浮游植物的生长率在藻华峰值(7月8日)前保持了较高的生长速率(>1.0/d)且大于小型浮游动物的摄食率;小型浮游动物的摄食率也逐渐增加,7月7日时达到0.86/d,显示有57%以上的浮游植物现存量被摄食。7月8日后,水华迅速消退,摄食率除13日外,均大于浮游植物的生长率。小型浮游动物主要由急游虫(Strombidium spp.)、侠盗虫(Strobilidium spp.)等无壳纤毛虫、异养甲藻-螺旋环沟藻(Gyrodinium spirale)及砂壳纤毛虫等组成,其对浮游植物的生长迅速作出了反应,各类群的丰度在水华峰值后的7月9日均几达最大值,水华后期(11日)大型的无壳纤毛虫达最大值。小型浮游动物的这种组成及变动特点是其保持较高摄食率及一定程度上控制和促进藻华消退的原因之一。
为了研究小型浮游动物对近岸浮游植物藻华的摄食调控作用,于2005年7月,应用"稀释法"并结合高效液相色谱(HPLC)光合色素分析技术,研究了台湾海峡船基围隔实验条件下浮游植物生长率及小型浮游动物摄食率的日变动。结果表明:由于营养盐添加的影响,迅速形成了以尖刺伪菱形藻(Pseudo-nitzschia pungens)为优势种的藻华,生物量(叶绿素a)从实验初始7月6日的1.45μg/dm3迅速增加到7月8日的29.80μg/dm3,随后消退。镜检和光合色素分析的结果显示,实验期间一直以此硅藻占绝对优势。浮游植物的生长率在藻华峰值(7月8日)前保持了较高的生长速率(>1.0/d)且大于小型浮游动物的摄食率;小型浮游动物的摄食率也逐渐增加,7月7日时达到0.86/d,显示有57%以上的浮游植物现存量被摄食。7月8日后,水华迅速消退,摄食率除13日外,均大于浮游植物的生长率。小型浮游动物主要由急游虫(Strombidium spp.)、侠盗虫(Strobilidium spp.)等无壳纤毛虫、异养甲藻-螺旋环沟藻(Gyrodinium spirale)及砂壳纤毛虫等组成,其对浮游植物的生长迅速作出了反应,各类群的丰度在水华峰值后的7月9日均几达最大值,水华后期(11日)大型的无壳纤毛虫达最大值。小型浮游动物的这种组成及变动特点是其保持较高摄食率及一定程度上控制和促进藻华消退的原因之一。
2008, 30(6): 147-153.
摘要:
以野生型坛紫菜(♀)和经过人工诱变选育获得的红色型(♂)坛紫菜进行杂交获得丝状体和叶状体,从中挑选5株具有一定生长优势和其它经济性状的藻体分别进行体细胞克隆和丝状体培育,获得5个性状稳定的子代品系(品系A,B,C,D,E)。然后应用ISSR标记技术对杂交亲本及这5个子代品系的杂种优势进行研究,从67个引物中筛选出了21条能扩增出清晰、稳定条带的引物,共得到366个扩增位点,其中347个位点具有多态性,多态位点百分率达94.8%,扩增的条带大小在400~4 000 bp之间。通过对扩增带谱的统计分析,发现5个坛紫菜杂种子代品系同父本和母本的遗传相似性平均值分别为0.519 1和0.555 1,都明显低于两亲本间的遗传相似性0.6120;并且5个杂种子代的有效等位基因数1.550 1,期望杂合度0.320 0,Shannon多样性指数0.472 0都要明显高于两亲本的有效等位基因数1.390 7,期望杂合度0.195 4和Shannon多样性指数0.270 8。由此表明杂交使得坛紫菜的遗传多样性水平明显提高,产生了显著的杂种优势。从扩增带谱的统计结果,还可看出5个杂种子代同两亲本的遗传距离不是对等的,全部都稍偏向母本,聚类分析结果也同样证明了这一点,说明细胞质基因在坛紫菜遗传性状的表达中也发挥了重要作用。文章最后对ISSR技术在杂种优势预测中的应用也进行了讨论。
以野生型坛紫菜(♀)和经过人工诱变选育获得的红色型(♂)坛紫菜进行杂交获得丝状体和叶状体,从中挑选5株具有一定生长优势和其它经济性状的藻体分别进行体细胞克隆和丝状体培育,获得5个性状稳定的子代品系(品系A,B,C,D,E)。然后应用ISSR标记技术对杂交亲本及这5个子代品系的杂种优势进行研究,从67个引物中筛选出了21条能扩增出清晰、稳定条带的引物,共得到366个扩增位点,其中347个位点具有多态性,多态位点百分率达94.8%,扩增的条带大小在400~4 000 bp之间。通过对扩增带谱的统计分析,发现5个坛紫菜杂种子代品系同父本和母本的遗传相似性平均值分别为0.519 1和0.555 1,都明显低于两亲本间的遗传相似性0.6120;并且5个杂种子代的有效等位基因数1.550 1,期望杂合度0.320 0,Shannon多样性指数0.472 0都要明显高于两亲本的有效等位基因数1.390 7,期望杂合度0.195 4和Shannon多样性指数0.270 8。由此表明杂交使得坛紫菜的遗传多样性水平明显提高,产生了显著的杂种优势。从扩增带谱的统计结果,还可看出5个杂种子代同两亲本的遗传距离不是对等的,全部都稍偏向母本,聚类分析结果也同样证明了这一点,说明细胞质基因在坛紫菜遗传性状的表达中也发挥了重要作用。文章最后对ISSR技术在杂种优势预测中的应用也进行了讨论。
2008, 30(6): 154-163.
摘要:
根据2006年10月在崇明东滩潮间带和潮下带两个站位的大小潮水文泥沙观测资料和悬沙水样的室内粒度分析资料,对悬沙粒径的时空分布特征及其与流速等的关系进行了分析,并对再悬浮特点进行了探讨,结果表明,大小潮期间的悬沙颗粒组成较细,平均粒径的均值仅为6μm;大潮时的悬沙粒径略粗于小潮的,潮间带的略粗于潮下带的;由底床向上悬沙粒径趋于减小。悬沙粒径与流速、悬沙含量无明显的统计学关系,底质粒径、再悬浮强度和再悬浮泥沙粒径的空间变化以及浮泥的悬浮作用等是主要的影响因素。由于底质粒径的空间分布复杂,在东滩水域再悬浮具有明显的空间变化。在底质平均粒径大于60μm的粗颗粒沉积区,大小潮的再悬浮作用微小,底质以推移质运动为主。在底质平均粒径介于5~11μm的细颗粒沉积区上,悬沙级配与底质级配基本相同,该区域是再悬浮的主要发生源地;悬沙级配的变化过程揭示,再悬浮对底层悬沙的贡献率平均为8%~20%,大潮时的再悬浮强度是小潮的5~10倍,由底质再悬浮产生的悬沙在底部水层中的平均含量约为0.03~0.47 kg/m3。
根据2006年10月在崇明东滩潮间带和潮下带两个站位的大小潮水文泥沙观测资料和悬沙水样的室内粒度分析资料,对悬沙粒径的时空分布特征及其与流速等的关系进行了分析,并对再悬浮特点进行了探讨,结果表明,大小潮期间的悬沙颗粒组成较细,平均粒径的均值仅为6μm;大潮时的悬沙粒径略粗于小潮的,潮间带的略粗于潮下带的;由底床向上悬沙粒径趋于减小。悬沙粒径与流速、悬沙含量无明显的统计学关系,底质粒径、再悬浮强度和再悬浮泥沙粒径的空间变化以及浮泥的悬浮作用等是主要的影响因素。由于底质粒径的空间分布复杂,在东滩水域再悬浮具有明显的空间变化。在底质平均粒径大于60μm的粗颗粒沉积区,大小潮的再悬浮作用微小,底质以推移质运动为主。在底质平均粒径介于5~11μm的细颗粒沉积区上,悬沙级配与底质级配基本相同,该区域是再悬浮的主要发生源地;悬沙级配的变化过程揭示,再悬浮对底层悬沙的贡献率平均为8%~20%,大潮时的再悬浮强度是小潮的5~10倍,由底质再悬浮产生的悬沙在底部水层中的平均含量约为0.03~0.47 kg/m3。
2008, 30(6): 164-170.
摘要:
多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)是指广泛存在于环境中由两个以上的苯环以稠环形式相连的有机污染物。目前发现的大部分PAHs具有致癌、致畸和致突变性,可通过食物链进入生态系统,其毒性和持久性严重影响了生态环境和人类的健康。PAHs的疏水亲脂性使它们在水体中的含量较低,大部分被水体中的悬浮颗粒物吸附,并迅速进入沉积物中。沉积物中的PAHs还能通过食物链的逐级传递向水体释放,造成二次污染[1-2]。
多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)是指广泛存在于环境中由两个以上的苯环以稠环形式相连的有机污染物。目前发现的大部分PAHs具有致癌、致畸和致突变性,可通过食物链进入生态系统,其毒性和持久性严重影响了生态环境和人类的健康。PAHs的疏水亲脂性使它们在水体中的含量较低,大部分被水体中的悬浮颗粒物吸附,并迅速进入沉积物中。沉积物中的PAHs还能通过食物链的逐级传递向水体释放,造成二次污染[1-2]。
2008, 30(6): 171-176.
摘要:
腹泻性贝毒(Diarrhetic Shellfish Poisoning,DSP)是由有毒赤潮藻类鳍藻属和原甲藻属的一些种类产生的脂溶性多环醚类生物活性物质。腹泻性贝毒可在贝等滤食性动物体内富集,危害食用者健康。腹泻性贝毒在全球沿岸海域均有分布,是世界范围内具有最严重威胁的赤潮藻毒素之一。腹泻性贝毒的主要分析方法有液相色谱法、免疫学法以及生物毒性法。
腹泻性贝毒(Diarrhetic Shellfish Poisoning,DSP)是由有毒赤潮藻类鳍藻属和原甲藻属的一些种类产生的脂溶性多环醚类生物活性物质。腹泻性贝毒可在贝等滤食性动物体内富集,危害食用者健康。腹泻性贝毒在全球沿岸海域均有分布,是世界范围内具有最严重威胁的赤潮藻毒素之一。腹泻性贝毒的主要分析方法有液相色谱法、免疫学法以及生物毒性法。
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