2009年 第31卷 第4期
2009, 31(4): 1-12.
摘要:
根据径流量,1999年和2006年夏季的长江分别处于显著洪季和旱季.此期间的月平均风向也有显著区别.根据同期的海洋现场观测:相对1999年8月,2006年同期的长江口以东、以南毗邻水域表层盐度显著较高,而在长江口东北部海域则相对偏低;长江口附近海域的底层盐度有所偏高,但在浙江中南部沿海底层盐度则相对偏低.利用Regional Ocean Modelling Systems数值模式,对1999年和2006年实际的径流量、风场和黑潮及其分支变化等3个因素对长江冲淡水扩展的影响进行了一系列模拟试验和对比.对比试验表明:相对1999年8月,2006年夏季长江流量大幅度减小是长江口毗邻海域表层盐度升高的主要原因;风场是导致长江冲淡水相对偏北,并使长江口北部出现表层盐度负异常的主要因素;黑潮及其分支在东海北部入侵相对增强、在东海南部入侵相对减弱,使长江口南部表层盐度正异常海域扩大,并促使长江淡水向江口北部扩散增强、而向东部扩散减弱.长江口毗邻海域环流和水团的变化可能对夏季低氧区位置变化产生一定影响.
根据径流量,1999年和2006年夏季的长江分别处于显著洪季和旱季.此期间的月平均风向也有显著区别.根据同期的海洋现场观测:相对1999年8月,2006年同期的长江口以东、以南毗邻水域表层盐度显著较高,而在长江口东北部海域则相对偏低;长江口附近海域的底层盐度有所偏高,但在浙江中南部沿海底层盐度则相对偏低.利用Regional Ocean Modelling Systems数值模式,对1999年和2006年实际的径流量、风场和黑潮及其分支变化等3个因素对长江冲淡水扩展的影响进行了一系列模拟试验和对比.对比试验表明:相对1999年8月,2006年夏季长江流量大幅度减小是长江口毗邻海域表层盐度升高的主要原因;风场是导致长江冲淡水相对偏北,并使长江口北部出现表层盐度负异常的主要因素;黑潮及其分支在东海北部入侵相对增强、在东海南部入侵相对减弱,使长江口南部表层盐度正异常海域扩大,并促使长江淡水向江口北部扩散增强、而向东部扩散减弱.长江口毗邻海域环流和水团的变化可能对夏季低氧区位置变化产生一定影响.
2009, 31(4): 13-21.
摘要:
采用目前国际上最新的随机波分析方法,由协方差矩阵的循环嵌套技术,对美国国家浮标44008站2002年6月一典型的双峰海浪谱资料进行谱分析.以实测平均谱为靶谱,对随机波面进行模拟.得到模拟波面估计谱与实测谱极为相近,谱峰及谱峰频率都基本一致.说明利用模拟波面研究海浪具有代表性,它可以反映实测海浪的特征.利用实测海浪谱密度,统计波特征量的周期概率分布,得到理论周期概率密度与估计周期概率密度分布相符较好,且与模拟波面的波周期分布也较好的一致.利用Longuet-Higgins(1983)模型计算了波高-周期联合概率密度分布.得到变换高斯过程计算的波高与周期联合分布与实测情况基本相同,更好地描述了波高-周期联合概率密度分布.
采用目前国际上最新的随机波分析方法,由协方差矩阵的循环嵌套技术,对美国国家浮标44008站2002年6月一典型的双峰海浪谱资料进行谱分析.以实测平均谱为靶谱,对随机波面进行模拟.得到模拟波面估计谱与实测谱极为相近,谱峰及谱峰频率都基本一致.说明利用模拟波面研究海浪具有代表性,它可以反映实测海浪的特征.利用实测海浪谱密度,统计波特征量的周期概率分布,得到理论周期概率密度与估计周期概率密度分布相符较好,且与模拟波面的波周期分布也较好的一致.利用Longuet-Higgins(1983)模型计算了波高-周期联合概率密度分布.得到变换高斯过程计算的波高与周期联合分布与实测情况基本相同,更好地描述了波高-周期联合概率密度分布.
2009, 31(4): 22-28.
摘要:
利用二维水体和物质长期输运速度及其机制分解形式,分析了长江口1997年洪季观测资料,从实践上认识悬沙、盐度和水体长期输运的分离程度.观测站资料的计算分析表明:最大浑浊带附近,二维悬沙和水体长期输运速度平均夹角为36.0°、速度量值平均相差29.9%,悬沙和水体长期输运具有明显的分离特征;盐度锋面附近,二维盐度和水体长期输运速度的平均夹角为43.6°、速度大小平均相差27.8%,盐度和水体长期输运具有明显的分离特征.
利用二维水体和物质长期输运速度及其机制分解形式,分析了长江口1997年洪季观测资料,从实践上认识悬沙、盐度和水体长期输运的分离程度.观测站资料的计算分析表明:最大浑浊带附近,二维悬沙和水体长期输运速度平均夹角为36.0°、速度量值平均相差29.9%,悬沙和水体长期输运具有明显的分离特征;盐度锋面附近,二维盐度和水体长期输运速度的平均夹角为43.6°、速度大小平均相差27.8%,盐度和水体长期输运具有明显的分离特征.
2009, 31(4): 29-38.
摘要:
使用TRMM卫星搭载的闪电成像传感器测得的1998-2005年间的闪电信息,结合热带气旋的活动特征,提出了一种识别热带气旋闪电的方法,进而分离了1998-2005年西北太平洋热带气旋的闪电信息,并在此基础上,对西北太平洋的热带气旋闪电特征进行了初步分析.结果表明:西北太平洋热带气旋的眼壁附近(距热带气旋中心约30~50km)、内雨带(热带气旋中心外约60~100km)和外雨带(热带气旋中心外约130~610km)内普遍存在闪电现象,而且各月均有发生,并以7-8月较频;我国东南沿海地区,特别是台湾岛-台湾海峡-福建沿海地区、珠江三角洲的近海海域,是最易发生热带气旋闪电的两个区域,而日本岛东南方向广阔的西北太平洋洋面上的热带气旋,则较少有闪电发生.此外,闪电与热带气旋的强度及其变化有一定的关系,利用发生在热带气旋不同区域的闪电信息可对热带气旋的强度进行估算,估算的误差与目前的业务定强误差接近.
使用TRMM卫星搭载的闪电成像传感器测得的1998-2005年间的闪电信息,结合热带气旋的活动特征,提出了一种识别热带气旋闪电的方法,进而分离了1998-2005年西北太平洋热带气旋的闪电信息,并在此基础上,对西北太平洋的热带气旋闪电特征进行了初步分析.结果表明:西北太平洋热带气旋的眼壁附近(距热带气旋中心约30~50km)、内雨带(热带气旋中心外约60~100km)和外雨带(热带气旋中心外约130~610km)内普遍存在闪电现象,而且各月均有发生,并以7-8月较频;我国东南沿海地区,特别是台湾岛-台湾海峡-福建沿海地区、珠江三角洲的近海海域,是最易发生热带气旋闪电的两个区域,而日本岛东南方向广阔的西北太平洋洋面上的热带气旋,则较少有闪电发生.此外,闪电与热带气旋的强度及其变化有一定的关系,利用发生在热带气旋不同区域的闪电信息可对热带气旋的强度进行估算,估算的误差与目前的业务定强误差接近.
2009, 31(4): 39-50.
摘要:
对2003年12月23-24日发生在黄海、渤海沿海的一次大雾过程进行了观测分析和数值模拟研究.这次大雾期间,从近海到内陆,大雾影响面积约10万km2,部分地区能见度不足200m,给海陆空交通造成严重影响.首先利用各种资料对这次大雾的生消演变过程进行了分析,认为这是一次典型的发生在海陆交界处的冬季平流辐射雾.然后利用RAMS(Regional Atmospheric Modeling System)模式模拟了本次大雾过程,计算得出了大气的水平能见度分布和云水混合比的垂直分布,结果表明,在雾区形状、雾生消时间以及雾的厚度上,模拟结果与观测资料比较一致.
对2003年12月23-24日发生在黄海、渤海沿海的一次大雾过程进行了观测分析和数值模拟研究.这次大雾期间,从近海到内陆,大雾影响面积约10万km2,部分地区能见度不足200m,给海陆空交通造成严重影响.首先利用各种资料对这次大雾的生消演变过程进行了分析,认为这是一次典型的发生在海陆交界处的冬季平流辐射雾.然后利用RAMS(Regional Atmospheric Modeling System)模式模拟了本次大雾过程,计算得出了大气的水平能见度分布和云水混合比的垂直分布,结果表明,在雾区形状、雾生消时间以及雾的厚度上,模拟结果与观测资料比较一致.
2009, 31(4): 51-57.
摘要:
有效波高数据融合可以弥补单颗卫星高度计数据存在的时间和空间分辨率不足的问题,为有效波高的海洋学应用提供更精确的分析资料.对反距离加权法、克里金插值法和逐步订正法等数据融合方法进行了研究,得到了适合于有效波高数据融合的模型和参数,并利用GFO,Jason-1和Envisat高度计获取的我国海域及其邻近海域有效波高数据,对不同融合方法、滤波器窗口和卫星个数等影响融合结果的因素进行了分析,结果表明:(1)融合后的有效波高分布特征与前人多年统计分析结果基本一致;(2)数据较密集时,不同融合方法的结果差别不大;(3)选择的滤波器窗口大小与时间分辨率有关,对于时间分辨率为10d的融合而言,采用2.5°×2.5°~3°×3°大小的滤波器窗口所得到的融合结果最合适;(4)参加融合的卫星个数至少为3颗.
有效波高数据融合可以弥补单颗卫星高度计数据存在的时间和空间分辨率不足的问题,为有效波高的海洋学应用提供更精确的分析资料.对反距离加权法、克里金插值法和逐步订正法等数据融合方法进行了研究,得到了适合于有效波高数据融合的模型和参数,并利用GFO,Jason-1和Envisat高度计获取的我国海域及其邻近海域有效波高数据,对不同融合方法、滤波器窗口和卫星个数等影响融合结果的因素进行了分析,结果表明:(1)融合后的有效波高分布特征与前人多年统计分析结果基本一致;(2)数据较密集时,不同融合方法的结果差别不大;(3)选择的滤波器窗口大小与时间分辨率有关,对于时间分辨率为10d的融合而言,采用2.5°×2.5°~3°×3°大小的滤波器窗口所得到的融合结果最合适;(4)参加融合的卫星个数至少为3颗.
2009, 31(4): 58-68.
摘要:
利用MODIS气溶胶产品中550nm气溶胶光学厚度和小颗粒比例两个参数的关系,直接计算得到我国海域人为和沙尘气溶胶光学厚度,并对人为和沙尘气溶胶的分布进行了分析,结果表明:在我国海域,利用550nm气溶胶光学厚度和小颗粒比例的关系直接计算人为和沙尘气溶胶光学厚度是可行的;我国海域的人为和沙尘气溶胶光学厚度有明显的时空变化.人为气溶胶在春夏季最大,而在秋冬季最小;沙尘气溶胶在冬春季最大,而在夏秋季最小.在该海域人为和沙尘气溶胶光学厚度有显著的空间变化,在纬向上,人为气溶胶光学厚度在30°~45°N达到最大值,向南北递减;沙尘气溶胶光学厚度在33°~40°N最大,在其他纬度都很小.在经向上,人为气溶胶光学厚度与离岸距离有关,在沿海120°E处最大,随着经度增加而减小.沙尘作为大颗粒气溶胶,传输距离小,所以它只是在120°~123°E出现最大值,在其他经度处都很小.
利用MODIS气溶胶产品中550nm气溶胶光学厚度和小颗粒比例两个参数的关系,直接计算得到我国海域人为和沙尘气溶胶光学厚度,并对人为和沙尘气溶胶的分布进行了分析,结果表明:在我国海域,利用550nm气溶胶光学厚度和小颗粒比例的关系直接计算人为和沙尘气溶胶光学厚度是可行的;我国海域的人为和沙尘气溶胶光学厚度有明显的时空变化.人为气溶胶在春夏季最大,而在秋冬季最小;沙尘气溶胶在冬春季最大,而在夏秋季最小.在该海域人为和沙尘气溶胶光学厚度有显著的空间变化,在纬向上,人为气溶胶光学厚度在30°~45°N达到最大值,向南北递减;沙尘气溶胶光学厚度在33°~40°N最大,在其他纬度都很小.在经向上,人为气溶胶光学厚度与离岸距离有关,在沿海120°E处最大,随着经度增加而减小.沙尘作为大颗粒气溶胶,传输距离小,所以它只是在120°~123°E出现最大值,在其他经度处都很小.
2009, 31(4): 69-77.
摘要:
重点分析了南黄海冷水域西部溶解氧(DO)垂直分布中的最大值现象,并对DO浓度与主要环境因子的相关性进行了研究.结果表明:DO垂直分布最大值现象是调查海域DO分布的显著特征,且与SCM现象相伴生;DO垂直分布的最大值深度和量值具有较为明显的区域差异;温、盐是DO最大值层以上水体中氧含量的主要控制因素;一定强度的温跃层形成之后,DO最大值层出现在跃层的下界附近,且其氧含量受控于跃层厚度和生物化学作用,并与跃层厚度呈正相关;底层较低的DO含量是底层水及沉积物中有机物分解耗氧的结果.同时,还成功解释了DO最大值处与次表层叶绿素最大值层位置不吻合且量值不相关的原因,并提出了"DO净积累效应"的观点,不仅从时间跨度以及动态的角度上对DO最大值的形成机制进行了分析,而且从理论上探讨了DO最大值层氧含量(或来源)的构成,指出自DO最大值层开始产生至观测之时该层之下、真光层以内水体中的生物化学作用(或Chl-a总产出)才与氧最大值密切相关.总体来看,水体层化和生物化学作用明显影响着夏季南黄海冷水域西部DO的垂直分布.
重点分析了南黄海冷水域西部溶解氧(DO)垂直分布中的最大值现象,并对DO浓度与主要环境因子的相关性进行了研究.结果表明:DO垂直分布最大值现象是调查海域DO分布的显著特征,且与SCM现象相伴生;DO垂直分布的最大值深度和量值具有较为明显的区域差异;温、盐是DO最大值层以上水体中氧含量的主要控制因素;一定强度的温跃层形成之后,DO最大值层出现在跃层的下界附近,且其氧含量受控于跃层厚度和生物化学作用,并与跃层厚度呈正相关;底层较低的DO含量是底层水及沉积物中有机物分解耗氧的结果.同时,还成功解释了DO最大值处与次表层叶绿素最大值层位置不吻合且量值不相关的原因,并提出了"DO净积累效应"的观点,不仅从时间跨度以及动态的角度上对DO最大值的形成机制进行了分析,而且从理论上探讨了DO最大值层氧含量(或来源)的构成,指出自DO最大值层开始产生至观测之时该层之下、真光层以内水体中的生物化学作用(或Chl-a总产出)才与氧最大值密切相关.总体来看,水体层化和生物化学作用明显影响着夏季南黄海冷水域西部DO的垂直分布.
2009, 31(4): 78-86.
摘要:
提取西太平洋"暖池"区深海沉积物样品总DNA,利用异化型亚硫酸盐还原酶(DSR)和甲基辅酶M还原酶(MCR)基因的特异引物,采用PCR-RFLP方法对沉积物样品中这两类功能基因多样性进行研究.该沉积物中的dsrAB基因分别来源于δ-变形菌中的6个属,其中最多的是脱硫弧菌属和脱硫杆状菌属;mcrA基因均来源于产甲烷古菌,其中主要是甲烷微菌.这些基因在系统发育树上都处于相对独立的分支.此外,还有较多的dsrAB,mcrA基因来源于未知的新属或新种.这些结果表明该海区沉积物中由微生物参与的硫和甲烷循环比较活跃,而且其中可能存在多种新的代谢途径.
提取西太平洋"暖池"区深海沉积物样品总DNA,利用异化型亚硫酸盐还原酶(DSR)和甲基辅酶M还原酶(MCR)基因的特异引物,采用PCR-RFLP方法对沉积物样品中这两类功能基因多样性进行研究.该沉积物中的dsrAB基因分别来源于δ-变形菌中的6个属,其中最多的是脱硫弧菌属和脱硫杆状菌属;mcrA基因均来源于产甲烷古菌,其中主要是甲烷微菌.这些基因在系统发育树上都处于相对独立的分支.此外,还有较多的dsrAB,mcrA基因来源于未知的新属或新种.这些结果表明该海区沉积物中由微生物参与的硫和甲烷循环比较活跃,而且其中可能存在多种新的代谢途径.
2009, 31(4): 87-92.
摘要:
提出地磁日变改正中需要顾及地磁长期变化和磁扰的可靠分离,保证磁力数据改正处理具有明确的基准,提高拼接整合的精度.如果日变站能够控制测区,两者可采用时间同步固定的地磁正常场作为磁异常基准,测区的地磁长期变化由日变站实测的地磁长期变化来改正,反之,对日变站和测区应分别采用时间同步变化的地磁正常场作为磁异常基准,测区的地磁长期变化由地磁正常场的地磁长期变化来改正.为此,应该明确定义与时间相关的日变改正基值为地磁正常场与地磁异常之和.通过磁静日总场观测值偏离正常场的某种形式的长期平均值,可以逼近日变站的地磁异常.磁扰的分离应保证磁扰初动和消失相对于磁静日无磁扰的连续过渡.采用综合模型一并进行日变改正、正常场及其长期变化改正,可以更好地解决目前日变改正中遇到的问题.
提出地磁日变改正中需要顾及地磁长期变化和磁扰的可靠分离,保证磁力数据改正处理具有明确的基准,提高拼接整合的精度.如果日变站能够控制测区,两者可采用时间同步固定的地磁正常场作为磁异常基准,测区的地磁长期变化由日变站实测的地磁长期变化来改正,反之,对日变站和测区应分别采用时间同步变化的地磁正常场作为磁异常基准,测区的地磁长期变化由地磁正常场的地磁长期变化来改正.为此,应该明确定义与时间相关的日变改正基值为地磁正常场与地磁异常之和.通过磁静日总场观测值偏离正常场的某种形式的长期平均值,可以逼近日变站的地磁异常.磁扰的分离应保证磁扰初动和消失相对于磁静日无磁扰的连续过渡.采用综合模型一并进行日变改正、正常场及其长期变化改正,可以更好地解决目前日变改正中遇到的问题.
2009, 31(4): 93-102.
摘要:
南海海盆15°N附近呈东西向展布的珍贝-黄岩海山被认为是32~17Ma前南海海盆的残留扩张中心.对采自黄岩海山的两个火山岩样品(9DG,9DG-2)进行了岩石学、地球化学和年代学研究.两个样品的SiO2含量分别为60.3%和63.6%,Al2O3含量分别为17.56%和17.55%,TiO2含量分别为0.48%和0.31%,碱度率分别为3.88和3.62.根据岩石学和岩石化学分类,样品属碱性系列的粗面岩.对稀土元素和微量元素分析表明岩石具有洋岛玄武岩(OIB)型配分型式,轻重稀土总量比(∑c(LREE)/∑c(HREE))和球粒陨石标准化镧镱比((La/Yb)N)分别高达17.22和27.23,并具有铕负异常和锶、磷、钛亏损的特点.样品9DG的锶-钕-铅同位素分析结果为锶-87的含量与锶-86的含量之比值为0.704183,钕-143的含量与钕-144的含量之比值为0.512827,铅-206的含量与铅-207的含量之比值为18.68668,铅-207的含量与铅-204的含量之值为15.67962,铅-208的含量与铅-204的含量之比值为39.00261,表明初始岩浆来自软流圈地幔,具有与珍贝海山玄武岩相似的同位素组成.经钾-氩法测年,粗面岩的年龄为(7.77±0.49)Ma,略晚于珍贝海山玄武岩的年龄[(9.1±1.29)~10.0±1.80Ma],属于南海扩张期后晚中新世火山活动的产物.对比珍贝海山玄武岩的地球化学和同位素特征,认为两者有相同的岩浆源区,但是它们经历了不同程度的结晶分异过程,在晚中新世期间珍贝-黄岩海山可能有地幔柱活动.
南海海盆15°N附近呈东西向展布的珍贝-黄岩海山被认为是32~17Ma前南海海盆的残留扩张中心.对采自黄岩海山的两个火山岩样品(9DG,9DG-2)进行了岩石学、地球化学和年代学研究.两个样品的SiO2含量分别为60.3%和63.6%,Al2O3含量分别为17.56%和17.55%,TiO2含量分别为0.48%和0.31%,碱度率分别为3.88和3.62.根据岩石学和岩石化学分类,样品属碱性系列的粗面岩.对稀土元素和微量元素分析表明岩石具有洋岛玄武岩(OIB)型配分型式,轻重稀土总量比(∑c(LREE)/∑c(HREE))和球粒陨石标准化镧镱比((La/Yb)N)分别高达17.22和27.23,并具有铕负异常和锶、磷、钛亏损的特点.样品9DG的锶-钕-铅同位素分析结果为锶-87的含量与锶-86的含量之比值为0.704183,钕-143的含量与钕-144的含量之比值为0.512827,铅-206的含量与铅-207的含量之比值为18.68668,铅-207的含量与铅-204的含量之值为15.67962,铅-208的含量与铅-204的含量之比值为39.00261,表明初始岩浆来自软流圈地幔,具有与珍贝海山玄武岩相似的同位素组成.经钾-氩法测年,粗面岩的年龄为(7.77±0.49)Ma,略晚于珍贝海山玄武岩的年龄[(9.1±1.29)~10.0±1.80Ma],属于南海扩张期后晚中新世火山活动的产物.对比珍贝海山玄武岩的地球化学和同位素特征,认为两者有相同的岩浆源区,但是它们经历了不同程度的结晶分异过程,在晚中新世期间珍贝-黄岩海山可能有地幔柱活动.
2009, 31(4): 103-111.
摘要:
潮滩地形的冲淤演变规律可以在一定程度上反映动力作用与地貌特征之间的相互耦合机制.根据近几年在长江口南汇嘴潮间带多断面连续观测资料,探讨区域内潮间带滩地的近期冲淤演变特征及其主要影响因子.研究结果表明:(1)南汇嘴潮滩近期主要呈现淤涨态势,而且年内过程季节性差异明显;受区位差异影响,不同观测断面的潮滩冲淤演变呈现特征不尽相同,断面1冲淤变化最为显著,年最大冲淤厚度均在10cm以上;(2)在波浪、潮流的作用下,区域内沉积物很容易被掀动悬扬,而且输沙环流系统的存在有利于悬沙向浅水区输运且在该区域内沉降淤积,从而为潮滩发育提供泥沙来源;(3)受"碧利斯"台风引起的风暴潮天气影响,研究区域内潮滩出现"大冲大淤"现象,即台风强侵蚀期过后滩面高程短期内恢复明显.由此可见,潮滩短期冲淤演变特征是各种动力因素作用下的综合体现.
潮滩地形的冲淤演变规律可以在一定程度上反映动力作用与地貌特征之间的相互耦合机制.根据近几年在长江口南汇嘴潮间带多断面连续观测资料,探讨区域内潮间带滩地的近期冲淤演变特征及其主要影响因子.研究结果表明:(1)南汇嘴潮滩近期主要呈现淤涨态势,而且年内过程季节性差异明显;受区位差异影响,不同观测断面的潮滩冲淤演变呈现特征不尽相同,断面1冲淤变化最为显著,年最大冲淤厚度均在10cm以上;(2)在波浪、潮流的作用下,区域内沉积物很容易被掀动悬扬,而且输沙环流系统的存在有利于悬沙向浅水区输运且在该区域内沉降淤积,从而为潮滩发育提供泥沙来源;(3)受"碧利斯"台风引起的风暴潮天气影响,研究区域内潮滩出现"大冲大淤"现象,即台风强侵蚀期过后滩面高程短期内恢复明显.由此可见,潮滩短期冲淤演变特征是各种动力因素作用下的综合体现.
2009, 31(4): 112-119.
摘要:
通过一系列室内试验,研究了黄河口粉质类沉积物在循环动荷载作用后侵蚀性的变化.在试验中,采用真空预压固结装置制备重塑土样,采用液压伺服土动三轴试验机实现了不同幅值及不同振次的动荷载作用条件,并通过动三轴静态试验及贯入强度测试,测定了动荷载作用后土样强度的变化.通过水槽冲刷试验测试了不同条件的动荷载作用后,土样抗冲刷能力的变化,并进行了临界剪切应力的计算.试验结果表明:对于黄河口粉质类沉积物,动荷载作用后其强度及抗侵蚀性均降低;沉积物强度指标(不排水剪切强度、残余强度、贯入阻力)、侵蚀性指标(起动流速、临界剪切应力、冲刷率)与动荷载幅值、动荷载振次均呈现出较好的线性相关性.
通过一系列室内试验,研究了黄河口粉质类沉积物在循环动荷载作用后侵蚀性的变化.在试验中,采用真空预压固结装置制备重塑土样,采用液压伺服土动三轴试验机实现了不同幅值及不同振次的动荷载作用条件,并通过动三轴静态试验及贯入强度测试,测定了动荷载作用后土样强度的变化.通过水槽冲刷试验测试了不同条件的动荷载作用后,土样抗冲刷能力的变化,并进行了临界剪切应力的计算.试验结果表明:对于黄河口粉质类沉积物,动荷载作用后其强度及抗侵蚀性均降低;沉积物强度指标(不排水剪切强度、残余强度、贯入阻力)、侵蚀性指标(起动流速、临界剪切应力、冲刷率)与动荷载幅值、动荷载振次均呈现出较好的线性相关性.
2009, 31(4): 120-127.
摘要:
连云港近岸海域沉积物的粒度在空间上具有"近岸细、远岸粗"的分布特征.为了探讨粒度的这种空间分布特征,利用端元分析模型和多变量分析方法对108个底质样品粒度特征进行了分析,结果表明,可以把连云港近岸海域沉积物划分为具有一定动力意义的3个粒级组,它们代表不同能量环境下形成的沉积物:潮流沉积、潮流-波浪混合沉积和波浪沉积,这些沉积物对应于前三角洲沉积物、动力改造沉积物以及原地海滩沉积物.
连云港近岸海域沉积物的粒度在空间上具有"近岸细、远岸粗"的分布特征.为了探讨粒度的这种空间分布特征,利用端元分析模型和多变量分析方法对108个底质样品粒度特征进行了分析,结果表明,可以把连云港近岸海域沉积物划分为具有一定动力意义的3个粒级组,它们代表不同能量环境下形成的沉积物:潮流沉积、潮流-波浪混合沉积和波浪沉积,这些沉积物对应于前三角洲沉积物、动力改造沉积物以及原地海滩沉积物.
2009, 31(4): 128-134.
摘要:
采用简单序列重复区间(ISSR)技术,对石鲽的3个野生群体——青岛群体(QD)、威海群体(WH)、莱州群体(LZ)和一个养殖群体(YZ)进行了遗传多样性研究.结果表明,从60个ISSR引物中筛选出8个ISSR引物对四个群体的基因组DNA进行扩增,共获得183个重复性好且5谱清晰的位点,4个群体的多态位点比例为48.1%~50.8%,Shannon多样性值为15.68~18.53,群体内个体间遗传相似度为0.9053~0.9189,群体间的遗传距离为0.0055~0.0173.同其他鱼类相比,石鲽群体的遗传多样性水平较低.用UPGMA方法构建的群体进化树显示,WH群体和LZ群体遗传距离最近,首先聚在一起,两者然后与YZ群体聚类,最后与QD群体相聚.利用基因分化系数进行遗传变异来源估算,结果表明石鲽群体96.47%的遗传变异来源于群体内,群体间的遗传变异仅占3.53%,不同群体间的遗传相似度较大.
采用简单序列重复区间(ISSR)技术,对石鲽的3个野生群体——青岛群体(QD)、威海群体(WH)、莱州群体(LZ)和一个养殖群体(YZ)进行了遗传多样性研究.结果表明,从60个ISSR引物中筛选出8个ISSR引物对四个群体的基因组DNA进行扩增,共获得183个重复性好且5谱清晰的位点,4个群体的多态位点比例为48.1%~50.8%,Shannon多样性值为15.68~18.53,群体内个体间遗传相似度为0.9053~0.9189,群体间的遗传距离为0.0055~0.0173.同其他鱼类相比,石鲽群体的遗传多样性水平较低.用UPGMA方法构建的群体进化树显示,WH群体和LZ群体遗传距离最近,首先聚在一起,两者然后与YZ群体聚类,最后与QD群体相聚.利用基因分化系数进行遗传变异来源估算,结果表明石鲽群体96.47%的遗传变异来源于群体内,群体间的遗传变异仅占3.53%,不同群体间的遗传相似度较大.
2009, 31(4): 135-140.
摘要:
测试研究了胶州湾近岸李村河、海泊河入海口沉积物中氮、磷及重金属含量,以石老人近岸沉积物作为对照,对其污染状况与该生境半知菌种群数量及多样性进行了统计分析.结果表明:李村河与海泊河入海口重金属综合污染指数分别为3.64和1.75,分别为对照区的23.59倍和10.58倍;李村河入海口总氮、总磷平均值分别为对照区的1.73倍和1.33倍;海泊河入海口总氮、总磷平均值分别为对照区的1.44倍和1.98倍;李村河入海口综合污染最为严重.沉积物中可培养半知菌数量随着污染程度(污染指数)增加而减少,这种变化与重金属污染的相关性较强,在一定的变化范围内,重金属综合污染指数增大时,半知菌多样性指数也相应增大,但达到一定程度时,半知菌多样性指数会迅速下降接近为0.氮磷的变化只对半知菌部分种群的数量产生影响,对半知菌整体的数量以及多样性的影响不明显.
测试研究了胶州湾近岸李村河、海泊河入海口沉积物中氮、磷及重金属含量,以石老人近岸沉积物作为对照,对其污染状况与该生境半知菌种群数量及多样性进行了统计分析.结果表明:李村河与海泊河入海口重金属综合污染指数分别为3.64和1.75,分别为对照区的23.59倍和10.58倍;李村河入海口总氮、总磷平均值分别为对照区的1.73倍和1.33倍;海泊河入海口总氮、总磷平均值分别为对照区的1.44倍和1.98倍;李村河入海口综合污染最为严重.沉积物中可培养半知菌数量随着污染程度(污染指数)增加而减少,这种变化与重金属污染的相关性较强,在一定的变化范围内,重金属综合污染指数增大时,半知菌多样性指数也相应增大,但达到一定程度时,半知菌多样性指数会迅速下降接近为0.氮磷的变化只对半知菌部分种群的数量产生影响,对半知菌整体的数量以及多样性的影响不明显.
2009, 31(4): 141-148.
摘要:
珊瑚白化是导致全球珊瑚礁生态系统衰退的最重要原因之一,野外观察结果表明不同种属的造礁石珊瑚对于海水温度升高的耐受性有所差异.选取多孔鹿角珊瑚(Acropora millepora)和丛生盔形珊瑚(Galaxea fascicularis)为研究对象,比较其共生藻在温度升高时的光生理差异.对多孔鹿角珊瑚和丛生盔形珊瑚共生藻的分子系统学研究结果表明:多孔鹿角珊瑚和丛生盔形珊瑚的共生藻属于不同系群,丛生盔形珊瑚共生藻属于D系群,而多孔鹿角珊瑚共生藻属于C1亚系群.当温度升高到30℃时并未对两种造礁石珊瑚共生藻光合系统Ⅱ造成损害,而当温度升高到34℃时两种造礁石珊瑚共生藻的Fv/Fm值急剧下降,其光合系统Ⅱ遭受损害.多孔鹿角珊瑚和丛生盔形珊瑚分别与不同系群的共生藻共生可能是导致其对海水温度升高耐受性不同的主要原因,与C1亚系群共生藻共生的多孔鹿角珊瑚对水温升高敏感,容易白化,而与D系群共生藻共生的丛生盔形珊瑚对水温升高的耐受性强,不易白化.
珊瑚白化是导致全球珊瑚礁生态系统衰退的最重要原因之一,野外观察结果表明不同种属的造礁石珊瑚对于海水温度升高的耐受性有所差异.选取多孔鹿角珊瑚(Acropora millepora)和丛生盔形珊瑚(Galaxea fascicularis)为研究对象,比较其共生藻在温度升高时的光生理差异.对多孔鹿角珊瑚和丛生盔形珊瑚共生藻的分子系统学研究结果表明:多孔鹿角珊瑚和丛生盔形珊瑚的共生藻属于不同系群,丛生盔形珊瑚共生藻属于D系群,而多孔鹿角珊瑚共生藻属于C1亚系群.当温度升高到30℃时并未对两种造礁石珊瑚共生藻光合系统Ⅱ造成损害,而当温度升高到34℃时两种造礁石珊瑚共生藻的Fv/Fm值急剧下降,其光合系统Ⅱ遭受损害.多孔鹿角珊瑚和丛生盔形珊瑚分别与不同系群的共生藻共生可能是导致其对海水温度升高耐受性不同的主要原因,与C1亚系群共生藻共生的多孔鹿角珊瑚对水温升高敏感,容易白化,而与D系群共生藻共生的丛生盔形珊瑚对水温升高的耐受性强,不易白化.
2009, 31(4): 149-158.
摘要:
于2001年冬(2月)、春(4月)、夏(7月)、秋(10月)首次对崎岖列岛附近海域的浮游植物和赤潮生物与枯水期(2月)、丰水期(7月)的水质进行了调查研究.采用浮游植物细胞丰度法和环境质量单项评价标准指数法,对该海域环境质量状况进行评估.结果表明:崎岖列岛附近海域共有浮游植物6门45属90种,其中赤潮生物有33种,浮游植物平均细胞丰度从大到小的顺序为,夏季(4.25×104个/dm3),秋季(3.85×104个/dm3),春季(2.66×104个/dm3),冬季(5.20×103个/dm3).底泥中发现的藻类有80种,其中赤潮生物有31种,并发现一些甲藻孢囊及休眠孢子.底泥藻类丰度为12~612个/g,平均值为68个/g.主要有害赤潮生物为具齿原甲藻Prorocentrum dentatum(东海区的东海原甲藻P.donghaiense),链状亚历山大藻Alexandrium catenella,塔玛亚历山大藻Alexandrium tamarense,项圈亚历山大藻Alexandrium monilatum,尖刺伪菱形藻Pseudo-nitzschia pungens,具尾鳍藻Dinophysis caudata,夜光藻Noctiluca scintillans,裸藻Eutreptiella gymnastica等.主要赤潮生物优势种为中肋骨条藻Skeletonema costatum.该海域化学需氧量、活性磷酸盐和无机氮则超标严重,水质已处于严重富营养化状态.
2009, 31(4): 159-166.
摘要:
基于线性势流理论,对斜向波与消浪室内带部分填料的开孔板式防波堤结构的相互作用进行了理论研究.利用匹配特征函数展开法给出了开孔防波堤结构反射系数和波浪力系数的理论计算方法,在极限情况下的计算结果与已有结果一致.利用数值算例分析了开孔结构反射系数和波浪力系数的主要影响因素.增加消浪室内填料厚度通常可以降低开孔墙结构的波浪力系数,加大结构的反射系数.随着波浪入射角度的增加,带填料防波堤结构的反射系数值先减小,达到最小值后又单调增加.
基于线性势流理论,对斜向波与消浪室内带部分填料的开孔板式防波堤结构的相互作用进行了理论研究.利用匹配特征函数展开法给出了开孔防波堤结构反射系数和波浪力系数的理论计算方法,在极限情况下的计算结果与已有结果一致.利用数值算例分析了开孔结构反射系数和波浪力系数的主要影响因素.增加消浪室内填料厚度通常可以降低开孔墙结构的波浪力系数,加大结构的反射系数.随着波浪入射角度的增加,带填料防波堤结构的反射系数值先减小,达到最小值后又单调增加.
2009, 31(4): 167-175.
摘要:
悬沙含量是反映细颗粒物质在水层中的输运和再悬浮过程的重要指标,对沉积环境和沉积过程的研究有着非常重要的作用,是联系动力作用和地貌演变的纽带[1].细颗粒物质是营养盐、有机物和重金属输送的载体,因此研究细颗粒物质的运移对河口和海洋环境及生态的影响有着重要的意义[2].由于河口地区同时受到河流径流和潮流的影响,径流的水沙输运、潮流和波浪等的动力都对悬浮泥沙含量有影响.河口地区悬沙含量既可以指示沉积物来源、输运量的变化,又可以显示沉积动力作用的变化,这两种影响因素的时间尺度不同,但它们会共同影响悬沙含量的大小和分布.在我国长江等大河每年的水沙输运量十分巨大.
悬沙含量是反映细颗粒物质在水层中的输运和再悬浮过程的重要指标,对沉积环境和沉积过程的研究有着非常重要的作用,是联系动力作用和地貌演变的纽带[1].细颗粒物质是营养盐、有机物和重金属输送的载体,因此研究细颗粒物质的运移对河口和海洋环境及生态的影响有着重要的意义[2].由于河口地区同时受到河流径流和潮流的影响,径流的水沙输运、潮流和波浪等的动力都对悬浮泥沙含量有影响.河口地区悬沙含量既可以指示沉积物来源、输运量的变化,又可以显示沉积动力作用的变化,这两种影响因素的时间尺度不同,但它们会共同影响悬沙含量的大小和分布.在我国长江等大河每年的水沙输运量十分巨大.
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