1992年 第14卷 第3期
1992, 14(3): 1-11.
摘要:
一个数值计算模型用以模拟黑潮受南东海大陆坡折阻挡时的路径变化,参照台湾东北部实际地形,本文设计了一个理想化的计算区域。计算结果表明,一部分黑潮水受阻于坡折而直接右拐,另一部分爬坡侵入陆架,而后回到坡折,与前一部分汇合一起几乎沿着坡折前进。通过数值分析,我们得到,在台湾东部及东北部附近,非线性效应不可忽略,而在其他海区,地转平衡是一种很好的近似。惯性效应是黑潮源地涡旋的主要形成机制。黑潮在陆架坡折附近的流型是以定态地形Rossby波表现出来的。波长与基本流的流速、涡度及涡度的侧向剪切有关。另外,波长分布不但与地形坡度,而且也与水深有关。在坡折附近,随着水深变浅,其波长逐渐变短。这种流态在我们的数值模拟结果中得到了显示,并且与实测资料中的陆架坡折附近水温等值线的弯曲形态是一致的。
一个数值计算模型用以模拟黑潮受南东海大陆坡折阻挡时的路径变化,参照台湾东北部实际地形,本文设计了一个理想化的计算区域。计算结果表明,一部分黑潮水受阻于坡折而直接右拐,另一部分爬坡侵入陆架,而后回到坡折,与前一部分汇合一起几乎沿着坡折前进。通过数值分析,我们得到,在台湾东部及东北部附近,非线性效应不可忽略,而在其他海区,地转平衡是一种很好的近似。惯性效应是黑潮源地涡旋的主要形成机制。黑潮在陆架坡折附近的流型是以定态地形Rossby波表现出来的。波长与基本流的流速、涡度及涡度的侧向剪切有关。另外,波长分布不但与地形坡度,而且也与水深有关。在坡折附近,随着水深变浅,其波长逐渐变短。这种流态在我们的数值模拟结果中得到了显示,并且与实测资料中的陆架坡折附近水温等值线的弯曲形态是一致的。
1992, 14(3): 12-18.
摘要:
本文用相关和对比分析的方法分别对浙江和琼东沿岸上升流形成原因作了进一步分析。结果表明,浙江沿岸上升流与台湾暖流的相关关系较之与风的相关关系更为密切。上升流的月际和年际间变化趋势与台湾暖流的变化趋势基本一致,结合浙江沿岸海底地形特征,本文认为,台湾暖流与地形的共同作用是该上升流形成的主要因子;风的影响一般不是主要的。关于琼东沿岸上升流,由于它与琼东沿岸西南风出现频率的月间变化趋势相当一致,从而进一步证实,该上升流主要由西南风作用形成。
本文用相关和对比分析的方法分别对浙江和琼东沿岸上升流形成原因作了进一步分析。结果表明,浙江沿岸上升流与台湾暖流的相关关系较之与风的相关关系更为密切。上升流的月际和年际间变化趋势与台湾暖流的变化趋势基本一致,结合浙江沿岸海底地形特征,本文认为,台湾暖流与地形的共同作用是该上升流形成的主要因子;风的影响一般不是主要的。关于琼东沿岸上升流,由于它与琼东沿岸西南风出现频率的月间变化趋势相当一致,从而进一步证实,该上升流主要由西南风作用形成。
1992, 14(3): 19-28.
摘要:
对1961-1973年南海南部(14°N以南,106°-120°E)海区0-400m的温度-深度资料、以2个月为时间步长、在2(经度)×2(纬度)的网格上进行统计,并计算了表层至100m垂直平均温度(TAV)。结果表明,TAV的年平均和季节分布是东南高、西北低,等温线大致呈东北-西南走向。TAV的经验正交函数(EOF)分析结果表明,本海区的TAV有显著的年际变化,存在着约2-4年的振荡周期,且与ENSO事件密切相关。在埃尔尼诺年,本海区的TAV增加,且有沿海盆向赤道增大的趋势。这种异常状况也存在于100m以深水层。在ENSO事件期间等温线普遍下沉,下沉的深度随深度而减少,随纬度由西向东减少,下沉的幅度随ENSO事件、季节及海域而异。究其原因主要与埃尔尼诺年季风减弱和海洋中的涡旋活动变化有关。此外,强副高的影响也使海洋上层得热增多。
对1961-1973年南海南部(14°N以南,106°-120°E)海区0-400m的温度-深度资料、以2个月为时间步长、在2(经度)×2(纬度)的网格上进行统计,并计算了表层至100m垂直平均温度(TAV)。结果表明,TAV的年平均和季节分布是东南高、西北低,等温线大致呈东北-西南走向。TAV的经验正交函数(EOF)分析结果表明,本海区的TAV有显著的年际变化,存在着约2-4年的振荡周期,且与ENSO事件密切相关。在埃尔尼诺年,本海区的TAV增加,且有沿海盆向赤道增大的趋势。这种异常状况也存在于100m以深水层。在ENSO事件期间等温线普遍下沉,下沉的深度随深度而减少,随纬度由西向东减少,下沉的幅度随ENSO事件、季节及海域而异。究其原因主要与埃尔尼诺年季风减弱和海洋中的涡旋活动变化有关。此外,强副高的影响也使海洋上层得热增多。
1992, 14(3): 29-36.
摘要:
本文利用1973-1987年850hPa和沿岸5个地面站月平均风资料,探讨了ENSO期间我国东南沿岸海区季风场的变化及其对沿岸表面水温和水位的影响。通过资料分析和理论估算表明,在事件期间,研究海区出现西南风异常,事件前一般出现东北风异常。由于风向基本与海岸线走向一致,Ekman的搬运作用将导致沿岸海水或者堆积于海岸或者作离岸运动,从而对沿岸水位和表面水温均能产生重大影响。在ENSO事件的夏季,西南风增强,冬天东北风减弱。它们对水位和表面水温的总效应均是使其产生较大的负距平。估算表明,在ENSO期间西南风将出现1-1.5m/s的偏差。这种西南风异常将导致沿岸水位降低7-11cm。因此,这种风场的变化是引起我国东南沿岸海区水位和表面水温出现较大负距平的主要原因。
本文利用1973-1987年850hPa和沿岸5个地面站月平均风资料,探讨了ENSO期间我国东南沿岸海区季风场的变化及其对沿岸表面水温和水位的影响。通过资料分析和理论估算表明,在事件期间,研究海区出现西南风异常,事件前一般出现东北风异常。由于风向基本与海岸线走向一致,Ekman的搬运作用将导致沿岸海水或者堆积于海岸或者作离岸运动,从而对沿岸水位和表面水温均能产生重大影响。在ENSO事件的夏季,西南风增强,冬天东北风减弱。它们对水位和表面水温的总效应均是使其产生较大的负距平。估算表明,在ENSO期间西南风将出现1-1.5m/s的偏差。这种西南风异常将导致沿岸水位降低7-11cm。因此,这种风场的变化是引起我国东南沿岸海区水位和表面水温出现较大负距平的主要原因。
1992, 14(3): 37-46.
摘要:
本文以4个主要分潮之和为开边界输入条件,对黄海天文潮及8114、7708、7303号台风潮与天文潮耦合作用进行数值模拟,计算结果与实测值基本相符,又通过模拟的流场和水位的变化,分析了不同风暴条件下,天文潮与风暴潮及其流场耦合作用的时空变化规律,从水位场流场整体上研究其相互关系及其动力机制。讨论了几种主要动力因素在非线性耦合作用中的作用,取得了一些有益的结果。
本文以4个主要分潮之和为开边界输入条件,对黄海天文潮及8114、7708、7303号台风潮与天文潮耦合作用进行数值模拟,计算结果与实测值基本相符,又通过模拟的流场和水位的变化,分析了不同风暴条件下,天文潮与风暴潮及其流场耦合作用的时空变化规律,从水位场流场整体上研究其相互关系及其动力机制。讨论了几种主要动力因素在非线性耦合作用中的作用,取得了一些有益的结果。
1992, 14(3): 47-54.
摘要:
依据3、4月黑潮关键区(26°-30°N,125°-130°E)的海面放热量,研究了黑潮热状况对长江地区梅雨降水的气候效应。结果表明:黑潮关键区的海面放热量对长江地区6、7月间的梅雨降水有一定的影响,长江地区5个测站(武汉、九江、安庆、南京、上海)的拟合率为9/20-13/20。海面放热量对均匀型梅雨降水影响较大,长江下游地区的拟合率达7/10-8/10。由黑潮关键区3、4月海面放热量及海温距平组成的上海站梅雨降水预测式能较好地符合实况。
依据3、4月黑潮关键区(26°-30°N,125°-130°E)的海面放热量,研究了黑潮热状况对长江地区梅雨降水的气候效应。结果表明:黑潮关键区的海面放热量对长江地区6、7月间的梅雨降水有一定的影响,长江地区5个测站(武汉、九江、安庆、南京、上海)的拟合率为9/20-13/20。海面放热量对均匀型梅雨降水影响较大,长江下游地区的拟合率达7/10-8/10。由黑潮关键区3、4月海面放热量及海温距平组成的上海站梅雨降水预测式能较好地符合实况。
1992, 14(3): 55-64.
摘要:
目的是对红海的碳酸盐及其相关的化学做一初步的研究。滴定减度、总二氧化碳量及表观氧消耗量等的垂直剖面图皆和红海深水的流动型式相符合,而由滴定碱度的垂直剖面图可看出红海的碳酸钙似乎有沉淀现象。计算红海方解石和霰石饱和度的结果显示红海全水柱都是处于过饱和状态,而且红海深水的饱和度比印度洋西北部深水的饱和度高。
目的是对红海的碳酸盐及其相关的化学做一初步的研究。滴定减度、总二氧化碳量及表观氧消耗量等的垂直剖面图皆和红海深水的流动型式相符合,而由滴定碱度的垂直剖面图可看出红海的碳酸钙似乎有沉淀现象。计算红海方解石和霰石饱和度的结果显示红海全水柱都是处于过饱和状态,而且红海深水的饱和度比印度洋西北部深水的饱和度高。
1992, 14(3): 65-75.
摘要:
本文根据1988年5月和10月的调查资料,讨论了化学要素的分布和它们的相互关系。结果表明,黑潮主干区深度大于100m,100m层溶解氧含量等值线由主干区向陆架减小,并形成锋区,表明了黑潮水的流径。约在200-100m等深线间形成了由4.20×10-3(体积比)等值线包围的半封闭低氧区,其中于26°N、122°30'E出现了氧含量小于4.0×10-3(体积比)的低氧中心,PO4-P和NO3-N含量分别出现高值区。这是黑潮次表层水涌升和冷涡存在的结果。化学要素断面图显示了,在S2和R1断面分别以S2-8和R1-11站为中心存在着化学要素等值线下凹趋势,说明表层水在此下降。诸化学要素相关分析给出了ΣN/P春秋季均为15.5,接近文献给出的ΣN/P=16的结果。PO4-P,ΣN对AOU作图呈直线关系,相关系数r均大于0.97,表明N、P再生是完全的。而SiO3-Si与AOU的曲线关系显示了部分硅藻类生物残体在下沉过程中没有完全分解,部分沉入海底。这些均表明黑潮水的特征。
本文根据1988年5月和10月的调查资料,讨论了化学要素的分布和它们的相互关系。结果表明,黑潮主干区深度大于100m,100m层溶解氧含量等值线由主干区向陆架减小,并形成锋区,表明了黑潮水的流径。约在200-100m等深线间形成了由4.20×10-3(体积比)等值线包围的半封闭低氧区,其中于26°N、122°30'E出现了氧含量小于4.0×10-3(体积比)的低氧中心,PO4-P和NO3-N含量分别出现高值区。这是黑潮次表层水涌升和冷涡存在的结果。化学要素断面图显示了,在S2和R1断面分别以S2-8和R1-11站为中心存在着化学要素等值线下凹趋势,说明表层水在此下降。诸化学要素相关分析给出了ΣN/P春秋季均为15.5,接近文献给出的ΣN/P=16的结果。PO4-P,ΣN对AOU作图呈直线关系,相关系数r均大于0.97,表明N、P再生是完全的。而SiO3-Si与AOU的曲线关系显示了部分硅藻类生物残体在下沉过程中没有完全分解,部分沉入海底。这些均表明黑潮水的特征。
1992, 14(3): 76-85.
摘要:
通过4个钻孔岩心的有孔虫化石群分析,并结合古地磁和14C年代等资料,笔者发现浙江沿海平原有7个海侵层位,其中上部5个可与本地区前人研究的相对比,而下部2个海侵层在浙江沿岸地区尚属首次发现;第Ⅵ海侵层形成于气候温暖、水深20-30m的浅海环境;第Ⅶ海侵层形成于气候温和、水深<20m的近岸环境。文中对各海侵层的分布、形成时代和古环境等问题进行了讨论。
通过4个钻孔岩心的有孔虫化石群分析,并结合古地磁和14C年代等资料,笔者发现浙江沿海平原有7个海侵层位,其中上部5个可与本地区前人研究的相对比,而下部2个海侵层在浙江沿岸地区尚属首次发现;第Ⅵ海侵层形成于气候温暖、水深20-30m的浅海环境;第Ⅶ海侵层形成于气候温和、水深<20m的近岸环境。文中对各海侵层的分布、形成时代和古环境等问题进行了讨论。
1992, 14(3): 86-94.
摘要:
依据中、澳部分河流的资料,探讨了冰后期海面变动各个阶段对河流-河口体系不同部位的影响及时空变化,划分出4个发育阶段。早期海进主要使下游河段发生沉积,晚期海进导致河口湾的形成,稳定阶段沼泽沉积发育,海退阶段河口湾充填,并逐渐转化为三角洲。在同一个地区,河流-河口体系随时间而变化:海进时,依次由下游河段转变为河口湾,最后可能成为口外海域;海退时,则由口外海域变为河口湾,可能进而成为三角洲。
依据中、澳部分河流的资料,探讨了冰后期海面变动各个阶段对河流-河口体系不同部位的影响及时空变化,划分出4个发育阶段。早期海进主要使下游河段发生沉积,晚期海进导致河口湾的形成,稳定阶段沼泽沉积发育,海退阶段河口湾充填,并逐渐转化为三角洲。在同一个地区,河流-河口体系随时间而变化:海进时,依次由下游河段转变为河口湾,最后可能成为口外海域;海退时,则由口外海域变为河口湾,可能进而成为三角洲。
1992, 14(3): 95-104.
摘要:
1976-1989年,黄河现行清水沟流路行水13.5年,已形成向莱州湾突伸的鸟嘴状亚三角州,面积达618km2。按黄河三角洲开发建设的需要,在预期现行流路继续维持15-20年的前提下,主要应用GM(1,1)模型预测至2000年底,该亚三角洲前缘将抵119°30'E附近,面积将达923km2。黄河将净造陆760km2。
1976-1989年,黄河现行清水沟流路行水13.5年,已形成向莱州湾突伸的鸟嘴状亚三角州,面积达618km2。按黄河三角洲开发建设的需要,在预期现行流路继续维持15-20年的前提下,主要应用GM(1,1)模型预测至2000年底,该亚三角洲前缘将抵119°30'E附近,面积将达923km2。黄河将净造陆760km2。
1992, 14(3): 105-113.
摘要:
本文对青岛近岸水域微型和超微型游游藻进行了周年(1989年5月-1990年4月)的生态研究,结果表明:在大多数月份里,微型浮游藻(3-20μm)对叶绿素a总量的贡献最大;大型浮游藻(大于20μm)次之;超微型浮游藻(0.2-3μm)的贡献最小。反映了青岛近岸水域浮游藻群落的温带近岸区系性质。微型和超微型浮游藻组成分析结果指出,青岛近岸水域以叶绿素细胞为主,PE细胞居次要地位;群落的类群组成有明显的季节变化。在不同季节(5月、8月、11月、2月)对微型和超微型浮游藻进行的昼夜连续视察结果表明,叶绿素a含量有明显的昼夜变化,变化特征随季节的不同而有所改变。对环境因子的影响分析表明,青岛近岸水域营养盐含量在年周期内都能满足微型和超微型浮游藻的正常生长所需,不成为限制因子。
本文对青岛近岸水域微型和超微型游游藻进行了周年(1989年5月-1990年4月)的生态研究,结果表明:在大多数月份里,微型浮游藻(3-20μm)对叶绿素a总量的贡献最大;大型浮游藻(大于20μm)次之;超微型浮游藻(0.2-3μm)的贡献最小。反映了青岛近岸水域浮游藻群落的温带近岸区系性质。微型和超微型浮游藻组成分析结果指出,青岛近岸水域以叶绿素细胞为主,PE细胞居次要地位;群落的类群组成有明显的季节变化。在不同季节(5月、8月、11月、2月)对微型和超微型浮游藻进行的昼夜连续视察结果表明,叶绿素a含量有明显的昼夜变化,变化特征随季节的不同而有所改变。对环境因子的影响分析表明,青岛近岸水域营养盐含量在年周期内都能满足微型和超微型浮游藻的正常生长所需,不成为限制因子。
1992, 14(3): 114-120.
摘要:
研究大亚湾8座码头桩柱的污损生物群落,记录了223种生物。桩柱潮间带部分的生物群落在不同潮位上有极为明显的分带,各带都有代表种。中潮带生物的数量最大,湿重最高记录高达27.6kg/m2,主要是由于棘刺牡蛎重叠附着的结果。随着码头暴露程度不同,污损生物有很大差别。白条地藤壶、白脊藤壶、黑荞麦蛤和两种瘤海鞘是隐蔽处的表征种。鳞笠藤壶、中华小藤壶、大洋纵列海鞘和无柄珊瑚藻是暴露处的表征种。
研究大亚湾8座码头桩柱的污损生物群落,记录了223种生物。桩柱潮间带部分的生物群落在不同潮位上有极为明显的分带,各带都有代表种。中潮带生物的数量最大,湿重最高记录高达27.6kg/m2,主要是由于棘刺牡蛎重叠附着的结果。随着码头暴露程度不同,污损生物有很大差别。白条地藤壶、白脊藤壶、黑荞麦蛤和两种瘤海鞘是隐蔽处的表征种。鳞笠藤壶、中华小藤壶、大洋纵列海鞘和无柄珊瑚藻是暴露处的表征种。
1992, 14(3): 121-127.
摘要:
海洋生态系围隔实验为油溢事件中化学分散原油的生物降解提供有效的研究方法。化学分散原油的生物降解是溢油净化的重要途径。分散剂的分散作用促进了原油的生物降解过程。石油烃的浓度变化、细菌生物量增长、多糖的生物合成和絮凝物的形成都是分散原油生物降解的结果。降解速率是评价生物降解能力的重要参数,本文介绍和推导生物降解速率的计算公式。
海洋生态系围隔实验为油溢事件中化学分散原油的生物降解提供有效的研究方法。化学分散原油的生物降解是溢油净化的重要途径。分散剂的分散作用促进了原油的生物降解过程。石油烃的浓度变化、细菌生物量增长、多糖的生物合成和絮凝物的形成都是分散原油生物降解的结果。降解速率是评价生物降解能力的重要参数,本文介绍和推导生物降解速率的计算公式。
1992, 14(3): 128-132.
摘要:
一些学者研究证实,光照周期可加速或延迟一些鱼类性腺的成熟.例如,长光照可加速草鲤的性腺成熟[1],而在美洲红点鲑缩短光照则可诱发提早性腺成熟[2].另一些学者报道,某些硬骨鱼类排卵和产卵也是受光照周期的影响[3,4].文昌鱼属季节性产卵的类型[5],作者曾报道[6]文昌鱼生殖细胞发生和早期性腺生长受光照周期的影响.至于文昌鱼是否像上述某些硬骨鱼类那样,性腺成熟和产卵或释精也受光照周期的影响,迄今仍不清楚,在国内外文献上也未见报道,而对此问题的研究,除了解光照因子在文昌鱼性腺成熟和产卵过程中的重要作用外,同时也可对文昌鱼生殖行为学和人为控制它的产卵提供基础资料,因而具有其理论意义和应用价值.
一些学者研究证实,光照周期可加速或延迟一些鱼类性腺的成熟.例如,长光照可加速草鲤的性腺成熟[1],而在美洲红点鲑缩短光照则可诱发提早性腺成熟[2].另一些学者报道,某些硬骨鱼类排卵和产卵也是受光照周期的影响[3,4].文昌鱼属季节性产卵的类型[5],作者曾报道[6]文昌鱼生殖细胞发生和早期性腺生长受光照周期的影响.至于文昌鱼是否像上述某些硬骨鱼类那样,性腺成熟和产卵或释精也受光照周期的影响,迄今仍不清楚,在国内外文献上也未见报道,而对此问题的研究,除了解光照因子在文昌鱼性腺成熟和产卵过程中的重要作用外,同时也可对文昌鱼生殖行为学和人为控制它的产卵提供基础资料,因而具有其理论意义和应用价值.
1992, 14(3): 133-141.
摘要:
河口水下底坡不稳定性是指可导致海上工程设施环境灾变乃至重大灾害发生于河口海区底坡上的地质现象.近年来,我们在黄河口海区的多次调查1-8)表明,该海区水下底坡上存在着大量的不稳定现象,具体表现为沉积物的塌陷、滑塌、滑坡和冲沟等,如图1所示,其影响深度达几米,水平尺度则可达几百米至几公里.这些水下底坡上的不稳定现象严重地威胁着该海区的工程设施的安全,曾多次使该海区的石油平台的作业造成巨大损失.
河口水下底坡不稳定性是指可导致海上工程设施环境灾变乃至重大灾害发生于河口海区底坡上的地质现象.近年来,我们在黄河口海区的多次调查1-8)表明,该海区水下底坡上存在着大量的不稳定现象,具体表现为沉积物的塌陷、滑塌、滑坡和冲沟等,如图1所示,其影响深度达几米,水平尺度则可达几百米至几公里.这些水下底坡上的不稳定现象严重地威胁着该海区的工程设施的安全,曾多次使该海区的石油平台的作业造成巨大损失.
1992, 14(3): 142-148.
摘要:
破碎是常见的海浪现象之一,研究海浪破碎现象在许多方面有重要意义.首先,海浪破碎是海-气相互作用包括动量、热量及质量交换的主要动力因素,而且波浪破碎还涉及到其它海-气边界过程,如海面白浪(whitecaps)、海洋表面气泡、大气贴水层水雾及海洋上层混合等[1,2];其次,由于破波施加于海洋结构物上的作用力(冲击力)远大于没有破碎时的波浪力,因此,在计算海上建筑物所受外力中,必须考虑破波的出现率及破波强度的影响;另外,波浪破碎会对波高产生影响,因此,在对波高作统计预报时也应考虑波浪破碎的影响[3];还有的学者认为,很多污染物在海洋中的扩散速度与波浪破碎率有密切关系[4].
破碎是常见的海浪现象之一,研究海浪破碎现象在许多方面有重要意义.首先,海浪破碎是海-气相互作用包括动量、热量及质量交换的主要动力因素,而且波浪破碎还涉及到其它海-气边界过程,如海面白浪(whitecaps)、海洋表面气泡、大气贴水层水雾及海洋上层混合等[1,2];其次,由于破波施加于海洋结构物上的作用力(冲击力)远大于没有破碎时的波浪力,因此,在计算海上建筑物所受外力中,必须考虑破波的出现率及破波强度的影响;另外,波浪破碎会对波高产生影响,因此,在对波高作统计预报时也应考虑波浪破碎的影响[3];还有的学者认为,很多污染物在海洋中的扩散速度与波浪破碎率有密切关系[4].
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