2011年 第33卷 第6期
2011, 33(6): 1-8.
摘要:
根据2008年8月5日至9月7日在楚科奇海布放的一套锚碇潜标观测系统(71°40.024'N,167°58.910'W)获得的海流剖面资料研究了该海区的海流分布特征,重点探讨了潮流的垂向结构、余流剖面特征及海流的斜压性。结果表明:(1)该海域主要分潮为半日潮M1,S2和N2,近日分潮O1,天文分潮MM和MSF,其中以M2为代表的半日分潮最为显著,所有半日分潮的潮流椭圆均呈逆时针方向旋转;(2)整个测流剖面内平均余流呈东北偏北流向,平均余流大小为6.6 cm/s;(3)各层余流存在显著的垂向同步的周期性变化;(4)在8~11 m范围内平均斜压动能较强,而18 m以下平均斜压动能较弱,在11~18 m范围内由上而下平均斜压动能不断减弱,平均斜压余流逐渐变小。
根据2008年8月5日至9月7日在楚科奇海布放的一套锚碇潜标观测系统(71°40.024'N,167°58.910'W)获得的海流剖面资料研究了该海区的海流分布特征,重点探讨了潮流的垂向结构、余流剖面特征及海流的斜压性。结果表明:(1)该海域主要分潮为半日潮M1,S2和N2,近日分潮O1,天文分潮MM和MSF,其中以M2为代表的半日分潮最为显著,所有半日分潮的潮流椭圆均呈逆时针方向旋转;(2)整个测流剖面内平均余流呈东北偏北流向,平均余流大小为6.6 cm/s;(3)各层余流存在显著的垂向同步的周期性变化;(4)在8~11 m范围内平均斜压动能较强,而18 m以下平均斜压动能较弱,在11~18 m范围内由上而下平均斜压动能不断减弱,平均斜压余流逐渐变小。
2011, 33(6): 9-18.
摘要:
利用1985-2005年间AVHRR辐射计获取的东海海表温度资料,研究其时空变化特征。1985-2005年间东海海表平均温度总体呈上升趋势。对东海海温距平(SSTA)进行经验正交函数(EOF)分解,得到其2个主要变化模态,EOF1占总方差变化的34.8%,主要变化周期为3~5 a,表示1985-2005年中东海绝大部分海域的表层海水温度呈现增温现象,近海比外海增温幅度大。EOF2占总方差变化的10.7%,主要变化周期为2 a,显示东南与西北海区的温度异常呈反位相变化,近海海温由负异常为主转变为以正异常为主。东海SSTA以1996年5月为温度转折点,1996年5月前SSTA主要表现为负异常,之后以正异常为主,增暖特征明显。台湾海峡和东海南部海域的SSTA变化幅度基本相当,东海北部变化最剧烈,这3个海区均包含约5~7 a的变化周期,与ENSO的相当。ENSO对滞后其2 a左右的东海3个海区的SSTA变化影响显著,另外东海南部在滞后ENSO的8~9和16~18个月时也存在较强的响应,这主要缘于黑潮在赤道海温异常的北上输送过程中对东海的影响。与沿岸3个气象观测站的长年资料对比,东海北部海域的海温异常与该地区的气温变化关系最为密切,相关系数达到0.92。
利用1985-2005年间AVHRR辐射计获取的东海海表温度资料,研究其时空变化特征。1985-2005年间东海海表平均温度总体呈上升趋势。对东海海温距平(SSTA)进行经验正交函数(EOF)分解,得到其2个主要变化模态,EOF1占总方差变化的34.8%,主要变化周期为3~5 a,表示1985-2005年中东海绝大部分海域的表层海水温度呈现增温现象,近海比外海增温幅度大。EOF2占总方差变化的10.7%,主要变化周期为2 a,显示东南与西北海区的温度异常呈反位相变化,近海海温由负异常为主转变为以正异常为主。东海SSTA以1996年5月为温度转折点,1996年5月前SSTA主要表现为负异常,之后以正异常为主,增暖特征明显。台湾海峡和东海南部海域的SSTA变化幅度基本相当,东海北部变化最剧烈,这3个海区均包含约5~7 a的变化周期,与ENSO的相当。ENSO对滞后其2 a左右的东海3个海区的SSTA变化影响显著,另外东海南部在滞后ENSO的8~9和16~18个月时也存在较强的响应,这主要缘于黑潮在赤道海温异常的北上输送过程中对东海的影响。与沿岸3个气象观测站的长年资料对比,东海北部海域的海温异常与该地区的气温变化关系最为密切,相关系数达到0.92。
2011, 33(6): 19-28.
摘要:
利用再分析次表层海温资料和CCSM3模式的1870-1999年130 a模拟试验的结果,分析了北太平洋年代际变化(PDO)的三维空间结构和时间演变特征。结果表明,CCSM3模式较好的模拟了北太平洋年代际变化的主要特征,对再分析资料和模式结果的分析都表明从北太平洋表层至次表层的中层,年代际变化是非常显著的,PDO不仅仅局限于表层海洋,而是一个深厚的系统。北太平洋年代际振荡在海洋次表层存在一个信号传播通道,PDO的信号是沿着副热带海洋环流在海洋次表层顺时针传播的,从北太平洋东部沿西南方向传播到热带西太平洋,随后向北到黑潮-亲潮延伸区附近,最后向东传播至北太平洋中部,完成一次位相的转换。在信号传播的过程中深度逐步加深,最后在北太平洋中部达到最深。
利用再分析次表层海温资料和CCSM3模式的1870-1999年130 a模拟试验的结果,分析了北太平洋年代际变化(PDO)的三维空间结构和时间演变特征。结果表明,CCSM3模式较好的模拟了北太平洋年代际变化的主要特征,对再分析资料和模式结果的分析都表明从北太平洋表层至次表层的中层,年代际变化是非常显著的,PDO不仅仅局限于表层海洋,而是一个深厚的系统。北太平洋年代际振荡在海洋次表层存在一个信号传播通道,PDO的信号是沿着副热带海洋环流在海洋次表层顺时针传播的,从北太平洋东部沿西南方向传播到热带西太平洋,随后向北到黑潮-亲潮延伸区附近,最后向东传播至北太平洋中部,完成一次位相的转换。在信号传播的过程中深度逐步加深,最后在北太平洋中部达到最深。
2011, 33(6): 29-38.
摘要:
应用TAO(Tropical Atmosphere Ocean project)热带太平洋实测海温和风场资料,分析研究了发生在2009/2010年的El Niño事件的变化特征,讨论了此次El Niño事件发生过程中,赤道东、西太平洋次表层异常海温的变化特征及其传播过程,特别是对赤道太平洋次表层异常海温变化的过程进行了深入分析研究。结果表明,2009/2010年赤道太平洋的增温主要存在两个不同的过程。一是西太平洋暖池(WPWP)区域次表层异常海温沿温跃层东传,以及赤道东太平洋的局地增温导致赤道东太平洋上层海洋增温过程。二是中西太平洋区域的异常西风加强,使得在中太平洋产生强的风场辐合,导致表层较高海温下传(downwelling),使中太平洋次表层异常海温再次升高,从而导致赤道东太平洋表层出现第2次增温过程。这一研究结果表明,2009/2010年赤道太平洋增温过程与以往的El Niño事件过程有所不同,此次事件不仅包括了经典的暖事件形成过程,同时也具备了中部型El Niño(Central Pacific Pattern El Niño,简称CPP El Niño)事件的特征。此次异常海温信号不仅与热带太平洋次表层异常海温信号通道中的异常海温循环有关,还与中西太平洋区域的大气风场异常强迫引起的中太平洋次表层异常海温信号增强过程存在密切关系。
应用TAO(Tropical Atmosphere Ocean project)热带太平洋实测海温和风场资料,分析研究了发生在2009/2010年的El Niño事件的变化特征,讨论了此次El Niño事件发生过程中,赤道东、西太平洋次表层异常海温的变化特征及其传播过程,特别是对赤道太平洋次表层异常海温变化的过程进行了深入分析研究。结果表明,2009/2010年赤道太平洋的增温主要存在两个不同的过程。一是西太平洋暖池(WPWP)区域次表层异常海温沿温跃层东传,以及赤道东太平洋的局地增温导致赤道东太平洋上层海洋增温过程。二是中西太平洋区域的异常西风加强,使得在中太平洋产生强的风场辐合,导致表层较高海温下传(downwelling),使中太平洋次表层异常海温再次升高,从而导致赤道东太平洋表层出现第2次增温过程。这一研究结果表明,2009/2010年赤道太平洋增温过程与以往的El Niño事件过程有所不同,此次事件不仅包括了经典的暖事件形成过程,同时也具备了中部型El Niño(Central Pacific Pattern El Niño,简称CPP El Niño)事件的特征。此次异常海温信号不仅与热带太平洋次表层异常海温信号通道中的异常海温循环有关,还与中西太平洋区域的大气风场异常强迫引起的中太平洋次表层异常海温信号增强过程存在密切关系。
2011, 33(6): 39-54.
摘要:
海平面温度是影响热带气旋活动重要的大尺度环境热力控制因子,根据1948-1999年热带地区(30°S－30°N)海平面温度(SST)的气候场、线性趋势、年代际变化与年际变化的空间结构特征,分别就24个IPCC AR4模式的模拟性能进行评估。结果表明,虽然24个IPCC AR4模式对SST气候场的模拟性能都比较好,但大部分模式输出的SST系统性偏低于观测分析场(ERSST)。所有模式热带区域平均SST都表现出与ERSST相一致的增暖趋势,但各模式与ERSST的这一趋势强度差异明显。综合考虑SST线性趋势及年代际变化的空间结构,24个IPCC AR4模式中,有6个模式的模拟性能较差,其空间型态与ERSST相差很大,不应作为模式集成的对象,它们是INM CM3_0, MRI_CGCM2, INGV_ECHAM4,UKMO_HADCM3,NCAR_PCM1,MPI_ECHAM5。前5个空间型态与ERSST最接近的模式依次是:CGCM3.1_T47,GISS ER,MIROC_HIRES,GFDL CM2_1,GFDL CM2_0。对西北太平洋、北大西洋以及南海地区6~10月热带气旋主要活动海域SST进行了评估,相对来说,模式对北大西洋和南海海域SST不论是线性趋势还是年代际变化的模拟都好于西北太平洋。北大西洋有18个模式年代际序列与ERSST的相关较高。在西北太平洋,UKMO_HADGEM1和MPI_ECHAM5的年际变化序列与ERSST的相关达到0.05的显著性水平;在南海,年际变化模拟最好的模式是UKMO_HADCM3。
海平面温度是影响热带气旋活动重要的大尺度环境热力控制因子,根据1948-1999年热带地区(30°S－30°N)海平面温度(SST)的气候场、线性趋势、年代际变化与年际变化的空间结构特征,分别就24个IPCC AR4模式的模拟性能进行评估。结果表明,虽然24个IPCC AR4模式对SST气候场的模拟性能都比较好,但大部分模式输出的SST系统性偏低于观测分析场(ERSST)。所有模式热带区域平均SST都表现出与ERSST相一致的增暖趋势,但各模式与ERSST的这一趋势强度差异明显。综合考虑SST线性趋势及年代际变化的空间结构,24个IPCC AR4模式中,有6个模式的模拟性能较差,其空间型态与ERSST相差很大,不应作为模式集成的对象,它们是INM CM3_0, MRI_CGCM2, INGV_ECHAM4,UKMO_HADCM3,NCAR_PCM1,MPI_ECHAM5。前5个空间型态与ERSST最接近的模式依次是:CGCM3.1_T47,GISS ER,MIROC_HIRES,GFDL CM2_1,GFDL CM2_0。对西北太平洋、北大西洋以及南海地区6~10月热带气旋主要活动海域SST进行了评估,相对来说,模式对北大西洋和南海海域SST不论是线性趋势还是年代际变化的模拟都好于西北太平洋。北大西洋有18个模式年代际序列与ERSST的相关较高。在西北太平洋,UKMO_HADGEM1和MPI_ECHAM5的年际变化序列与ERSST的相关达到0.05的显著性水平;在南海,年际变化模拟最好的模式是UKMO_HADCM3。
2011, 33(6): 55-63.
摘要:
采用小波变换,Lanczos时间滤波器,相关分析研究了南海夏季风爆发日期的多尺度特征及与海温场的关系,并研制了南海夏季风爆发日期的短期气候预测新方法--多尺度最优子集回归预测方法。结果表明,1958-2008年南海夏季风爆发的平均日期为5月18日,标准差约10 d,具有弱的偏早爆发趋势,存在15.4 a的年代际变化和5.3 a的年际变化周期。在年际变化尺度上,南海夏季风爆发日期与前期冬季(12-2月)海温场有4个显著的相关区,分别为热带南印度洋,菲律宾以东的热带西北太平洋,赤道中东太平洋,热带东太平洋。在年代际尺度上,南海夏季风爆发日期与前一年(前一年3月至当年2月) 海温场的显著相关除有与年际尺度一致的热带西北太平洋海区外,还存在5个显著不同的相关区,即西南印度洋,东南印度洋,北太平洋,热带东南太平洋和东南太平洋。1999-2008年的独立样本检验表明,多尺度最优子集回归预测方法的最大预测误差为8.5 d,预测值与实际值相差在5 d以内的占50%,且对爆发日期的异常迟早具有较好的预测能力,它明显好于最优子集回归预测与单,多变量的线性回归预测。多尺度最优子集回归预测可以为南海夏季风爆发日期的短期气候预测业务预报提供重要参考。
采用小波变换,Lanczos时间滤波器,相关分析研究了南海夏季风爆发日期的多尺度特征及与海温场的关系,并研制了南海夏季风爆发日期的短期气候预测新方法--多尺度最优子集回归预测方法。结果表明,1958-2008年南海夏季风爆发的平均日期为5月18日,标准差约10 d,具有弱的偏早爆发趋势,存在15.4 a的年代际变化和5.3 a的年际变化周期。在年际变化尺度上,南海夏季风爆发日期与前期冬季(12-2月)海温场有4个显著的相关区,分别为热带南印度洋,菲律宾以东的热带西北太平洋,赤道中东太平洋,热带东太平洋。在年代际尺度上,南海夏季风爆发日期与前一年(前一年3月至当年2月) 海温场的显著相关除有与年际尺度一致的热带西北太平洋海区外,还存在5个显著不同的相关区,即西南印度洋,东南印度洋,北太平洋,热带东南太平洋和东南太平洋。1999-2008年的独立样本检验表明,多尺度最优子集回归预测方法的最大预测误差为8.5 d,预测值与实际值相差在5 d以内的占50%,且对爆发日期的异常迟早具有较好的预测能力,它明显好于最优子集回归预测与单,多变量的线性回归预测。多尺度最优子集回归预测可以为南海夏季风爆发日期的短期气候预测业务预报提供重要参考。
2011, 33(6): 64-72.
摘要:
随着卫星遥感观测技术的发展,越来越多的卫星观测资料被应用于数值模式的同化研究中。基于国家海洋环境预报中心西北太平洋三维温盐流预报系统,利用法国CLS中心的沿轨高度计资料的海表面高度异常的融合数据,结合基于三维变分的OVALS(ocean variational analysis system)同化系统,在垂向将海面高度资料反演为温盐廓线后进行水平面上的温度和盐度同化,研究卫星高度计资料在三维海温和盐度数值预报中的作用,结果表明,加入高度计资料同化的预报结果好于未使用同化的预报结果,这说明高度计资料同化对短期数值预报结果的改进是有效的。
随着卫星遥感观测技术的发展,越来越多的卫星观测资料被应用于数值模式的同化研究中。基于国家海洋环境预报中心西北太平洋三维温盐流预报系统,利用法国CLS中心的沿轨高度计资料的海表面高度异常的融合数据,结合基于三维变分的OVALS(ocean variational analysis system)同化系统,在垂向将海面高度资料反演为温盐廓线后进行水平面上的温度和盐度同化,研究卫星高度计资料在三维海温和盐度数值预报中的作用,结果表明,加入高度计资料同化的预报结果好于未使用同化的预报结果,这说明高度计资料同化对短期数值预报结果的改进是有效的。
2011, 33(6): 73-78.
摘要:
利用2005年OMI/Aura反演的大气边界层二氧化硫(SO2)垂直柱密度数据,分析了渤海大气SO2浓度分布时空变化特征,并利用FNL气象资料,运用HYSPLIT模型对渤海大气环流后向轨迹进行分析。研究表明:渤海海域大气SO2浓度随季节变化明显,在秋冬季SO2浓度比较高,在冬季高达6.187×1016 cm-2;在春夏季SO2浓度都比较低,夏季是一年中最低的季节,约为3.766×1016 cm-2;在不同季节SO2浓度空间分布极不均衡。通过后向轨迹分析发现,渤海大气SO2浓度主要受环渤海陆上地区影响,在冬季影响最强烈,在夏季相对弱些。
利用2005年OMI/Aura反演的大气边界层二氧化硫(SO2)垂直柱密度数据,分析了渤海大气SO2浓度分布时空变化特征,并利用FNL气象资料,运用HYSPLIT模型对渤海大气环流后向轨迹进行分析。研究表明:渤海海域大气SO2浓度随季节变化明显,在秋冬季SO2浓度比较高,在冬季高达6.187×1016 cm-2;在春夏季SO2浓度都比较低,夏季是一年中最低的季节,约为3.766×1016 cm-2;在不同季节SO2浓度空间分布极不均衡。通过后向轨迹分析发现,渤海大气SO2浓度主要受环渤海陆上地区影响,在冬季影响最强烈,在夏季相对弱些。
2011, 33(6): 79-84.
摘要:
光学散射方法被广泛用于获取海洋微生物的形态和浓度信息。通过测量散射光的空间分布可以测量海洋微生物的形态和浓度;而最近发现,散射光的偏振特征却对细胞内部亚微米级散射颗粒更加敏感。把海洋微生物等效为粒径远大于入射波长的"米氏"粒子和远小于入射波长的"瑞利"粒子的混合体,以两种不同粒径的实心球作为微生物偏振光散射模型。利用蒙特卡洛模拟方法证明:散射光强的空间分布和偏振特征分别由米氏和瑞利散射成分决定。因此,测量散射光强分布只能获得微生物自身和其细胞核等"大"散射颗粒的粒径和浓度,而散射光偏振特征主要受到微生物内部亚微米细胞器等"小"散射颗粒的影响。
光学散射方法被广泛用于获取海洋微生物的形态和浓度信息。通过测量散射光的空间分布可以测量海洋微生物的形态和浓度;而最近发现,散射光的偏振特征却对细胞内部亚微米级散射颗粒更加敏感。把海洋微生物等效为粒径远大于入射波长的"米氏"粒子和远小于入射波长的"瑞利"粒子的混合体,以两种不同粒径的实心球作为微生物偏振光散射模型。利用蒙特卡洛模拟方法证明:散射光强的空间分布和偏振特征分别由米氏和瑞利散射成分决定。因此,测量散射光强分布只能获得微生物自身和其细胞核等"大"散射颗粒的粒径和浓度,而散射光偏振特征主要受到微生物内部亚微米细胞器等"小"散射颗粒的影响。
2011, 33(6): 85-92.
摘要:
通过对2008年夏季白令海大气和海水pCO2连续观测资料,结合BR断面上站位水体垂直采样测量,对白令海不同海区pCO2的分布特征及其与理化参数的关系进行了初步研究,结果表明, 将白令海划分为4个具有不同CO2吸收能力的海区,其中陆坡流区碳通量高达-18.72 mmol/(m2·d),是海盆北区的近2倍,比海盆南区高一个量级;在海盆北区和陆坡流区pCO2随温度升高而增加, 两者之间呈正相关关系,而在海盆南区和陆架区两者的关系不明显, 表明这两个海区的温度可能不是pCO2变化的主要调控因子;在海盆北区与陆架区pCO2与盐度呈显著的相关,这很可能受到水团混合的影响,而在海盆南区与陆坡流区两者的变化幅度比较小,关系也不显著。在海盆南区有充分混合的高温、高盐、高溶解总无机碳(DIC)和高总碱度(TA)的水体,这是导致该海区CO2吸收能力最弱的主要原因。在陆坡流区与此相反,呈现出低温、低盐、低TA和低DIC的水体特征,明显不同于白令海盆或白令海陆架区,这可能是形成表层海水pCO2低值的主要原因。
通过对2008年夏季白令海大气和海水pCO2连续观测资料,结合BR断面上站位水体垂直采样测量,对白令海不同海区pCO2的分布特征及其与理化参数的关系进行了初步研究,结果表明, 将白令海划分为4个具有不同CO2吸收能力的海区,其中陆坡流区碳通量高达-18.72 mmol/(m2·d),是海盆北区的近2倍,比海盆南区高一个量级;在海盆北区和陆坡流区pCO2随温度升高而增加, 两者之间呈正相关关系,而在海盆南区和陆架区两者的关系不明显, 表明这两个海区的温度可能不是pCO2变化的主要调控因子;在海盆北区与陆架区pCO2与盐度呈显著的相关,这很可能受到水团混合的影响,而在海盆南区与陆坡流区两者的变化幅度比较小,关系也不显著。在海盆南区有充分混合的高温、高盐、高溶解总无机碳(DIC)和高总碱度(TA)的水体,这是导致该海区CO2吸收能力最弱的主要原因。在陆坡流区与此相反,呈现出低温、低盐、低TA和低DIC的水体特征,明显不同于白令海盆或白令海陆架区,这可能是形成表层海水pCO2低值的主要原因。
2011, 33(6): 93-99.
摘要:
基于鲁米诺-H2O2混合溶液作为发光液与海水中NO发生反应产生发光信号的原理,提出了一种测定海水中痕量NO的化学发光法。确定了化学发光法测定NO的最佳条件: pH 9.2、浓度1×10-2 mol/dm3的碳酸盐为缓冲体系,鲁米诺浓度为8.4×10-5 mol/dm3,H2O2 浓度为1×10-2 mol/dm3,测定温度为20 ℃。该方法在最佳实验条件下,当NO浓度在1.4×10-12 ~ 9.8×10-10 mol/dm3范围内,其浓度值与发光峰面积呈良好的线性关系,相关系数R=0.997,P<0.000 1。该方法的检出限为1.4×10-12 mol/dm3 (S/N=3),相对标准偏差(RSD)为13.6%(1.2×10-11 mol/dm3)。采用该方法对胶州湾表层海水中NO的分布进行了初步研究,结果表明,NO浓度范围为未检出~7.1×10-11 mol/dm3,平均浓度为(1.6±1.8)×10-11 mol/dm3。
基于鲁米诺-H2O2混合溶液作为发光液与海水中NO发生反应产生发光信号的原理,提出了一种测定海水中痕量NO的化学发光法。确定了化学发光法测定NO的最佳条件: pH 9.2、浓度1×10-2 mol/dm3的碳酸盐为缓冲体系,鲁米诺浓度为8.4×10-5 mol/dm3,H2O2 浓度为1×10-2 mol/dm3,测定温度为20 ℃。该方法在最佳实验条件下,当NO浓度在1.4×10-12 ~ 9.8×10-10 mol/dm3范围内,其浓度值与发光峰面积呈良好的线性关系,相关系数R=0.997,P<0.000 1。该方法的检出限为1.4×10-12 mol/dm3 (S/N=3),相对标准偏差(RSD)为13.6%(1.2×10-11 mol/dm3)。采用该方法对胶州湾表层海水中NO的分布进行了初步研究,结果表明,NO浓度范围为未检出~7.1×10-11 mol/dm3,平均浓度为(1.6±1.8)×10-11 mol/dm3。
2011, 33(6): 100-109.
摘要:
研究长江口外海域夏季低氧区的动态特征具有重要的科学意义和应用价值。通过对长江口外低氧区典型月份历史资料以及该海域生态环境演变的分析,揭示了长江口外海域低氧区北移、氧最低值波动下降和低氧区面积扩大的年代际变化趋势,阐明了低氧区的演变与富营养化以及海洋动力环境之间的关系,并对2006年夏半年(6-10月)低氧区的位置变化过程进行了具体分析。研究表明,长江口外低氧区北移主要受富营养化以及水文动力因素变化控制,低氧区北向扩展趋势的增强是长江口外海域生态环境长期演变的结果,黑潮分支台湾暖流的增强以及与之相关的上升流区的北移对低氧核心区位置的年代际变化具有至关重要的作用;长江口外海域流场的逐月变化以及浮游植物生物量高值区的变动在一定程度上影响着夏半年低氧区的位置变化。
研究长江口外海域夏季低氧区的动态特征具有重要的科学意义和应用价值。通过对长江口外低氧区典型月份历史资料以及该海域生态环境演变的分析,揭示了长江口外海域低氧区北移、氧最低值波动下降和低氧区面积扩大的年代际变化趋势,阐明了低氧区的演变与富营养化以及海洋动力环境之间的关系,并对2006年夏半年(6-10月)低氧区的位置变化过程进行了具体分析。研究表明,长江口外低氧区北移主要受富营养化以及水文动力因素变化控制,低氧区北向扩展趋势的增强是长江口外海域生态环境长期演变的结果,黑潮分支台湾暖流的增强以及与之相关的上升流区的北移对低氧核心区位置的年代际变化具有至关重要的作用;长江口外海域流场的逐月变化以及浮游植物生物量高值区的变动在一定程度上影响着夏半年低氧区的位置变化。
2011, 33(6): 110-116.
摘要:
利用辽河、大辽河、小凌河1992-1995,2004-2007年,大凌河1995-2007年的水文和水质入海监测资料,估算了辽东湾北岸四条主要入海河流各污染因子的入海通量,并初步分析了污染物通量年际变化的影响因素。结果表明,辽东湾北岸的四条主要河流中除小凌河各种污染物入海通量总体上呈增加趋势以外,其他三条河流各污染物的入海通量总体上都呈减小趋势。污染物入海通量的变化主要受入海径流量的影响,同时也与各流域的社会经济发展密切相关。
利用辽河、大辽河、小凌河1992-1995,2004-2007年,大凌河1995-2007年的水文和水质入海监测资料,估算了辽东湾北岸四条主要入海河流各污染因子的入海通量,并初步分析了污染物通量年际变化的影响因素。结果表明,辽东湾北岸的四条主要河流中除小凌河各种污染物入海通量总体上呈增加趋势以外,其他三条河流各污染物的入海通量总体上都呈减小趋势。污染物入海通量的变化主要受入海径流量的影响,同时也与各流域的社会经济发展密切相关。
2011, 33(6): 117-124.
摘要:
根据东沙隆起及其周围钻井资料的一维构造沉降对比分析,结合前人在基底、盖层及断裂等方面的研究,将东沙隆起地区的构造演化分为5个阶段:白垩纪挤压阶段、古新世-早渐新世伸展断陷阶段、早渐新世末期抬升剥蚀阶段、晚渐新世-中新世快速的裂后沉降阶段、晚中新世以来断块升降阶段。认为下地壳高速层是促使早渐新世末期抬升剥蚀的重要因素,而与高磁异常带、磁静区没有密切的联系。
根据东沙隆起及其周围钻井资料的一维构造沉降对比分析,结合前人在基底、盖层及断裂等方面的研究,将东沙隆起地区的构造演化分为5个阶段:白垩纪挤压阶段、古新世-早渐新世伸展断陷阶段、早渐新世末期抬升剥蚀阶段、晚渐新世-中新世快速的裂后沉降阶段、晚中新世以来断块升降阶段。认为下地壳高速层是促使早渐新世末期抬升剥蚀的重要因素,而与高磁异常带、磁静区没有密切的联系。
2011, 33(6): 125-133.
摘要:
对黄海、渤海17个箱式柱样进行了210Pb放射性活度测定,计算了近百年来210Pb沉积速率,并结合前人资料对黄海、渤海区210Pb沉积速率的空间分布特征及其影响因素进行探讨,结果表明,黄河口附近站位沉积速率最高(＞2 cm/a),而在渤海中部、渤海湾以及山东半岛沿岸的站位沉积速率较小(≈0.5 cm/a),部分站位沉积速率为0,表明近百年来无沉积作用或遭受侵蚀。黄海、渤海区210Pb沉积速率高值区主要分布在沿岸河口地区,如黄河口、辽河口、海河口以及朝鲜半岛西南部河流入海口等;在渤海海峡西侧存在封闭的低沉积速率区;山东半岛北岸沉积速率等值线向东北向延伸并递减,在成山头东部近海海域沉积速率最低;南黄海海域的沉积速率呈两侧高、中间低的整体态势,在南黄海西南侧沉积速率等值线则以舌状向南黄海中部延伸。在渤海南部和黄海海域,210Pb沉积速率分布模式可以直观地表征黄河入海沉积物的扩散路径和范围:黄河沉积物入海后大部分沉积在河口近海地区,少部分被沿岸流携带跨过渤海海峡向黄海输送,但其在南黄海的扩散范围可能限制在123°E以西海域,而朝鲜半岛河流沉积物的扩散范围应在125°E以东,这可能与此海区终年存在的海洋锋面作用有关。
对黄海、渤海17个箱式柱样进行了210Pb放射性活度测定,计算了近百年来210Pb沉积速率,并结合前人资料对黄海、渤海区210Pb沉积速率的空间分布特征及其影响因素进行探讨,结果表明,黄河口附近站位沉积速率最高(＞2 cm/a),而在渤海中部、渤海湾以及山东半岛沿岸的站位沉积速率较小(≈0.5 cm/a),部分站位沉积速率为0,表明近百年来无沉积作用或遭受侵蚀。黄海、渤海区210Pb沉积速率高值区主要分布在沿岸河口地区,如黄河口、辽河口、海河口以及朝鲜半岛西南部河流入海口等;在渤海海峡西侧存在封闭的低沉积速率区;山东半岛北岸沉积速率等值线向东北向延伸并递减,在成山头东部近海海域沉积速率最低;南黄海海域的沉积速率呈两侧高、中间低的整体态势,在南黄海西南侧沉积速率等值线则以舌状向南黄海中部延伸。在渤海南部和黄海海域,210Pb沉积速率分布模式可以直观地表征黄河入海沉积物的扩散路径和范围:黄河沉积物入海后大部分沉积在河口近海地区,少部分被沿岸流携带跨过渤海海峡向黄海输送,但其在南黄海的扩散范围可能限制在123°E以西海域,而朝鲜半岛河流沉积物的扩散范围应在125°E以东,这可能与此海区终年存在的海洋锋面作用有关。
2011, 33(6): 134-141.
摘要:
于2007年12月到2008年5月在厦门筼筜湖采集端足类样品,分析了筼筜湖大型海藻群落中端足类的种群结构并估算其种群产量。结果显示,生活在筼筜湖大型海藻群落的端足类生活史短暂,上野蜾蠃蜚(Corophium uenoi)、日本大螯蜚(Grandidierella japonica)和强壮藻钩虾(Ampithoe valida)的股群生产时限分别为30 ,120和90 d。在各月采集的样品中,筼筜湖端足类具有雌体个体占优势,抱卵雌体和幼体数量比例高的种群结构特征。筼筜湖端足类种群生产力很高,每6个月上野蜾蠃蜚、强壮藻钩虾和日本大螯蜚的种群产量分别为101.91,29.17和9.49 g /m2(干重),半年周转率分别为12.34,8.34和4.93。推测大型海藻群落中丰富的食物资源和端足类自身的生活史策略是筼筜湖端足类种群产量高的主要原因。此外,种群内个体的迁移也可能导致某些端足类(如强壮藻钩虾)种群生产力的高估。
于2007年12月到2008年5月在厦门筼筜湖采集端足类样品,分析了筼筜湖大型海藻群落中端足类的种群结构并估算其种群产量。结果显示,生活在筼筜湖大型海藻群落的端足类生活史短暂,上野蜾蠃蜚(Corophium uenoi)、日本大螯蜚(Grandidierella japonica)和强壮藻钩虾(Ampithoe valida)的股群生产时限分别为30 ,120和90 d。在各月采集的样品中,筼筜湖端足类具有雌体个体占优势,抱卵雌体和幼体数量比例高的种群结构特征。筼筜湖端足类种群生产力很高,每6个月上野蜾蠃蜚、强壮藻钩虾和日本大螯蜚的种群产量分别为101.91,29.17和9.49 g /m2(干重),半年周转率分别为12.34,8.34和4.93。推测大型海藻群落中丰富的食物资源和端足类自身的生活史策略是筼筜湖端足类种群产量高的主要原因。此外,种群内个体的迁移也可能导致某些端足类(如强壮藻钩虾)种群生产力的高估。
2011, 33(6): 142-150.
摘要:
于2006年冬至2007年秋分四个季度对海南万宁小海近岸表层海水的弧菌种类分布及数量变化进行了调查。共分离到27种弧菌属细菌,其中副溶血弧菌、创伤弧菌、溶藻弧菌、霍乱弧菌、河流弧菌和拟态弧菌6种弧菌为主要弧菌。在6种主要弧菌中,溶藻弧菌、副溶血弧菌和霍乱弧菌在夏季和秋季检出率较高;河流弧菌在春季和夏季的检出率较高;拟态弧菌在冬季的检出率较高;创伤弧菌在全年不同季节检出率相当。海水中弧菌的数量分布为气候较为温和的春、秋季较高,而温度较高和较低的夏、冬季则较低。相关性分析显示,弧菌数量分布与盐度和酸碱度呈显著正相关;弧菌种类分布与温度、盐度、溶解氧和酸碱度的相关性则因弧菌种类和季节不同而异。聚类分析结果表明,该海域夏季和秋季弧菌组成的相似性最高;距离较近的站位间弧菌组成相似性通常较高。
于2006年冬至2007年秋分四个季度对海南万宁小海近岸表层海水的弧菌种类分布及数量变化进行了调查。共分离到27种弧菌属细菌,其中副溶血弧菌、创伤弧菌、溶藻弧菌、霍乱弧菌、河流弧菌和拟态弧菌6种弧菌为主要弧菌。在6种主要弧菌中,溶藻弧菌、副溶血弧菌和霍乱弧菌在夏季和秋季检出率较高;河流弧菌在春季和夏季的检出率较高;拟态弧菌在冬季的检出率较高;创伤弧菌在全年不同季节检出率相当。海水中弧菌的数量分布为气候较为温和的春、秋季较高,而温度较高和较低的夏、冬季则较低。相关性分析显示,弧菌数量分布与盐度和酸碱度呈显著正相关;弧菌种类分布与温度、盐度、溶解氧和酸碱度的相关性则因弧菌种类和季节不同而异。聚类分析结果表明,该海域夏季和秋季弧菌组成的相似性最高;距离较近的站位间弧菌组成相似性通常较高。
2011, 33(6): 151-164.
摘要:
2009年8,10,12月及2010年3月分别对烟台四十里湾的12个站位开展了四个航次的季节调查。研究发现浮游植物3门45属73种,其中硅藻46种,甲藻24种,褐胞藻3种。硅藻是构成调查区域浮游植物群落的主要类群。浮游植物种类与数量呈现出明显的季节变化特征。夏季(8月)物种数最多(57种),秋季(10月)次之(40种),再次是早春(3月,36种),冬季(12月)最少(21种);细胞数量的季节变化从大到小的特征是:夏季(8.14×104 个/dm3),早春(2.45×104 个/dm3),秋季(0.46×104 个/dm3), 冬季(0.28×104 个/dm3)。浮游植物优势种主要是海洋卡盾藻(Chattonella marina)、柔弱伪菱形藻(Pseudo-nitzschia delicatissima)、具槽帕拉藻(Paralia sulcata)等。针对污水排放、海水养殖、垃圾倾倒等不同人类活动,利用聚类分析、相关性分析与多样性评价等方法,分析了浮游植物群落结构对环境变化的响应特征。研究发现四十里湾浮游植物多样性一般偏低,垃圾倾倒对海水环境的影响显著。有毒赤潮生物海洋卡盾藻在夏季几乎达到赤潮阈值;富营养化指示种具槽帕拉藻在多数季节与站位占优势,显示了四十里湾富营养化的加剧状态。
2009年8,10,12月及2010年3月分别对烟台四十里湾的12个站位开展了四个航次的季节调查。研究发现浮游植物3门45属73种,其中硅藻46种,甲藻24种,褐胞藻3种。硅藻是构成调查区域浮游植物群落的主要类群。浮游植物种类与数量呈现出明显的季节变化特征。夏季(8月)物种数最多(57种),秋季(10月)次之(40种),再次是早春(3月,36种),冬季(12月)最少(21种);细胞数量的季节变化从大到小的特征是:夏季(8.14×104 个/dm3),早春(2.45×104 个/dm3),秋季(0.46×104 个/dm3), 冬季(0.28×104 个/dm3)。浮游植物优势种主要是海洋卡盾藻(Chattonella marina)、柔弱伪菱形藻(Pseudo-nitzschia delicatissima)、具槽帕拉藻(Paralia sulcata)等。针对污水排放、海水养殖、垃圾倾倒等不同人类活动,利用聚类分析、相关性分析与多样性评价等方法,分析了浮游植物群落结构对环境变化的响应特征。研究发现四十里湾浮游植物多样性一般偏低,垃圾倾倒对海水环境的影响显著。有毒赤潮生物海洋卡盾藻在夏季几乎达到赤潮阈值;富营养化指示种具槽帕拉藻在多数季节与站位占优势,显示了四十里湾富营养化的加剧状态。
2011, 33(6): 165-172.
摘要:
基于高阶边界元方法的完全非线性数值水槽模型模拟潜堤地形上波浪的传播变形,通过与实验值进行比较,考察数学模型的正确性。采用两点法分离得到堤后高倍频自由波来研究入射波参数、水深对堤后高倍频自由波的影响。研究发现:基频波、二阶和三阶自由波幅值分别与入射波波幅成线性、二次和三次函数关系,基频波幅值基本不随波浪周期变化,而二阶和三阶自由波幅值随波浪周期呈二次和三次函数关系增长。在保持入射波参数不变的情况下,堤后基频波的幅值随水深的增大在入射波幅值附近波动,没有明显的变化。
基于高阶边界元方法的完全非线性数值水槽模型模拟潜堤地形上波浪的传播变形,通过与实验值进行比较,考察数学模型的正确性。采用两点法分离得到堤后高倍频自由波来研究入射波参数、水深对堤后高倍频自由波的影响。研究发现:基频波、二阶和三阶自由波幅值分别与入射波波幅成线性、二次和三次函数关系,基频波幅值基本不随波浪周期变化,而二阶和三阶自由波幅值随波浪周期呈二次和三次函数关系增长。在保持入射波参数不变的情况下,堤后基频波的幅值随水深的增大在入射波幅值附近波动,没有明显的变化。
2011, 33(6): 173-179.
摘要:
使用VOF (volume of fluid ) 方法实现了变化水深条件下畸形波的数值模拟,使用小波分析方法计算模拟结果的时频能量谱,发现变化水深可以加强波浪的非线性相互作用,使转化到高频端的能量更多,产生了不对称程度更大的畸形波。
使用VOF (volume of fluid ) 方法实现了变化水深条件下畸形波的数值模拟,使用小波分析方法计算模拟结果的时频能量谱,发现变化水深可以加强波浪的非线性相互作用,使转化到高频端的能量更多,产生了不对称程度更大的畸形波。
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