2012年 第34卷 第1期
2012, 34(1): 1-7.
摘要:
采用1993年1月到2008年12月16 a融合海面高度距平数据,追踪吕宋海峡附近海域(18°~23°N,116°~126°E)中尺度涡的移动轨迹,结果表明:时间分辨率为7 d的卫星高度计资料难以观测到中尺度涡从西北太平洋通过吕宋海峡传进南海的过程,但对1994年吕宋海峡中部观测到的一个气旋涡及其附近中尺度涡的运动轨迹进行分析可见,西北太平洋海面高度变化会与吕宋海峡内部海面高度耦合后向南海传播。海面高度距平数据的时间-经度图表明,西北太平洋海面高度变化信号在西传至吕宋海峡附近(121°~122°E)时出现信号不连续。对21°N,116°~140°E断面的海面高度距平数据按周期分别为1~3月、3~6月、330~390 d(年信号)进行分段带通滤波,发现不同周期的西北太平洋信号穿过吕宋海峡传入南海受到的阻隔作用、向西传播的速度以及它们所受的强迫机制均不同。
采用1993年1月到2008年12月16 a融合海面高度距平数据,追踪吕宋海峡附近海域(18°~23°N,116°~126°E)中尺度涡的移动轨迹,结果表明:时间分辨率为7 d的卫星高度计资料难以观测到中尺度涡从西北太平洋通过吕宋海峡传进南海的过程,但对1994年吕宋海峡中部观测到的一个气旋涡及其附近中尺度涡的运动轨迹进行分析可见,西北太平洋海面高度变化会与吕宋海峡内部海面高度耦合后向南海传播。海面高度距平数据的时间-经度图表明,西北太平洋海面高度变化信号在西传至吕宋海峡附近(121°~122°E)时出现信号不连续。对21°N,116°~140°E断面的海面高度距平数据按周期分别为1~3月、3~6月、330~390 d(年信号)进行分段带通滤波,发现不同周期的西北太平洋信号穿过吕宋海峡传入南海受到的阻隔作用、向西传播的速度以及它们所受的强迫机制均不同。
2012, 34(1): 8-16.
摘要:
根据南海北部陆架陆坡海域2009-2010年冬季航次的CTD调查资料,发现西北太平洋水在上层通过吕宋海峡入侵南海,其对南海东北部上层水体温盐性质的影响自东向西呈减弱趋势,影响范围可达114°E附近。入侵过程中受东北部海域反 气旋式涡旋(观测期间,其中心位于20.75°N,118°E附近) 的影响,海水的垂向和水平结构发生了很大变化,特别是涡旋中心区域,上层暖水深厚,混合层和盐度极大值层显著深于周边海域。该暖涡在地转流场、航载ADCP观测海流及卫星高度计资料中均得到了证实。暖涡的存在还显著影响了海水化学要素的空间分布,暖涡引起的海水辐聚将上层溶解氧含量较高的水体向下输运,使次表层的暖涡中心呈现高溶解氧的分布特征。
根据南海北部陆架陆坡海域2009-2010年冬季航次的CTD调查资料,发现西北太平洋水在上层通过吕宋海峡入侵南海,其对南海东北部上层水体温盐性质的影响自东向西呈减弱趋势,影响范围可达114°E附近。入侵过程中受东北部海域反 气旋式涡旋(观测期间,其中心位于20.75°N,118°E附近) 的影响,海水的垂向和水平结构发生了很大变化,特别是涡旋中心区域,上层暖水深厚,混合层和盐度极大值层显著深于周边海域。该暖涡在地转流场、航载ADCP观测海流及卫星高度计资料中均得到了证实。暖涡的存在还显著影响了海水化学要素的空间分布,暖涡引起的海水辐聚将上层溶解氧含量较高的水体向下输运,使次表层的暖涡中心呈现高溶解氧的分布特征。
2012, 34(1): 17-28.
摘要:
针对2006-2009年期间,南海北部陆架陆坡区3个站ADCP海流连续观测资料,采用功率谱分析、潮流调和分析方法,重点分析了陆架陆坡区100 m,200 m和1 200 m水深海域海流的垂向结构,探讨了环流的季节变化和空间分布特征,特别讨论了南海暖流和北陆坡流的时空变化特征。结果表明,陆架陆坡区潮流类型属于不规则日潮,深水站点中层表现为正规全日潮类型,垂向为"三层结构",甚至更加复杂。O1,K1,M2,S2等分潮总体上为顺时针旋转,在深水站点,基本表现为西北－东南走向的往复流形态。从能量角度看,表层和底层海流中,潮流所占份额较大,分别占30%~40%和40%~50%,中层较小,约为20%。对东沙群岛西南陆架陆坡区环流,观测计算结果证实了西向强流的存在,且垂向结构具有显著的季节变化,在200 m水深处没有明显的南海暖流,只是10~30 m以上层次存在逆风海流。海南岛以东海域连续15个月表层环流的结果表明,冬季明显受到南海暖流的影响,存在东北向的逆风海流,夏秋季的环流表现为西南向,流速较强,夏季也存在逆风情况,造成上述情形的原因可能是该地南海暖流的流轴具有季节性变化——冬季偏南,夏季偏北。
针对2006-2009年期间,南海北部陆架陆坡区3个站ADCP海流连续观测资料,采用功率谱分析、潮流调和分析方法,重点分析了陆架陆坡区100 m,200 m和1 200 m水深海域海流的垂向结构,探讨了环流的季节变化和空间分布特征,特别讨论了南海暖流和北陆坡流的时空变化特征。结果表明,陆架陆坡区潮流类型属于不规则日潮,深水站点中层表现为正规全日潮类型,垂向为"三层结构",甚至更加复杂。O1,K1,M2,S2等分潮总体上为顺时针旋转,在深水站点,基本表现为西北－东南走向的往复流形态。从能量角度看,表层和底层海流中,潮流所占份额较大,分别占30%~40%和40%~50%,中层较小,约为20%。对东沙群岛西南陆架陆坡区环流,观测计算结果证实了西向强流的存在,且垂向结构具有显著的季节变化,在200 m水深处没有明显的南海暖流,只是10~30 m以上层次存在逆风海流。海南岛以东海域连续15个月表层环流的结果表明,冬季明显受到南海暖流的影响,存在东北向的逆风海流,夏秋季的环流表现为西南向,流速较强,夏季也存在逆风情况,造成上述情形的原因可能是该地南海暖流的流轴具有季节性变化——冬季偏南,夏季偏北。
2012, 34(1): 29-38.
摘要:
利用CCSM3 (Community Climate System Model version 3)气候系统模式模拟20世纪海平面变化,在IPCC SRES A2 (IPCC,2001)情景假设下预测21世纪全球海平面长期趋势变化。模拟显示20世纪海平面上升约4.0 cm,且存在0.004 8 mm/a2的加速度,这个结果仅为热盐比容的贡献。在A2情景假设下,21世纪海平面上升存在很大的区域特征,呈纬向带状分布;总体上北冰洋上升大,南大洋高纬度海区上升小,大西洋上升值比太平洋的大;整个21世纪全球平均比容海平面上升了约30 cm,且呈加速上升的趋势。同时发现,中深层水温度和盐度变化对区域比容海平面变化具有重要贡献。北太平洋增暖主要集中在上层700 m以内,而北大西洋的增暖可达2 500 m的深度,南大洋南极绕极流海区热盐变化则是发生在整个深度。
利用CCSM3 (Community Climate System Model version 3)气候系统模式模拟20世纪海平面变化,在IPCC SRES A2 (IPCC,2001)情景假设下预测21世纪全球海平面长期趋势变化。模拟显示20世纪海平面上升约4.0 cm,且存在0.004 8 mm/a2的加速度,这个结果仅为热盐比容的贡献。在A2情景假设下,21世纪海平面上升存在很大的区域特征,呈纬向带状分布;总体上北冰洋上升大,南大洋高纬度海区上升小,大西洋上升值比太平洋的大;整个21世纪全球平均比容海平面上升了约30 cm,且呈加速上升的趋势。同时发现,中深层水温度和盐度变化对区域比容海平面变化具有重要贡献。北太平洋增暖主要集中在上层700 m以内,而北大西洋的增暖可达2 500 m的深度,南大洋南极绕极流海区热盐变化则是发生在整个深度。
2012, 34(1): 39-45.
摘要:
为提高潮位预报的准确性,在具有较长潮汐观测数据的站点,基于混沌理论,对观测值与潮汐模型预测值之差所构成的余水位序列(即误差序列),采用局域线性模型的分析方法,给出可能误差预测,修正模型的预报结果,提高潮汐预报的准确性。所给例子,对预测跨度T=2 h,经局域法修正后,崇武站2007年12月份1个月预测水位统计的RMSE值减少74.7%,厦门站减少60.5%;对T=24 h,崇武、厦门两站RMSE值减小都在50%左右。
为提高潮位预报的准确性,在具有较长潮汐观测数据的站点,基于混沌理论,对观测值与潮汐模型预测值之差所构成的余水位序列(即误差序列),采用局域线性模型的分析方法,给出可能误差预测,修正模型的预报结果,提高潮汐预报的准确性。所给例子,对预测跨度T=2 h,经局域法修正后,崇武站2007年12月份1个月预测水位统计的RMSE值减少74.7%,厦门站减少60.5%;对T=24 h,崇武、厦门两站RMSE值减小都在50%左右。
2012, 34(1): 46-56.
摘要:
根据珠江三角洲网河区25站的验潮序列,应用功率谱分析和正、反傅氏变换方法对网河区月均水位序列的周期变化和趋势变化进行研究,探讨大规模人类采砂活动对珠江三角洲网河区近几十年来水位变化的影响。结果表明:水位序列中包含0.2~11.7 a多尺度的显著周期波动;应用正、反傅氏变换方法消除月均序列中的短周期波动(消除6 a以短的周期),由低通序列进行一元线性回归分析确定水位变化率,变化率从－3.8到3.7 mm/a不等,珠江三角洲网河区水位总体呈上升趋势。从网河区上段到下段再到口门,水位变化趋势由下降转为上升;变化率由负转正,并逐渐增大。网河区上段部分验潮站水位下降主要与西北江网河上段大规模无序采砂引起的河床大幅人为下切有关;大规模采砂导致局部水位下降,使不同时段的水位变化率发生波动,甚至造成部分验潮站的水位变化由缓慢上升转为大幅下降的"逆变"。
根据珠江三角洲网河区25站的验潮序列,应用功率谱分析和正、反傅氏变换方法对网河区月均水位序列的周期变化和趋势变化进行研究,探讨大规模人类采砂活动对珠江三角洲网河区近几十年来水位变化的影响。结果表明:水位序列中包含0.2~11.7 a多尺度的显著周期波动;应用正、反傅氏变换方法消除月均序列中的短周期波动(消除6 a以短的周期),由低通序列进行一元线性回归分析确定水位变化率,变化率从－3.8到3.7 mm/a不等,珠江三角洲网河区水位总体呈上升趋势。从网河区上段到下段再到口门,水位变化趋势由下降转为上升;变化率由负转正,并逐渐增大。网河区上段部分验潮站水位下降主要与西北江网河上段大规模无序采砂引起的河床大幅人为下切有关;大规模采砂导致局部水位下降,使不同时段的水位变化率发生波动,甚至造成部分验潮站的水位变化由缓慢上升转为大幅下降的"逆变"。
2012, 34(1): 57-63.
摘要:
2008年夏季中国第3次北极科学考察期间,利用锚碇潜标对北冰洋楚科奇陆架海域进行了为期33 d的海流剖面、近底层温度与盐度连续观测。观测数据显示楚科奇陆架海域近底层海水温度出现了两次较大幅度的快速升降现象。结合此次科学考察R断面温盐深仪(CTD)观测资料、以及卫星遥感海表温度(SST)和海表风场等资料,综合分析表明:观测到的这种快速升、降温现象不仅发生在近底层;这种快速升、降温现象应该是由海水温度锋面在夏季整体缓慢北移的同时存在短暂南北摆动所导致;温度锋面的季节性北移属于北极气候特征,而温度锋面短暂的南北摆动则与短期天气过程有关。
2008年夏季中国第3次北极科学考察期间,利用锚碇潜标对北冰洋楚科奇陆架海域进行了为期33 d的海流剖面、近底层温度与盐度连续观测。观测数据显示楚科奇陆架海域近底层海水温度出现了两次较大幅度的快速升降现象。结合此次科学考察R断面温盐深仪(CTD)观测资料、以及卫星遥感海表温度(SST)和海表风场等资料,综合分析表明:观测到的这种快速升、降温现象不仅发生在近底层;这种快速升、降温现象应该是由海水温度锋面在夏季整体缓慢北移的同时存在短暂南北摆动所导致;温度锋面的季节性北移属于北极气候特征,而温度锋面短暂的南北摆动则与短期天气过程有关。
2012, 34(1): 64-70.
摘要:
利用SODA资料和ECCO资料计算得到的北太平洋副热带海洋环流强度,和国家气候中心整编的中国160站逐月降水资料,结合NCEP/NCAR再分析资料和Hadley中心海表面温度资料,分析了1970－2007年海洋环流强度异常同期的大尺度大气环流异常特征及对中国东部夏季降水的影响。结果表明:海洋环流强度变化与长江中下游地区降水存在密切的反相关。环流强度异常可以通过影响西太平洋副热带高压的南北位置异常进而影响长江中下游降水。海洋环流偏弱时,副高位置偏南,长江中下游地区受气旋性环流异常影响,来自副高西北侧的强西南水汽输送至此,在该地区形成强水汽辐合中心,同时伴随上升运动加强和对流的加强,进一步导致该地区降水偏多;当海洋环流偏强时,西太平洋副高位置偏北,长江中下游地区受反气旋性环流异常影响,伴随辐散下沉及水汽辐散,导致该地区降水偏少;海洋环流强度异常导致的中纬度海区海表面温度异常,可能是导致副高南北位置异常的主要原因。
利用SODA资料和ECCO资料计算得到的北太平洋副热带海洋环流强度,和国家气候中心整编的中国160站逐月降水资料,结合NCEP/NCAR再分析资料和Hadley中心海表面温度资料,分析了1970－2007年海洋环流强度异常同期的大尺度大气环流异常特征及对中国东部夏季降水的影响。结果表明:海洋环流强度变化与长江中下游地区降水存在密切的反相关。环流强度异常可以通过影响西太平洋副热带高压的南北位置异常进而影响长江中下游降水。海洋环流偏弱时,副高位置偏南,长江中下游地区受气旋性环流异常影响,来自副高西北侧的强西南水汽输送至此,在该地区形成强水汽辐合中心,同时伴随上升运动加强和对流的加强,进一步导致该地区降水偏多;当海洋环流偏强时,西太平洋副高位置偏北,长江中下游地区受反气旋性环流异常影响,伴随辐散下沉及水汽辐散,导致该地区降水偏少;海洋环流强度异常导致的中纬度海区海表面温度异常,可能是导致副高南北位置异常的主要原因。
2012, 34(1): 71-78.
摘要:
利用多卫星观测资料,分析了2008年9月3个连续台风前后的海表温度(SST)和海表高度距平(SSHA)的时空变化特征,并探讨了影响其变化的主要因子。结果表明:(1)3个台风引起了强烈的上升流(1×10-5~150×10-5 m/s),海表显著降温(1~6 ℃),海表高度也有不同程度降低(10~50 cm);(2)台风引起的SST最大降温中心与SSHA负值或中尺度冷涡的区域中心十分吻合,同时台风使得先前存在的海洋中尺度冷涡得到加强;(3)同一区域台风对SST影响程度大小受台风的强度、移动速度以及台风对海面强迫时间等因素控制;(4)在原先SSHA为正值的海域,3个台风连续强迫下使得局地洋面形成一个SSHA为负值的中尺度涡,这与单一"打转"台风强迫海洋生成中尺度涡的现象不同。因此,对于西北太平洋海域而言,频发的台风在中尺度涡生消演变过程中的影响应不容忽视。
利用多卫星观测资料,分析了2008年9月3个连续台风前后的海表温度(SST)和海表高度距平(SSHA)的时空变化特征,并探讨了影响其变化的主要因子。结果表明:(1)3个台风引起了强烈的上升流(1×10-5~150×10-5 m/s),海表显著降温(1~6 ℃),海表高度也有不同程度降低(10~50 cm);(2)台风引起的SST最大降温中心与SSHA负值或中尺度冷涡的区域中心十分吻合,同时台风使得先前存在的海洋中尺度冷涡得到加强;(3)同一区域台风对SST影响程度大小受台风的强度、移动速度以及台风对海面强迫时间等因素控制;(4)在原先SSHA为正值的海域,3个台风连续强迫下使得局地洋面形成一个SSHA为负值的中尺度涡,这与单一"打转"台风强迫海洋生成中尺度涡的现象不同。因此,对于西北太平洋海域而言,频发的台风在中尺度涡生消演变过程中的影响应不容忽视。
2012, 34(1): 79-89.
摘要:
利用WOA05气候态数据集和北黄海调查数据,应用BELLHOP高斯束射线模型分析了我国近海及西太平洋典型海区的混合层结构对表面声道中声传播特性的影响,结果表明:我国近海的混合层结构有显著的区域性和季节性变化;深海中主要表现为混合层深度变化,这种变化直接影响表面声道的空间分布,声波在混合层中的表面声道中传播与在混合层外的影区中传播产生的能量场差异较大;浅海中混合层深度与声速梯度的空间变化都很明显,声速梯度的增大和混合层的加深都能使更多声线以反转的形式传播,使表面声道声场增强。两组海上实验数据表明,在真实海洋中混合层可在短时间内出现生消变化或在局部海域出现非均匀分布。在浅海温跃层环境下,海-气边界特定的物理过程能够使混合层发生间歇性的变化,当表面声道出现时近表层声场明显增强。
利用WOA05气候态数据集和北黄海调查数据,应用BELLHOP高斯束射线模型分析了我国近海及西太平洋典型海区的混合层结构对表面声道中声传播特性的影响,结果表明:我国近海的混合层结构有显著的区域性和季节性变化;深海中主要表现为混合层深度变化,这种变化直接影响表面声道的空间分布,声波在混合层中的表面声道中传播与在混合层外的影区中传播产生的能量场差异较大;浅海中混合层深度与声速梯度的空间变化都很明显,声速梯度的增大和混合层的加深都能使更多声线以反转的形式传播,使表面声道声场增强。两组海上实验数据表明,在真实海洋中混合层可在短时间内出现生消变化或在局部海域出现非均匀分布。在浅海温跃层环境下,海-气边界特定的物理过程能够使混合层发生间歇性的变化,当表面声道出现时近表层声场明显增强。
2012, 34(1): 90-94.
摘要:
海岛是一种相对独立的生态系统,正因为其独立性,一旦遭到自然灾害的袭击,海岛生态系统的景观结构就会发生改变,使得景观不稳定。而景观稳定性又表现为景观的抗性和恢复力。那么海岛景观受到破坏后恢复到稳定状态的恢复力就与海岛受自然灾害潜在风险程度有关。景观越稳定,那么其受自然灾害潜在风险程度就越小,反之,景观越不稳定,其受自然灾害潜在风险程度就越大。文中分析了景观稳定性与景观异质性、景观破碎度和景观镶嵌度的关系,以及与人工景观面积大小的关系。指出了海岛景观格局与海岛风险程度的关系,提出了基于景观格局的海岛自然灾害风险评价方法,并基于景观异质性指数、景观破碎化指数、景观镶嵌度指数和人工景观面积比等指数建立了海岛自然灾害风险评价模型。以长岛南五岛中的大黑山岛、北长山岛和南长山岛为研究区域,对文中提出的相对风险评价方法进行了应用,评价结果与传统的评价结果完全一致。
海岛是一种相对独立的生态系统,正因为其独立性,一旦遭到自然灾害的袭击,海岛生态系统的景观结构就会发生改变,使得景观不稳定。而景观稳定性又表现为景观的抗性和恢复力。那么海岛景观受到破坏后恢复到稳定状态的恢复力就与海岛受自然灾害潜在风险程度有关。景观越稳定,那么其受自然灾害潜在风险程度就越小,反之,景观越不稳定,其受自然灾害潜在风险程度就越大。文中分析了景观稳定性与景观异质性、景观破碎度和景观镶嵌度的关系,以及与人工景观面积大小的关系。指出了海岛景观格局与海岛风险程度的关系,提出了基于景观格局的海岛自然灾害风险评价方法,并基于景观异质性指数、景观破碎化指数、景观镶嵌度指数和人工景观面积比等指数建立了海岛自然灾害风险评价模型。以长岛南五岛中的大黑山岛、北长山岛和南长山岛为研究区域,对文中提出的相对风险评价方法进行了应用,评价结果与传统的评价结果完全一致。
2012, 34(1): 95-100.
摘要:
我国海岸空间形态以台湾海峡为界,北部呈南北狭长型,南部呈东西狭长型,拟建海籍影像数据库需要适应这种特殊形态。为此,构建了二、四叉树混合分块模型,并针对该模型提出了改进的CMorton编码,利用长江口和杭州湾多分辨率卫星遥感数据构建了一个模拟环境对该编码进行测试。结果表明:与常用的行列号编码方式相比,改进的编码能够明显地缩短数据块的构建时间,能够满足海籍数据实时可视化的要求,有效地适应中国海籍影像对应的空间形态。
我国海岸空间形态以台湾海峡为界,北部呈南北狭长型,南部呈东西狭长型,拟建海籍影像数据库需要适应这种特殊形态。为此,构建了二、四叉树混合分块模型,并针对该模型提出了改进的CMorton编码,利用长江口和杭州湾多分辨率卫星遥感数据构建了一个模拟环境对该编码进行测试。结果表明:与常用的行列号编码方式相比,改进的编码能够明显地缩短数据块的构建时间,能够满足海籍数据实时可视化的要求,有效地适应中国海籍影像对应的空间形态。
2012, 34(1): 101-108.
摘要:
基于1976年的地形测绘数据和1987,1992,1997,2002,2007年的遥感数据提取土地利用和景观的时空变化,进而分析近40 a来江苏盐城滨海湿地的景观变化和驱动力。研究表明:自1976年以来盐城滨海湿地中的自然湿地总面积呈逐渐减少的趋势;景观的主要变化特征表现为以獐茅、碱蓬群落为代表的自然湿地的大面积减少,和以鱼塘、农业用地为代表的人工湿地的大面积增加。景观指标分析表明盐城滨海湿地景观总体上有破碎化程度加剧的趋势。结果分析认为,这种变化既受到政策导向型的各类滩涂开发等人为干扰活动的影响,也受到滨海湿地自然演化和潮滩蚀淤等自然因素的影响。尽快改变盐城滨海湿地现有的开发利用模式,使各种人类活动对整个生态系统的压力减到最小,以获得经济、社会、生态效益的统一。
基于1976年的地形测绘数据和1987,1992,1997,2002,2007年的遥感数据提取土地利用和景观的时空变化,进而分析近40 a来江苏盐城滨海湿地的景观变化和驱动力。研究表明:自1976年以来盐城滨海湿地中的自然湿地总面积呈逐渐减少的趋势;景观的主要变化特征表现为以獐茅、碱蓬群落为代表的自然湿地的大面积减少,和以鱼塘、农业用地为代表的人工湿地的大面积增加。景观指标分析表明盐城滨海湿地景观总体上有破碎化程度加剧的趋势。结果分析认为,这种变化既受到政策导向型的各类滩涂开发等人为干扰活动的影响,也受到滨海湿地自然演化和潮滩蚀淤等自然因素的影响。尽快改变盐城滨海湿地现有的开发利用模式,使各种人类活动对整个生态系统的压力减到最小,以获得经济、社会、生态效益的统一。
2012, 34(1): 109-119.
摘要:
通过对山东半岛东部海域表层沉积物常量、微量元素、有机碳(TOC)以及碳酸盐(CaCO3)等指标的分析,研究了该海域表层沉积物元素组成特征及其控制因素,并对物质来源进行了探讨。结果表明,山东半岛东部海域表层沉积物元素的平均组成与上陆壳(UCC)相比Al,K,Na,Mg,Fe,Ca,Cu和Zn等元素,相对较低,而Mn,Co,Ni,Cr以及REE元素含量较高,Si和Ti与UCC的含量相当。研究区砂粒级沉积物轻重稀土分异明显,(La/Yb)N值与韩国河流的非常相近;其余粒级沉积物LREE分异较弱,标准化曲线与黄河沉积物的具有相似性。研究区沉积物的元素含量主要受控于源岩组成,存在明显的"粒级效应"。除此之外,Fe-Mn氧化物、生物碳酸盐等因素对元素组成产生一定影响。沉积物物源判别结果显示,山东半岛近岸及其东南部沉积物主要来源于黄河,该区域沉积物分布受山东半岛沿岸流及近岸潮流影响。研究区东北部为残留砂,其沉积物元素组成特征与朝鲜半岛和鸭绿江沉积物组成相近,表明研究区东北部砂质区沉积物代末次冰期低海平面时可能由朝鲜半岛或鸭绿江供应。
通过对山东半岛东部海域表层沉积物常量、微量元素、有机碳(TOC)以及碳酸盐(CaCO3)等指标的分析,研究了该海域表层沉积物元素组成特征及其控制因素,并对物质来源进行了探讨。结果表明,山东半岛东部海域表层沉积物元素的平均组成与上陆壳(UCC)相比Al,K,Na,Mg,Fe,Ca,Cu和Zn等元素,相对较低,而Mn,Co,Ni,Cr以及REE元素含量较高,Si和Ti与UCC的含量相当。研究区砂粒级沉积物轻重稀土分异明显,(La/Yb)N值与韩国河流的非常相近;其余粒级沉积物LREE分异较弱,标准化曲线与黄河沉积物的具有相似性。研究区沉积物的元素含量主要受控于源岩组成,存在明显的"粒级效应"。除此之外,Fe-Mn氧化物、生物碳酸盐等因素对元素组成产生一定影响。沉积物物源判别结果显示,山东半岛近岸及其东南部沉积物主要来源于黄河,该区域沉积物分布受山东半岛沿岸流及近岸潮流影响。研究区东北部为残留砂,其沉积物元素组成特征与朝鲜半岛和鸭绿江沉积物组成相近,表明研究区东北部砂质区沉积物代末次冰期低海平面时可能由朝鲜半岛或鸭绿江供应。
2012, 34(1): 120-126.
摘要:
利用"大洋一号"首次环球科考获得的地球物理资料,通过对多波束地形和地磁异常的解译,对大西洋Logatchev热液区的地球物理场特征进行了研究,研究结果表明 Logatchev热液喷口位于裂谷东侧的滑塌体上,处于南北地磁正负高值异常中心之间的缓冲带上,新发现的磁异常区与热液喷口区具有相似的特征,推测为未来的热液矿区。区内南西西-北东东和北-南向断裂不仅控制了基底深度和隆坳结构,也控制了超基性岩和热源磁性层的分布,因此它的形成与交叉切割的拆离断层、超基性岩、海洋核杂岩和重力滑塌有关。
利用"大洋一号"首次环球科考获得的地球物理资料,通过对多波束地形和地磁异常的解译,对大西洋Logatchev热液区的地球物理场特征进行了研究,研究结果表明 Logatchev热液喷口位于裂谷东侧的滑塌体上,处于南北地磁正负高值异常中心之间的缓冲带上,新发现的磁异常区与热液喷口区具有相似的特征,推测为未来的热液矿区。区内南西西-北东东和北-南向断裂不仅控制了基底深度和隆坳结构,也控制了超基性岩和热源磁性层的分布,因此它的形成与交叉切割的拆离断层、超基性岩、海洋核杂岩和重力滑塌有关。
2012, 34(1): 127-135.
摘要:
研究深水牵引流对古大洋环流重建、陆坡位置判断及沉积矿产和能源资源勘探具有重要意义。珠江口盆地白云凹陷中新统珠江组取心段发育丰富的、与远洋低密度浊流和半远洋-远洋悬移沉积有明显区别的深水牵引流沉积,产物包括平行层理细砂岩、双泥岩纹层、双向交错层粉-细粒砂岩、波状层理和脉状层理灰质粉-细粒砂岩、波状层理和脉状层理抱球虫灰岩、透镜状沙纹层理粉砂岩等岩石相类型。珠江组深水牵引流沉积的发现具有重要地质意义,由其可以推测自渐新世末(23.8 Ma)白云凹陷陆架坡折带形成之后就开始存在沿着陆架坡折带活动的深水牵引流,并可能影响和改变沉积物的物质组成和区域分布,这将为南海北部古大洋洋流循环重建起到重要启示作用。
研究深水牵引流对古大洋环流重建、陆坡位置判断及沉积矿产和能源资源勘探具有重要意义。珠江口盆地白云凹陷中新统珠江组取心段发育丰富的、与远洋低密度浊流和半远洋-远洋悬移沉积有明显区别的深水牵引流沉积,产物包括平行层理细砂岩、双泥岩纹层、双向交错层粉-细粒砂岩、波状层理和脉状层理灰质粉-细粒砂岩、波状层理和脉状层理抱球虫灰岩、透镜状沙纹层理粉砂岩等岩石相类型。珠江组深水牵引流沉积的发现具有重要地质意义,由其可以推测自渐新世末(23.8 Ma)白云凹陷陆架坡折带形成之后就开始存在沿着陆架坡折带活动的深水牵引流,并可能影响和改变沉积物的物质组成和区域分布,这将为南海北部古大洋洋流循环重建起到重要启示作用。
2012, 34(1): 136-144.
摘要:
根据在天津港附近海域获取的水动力和浊度数据,分析了悬沙输运特征和输运机制,结果表明:天津港附近海域受不规则半日潮控制呈低流态往复流特征,但涨潮流强于落潮流;涨潮期间底部悬沙浓度与垂线平均流速呈显著线性相关,存在显著的再悬浮作用;潮周期内的悬沙输运呈典型的不对称特征,形成向岸的净输运趋势。输运机制分析结果显示:潮泵效应(尤其是潮汐捕捉效应)是天津港附近海域悬沙输运的主要贡献项,其次是拉格朗日平流输运项,前者比后者高一个量级;垂向剪切作用最小。涨落潮期间流速与悬沙浓度的显著不对称是造成潮汐捕捉效应占主导的基本条件。在潮下带这种悬沙输运格局可能和潮间带发生的细颗粒沉积物捕集(堆积)作用有关。
根据在天津港附近海域获取的水动力和浊度数据,分析了悬沙输运特征和输运机制,结果表明:天津港附近海域受不规则半日潮控制呈低流态往复流特征,但涨潮流强于落潮流;涨潮期间底部悬沙浓度与垂线平均流速呈显著线性相关,存在显著的再悬浮作用;潮周期内的悬沙输运呈典型的不对称特征,形成向岸的净输运趋势。输运机制分析结果显示:潮泵效应(尤其是潮汐捕捉效应)是天津港附近海域悬沙输运的主要贡献项,其次是拉格朗日平流输运项,前者比后者高一个量级;垂向剪切作用最小。涨落潮期间流速与悬沙浓度的显著不对称是造成潮汐捕捉效应占主导的基本条件。在潮下带这种悬沙输运格局可能和潮间带发生的细颗粒沉积物捕集(堆积)作用有关。
2012, 34(1): 145-152.
摘要:
基于1974-2009年15个时相的陆地卫星影像,采用Gordon模型在长江口地区开展了悬浮泥沙浓度反演研究。对反演结果的时空分布规律分析表明:近40 a来长江口悬浮泥沙浓度最大下降幅度达40%;悬浮泥沙浓度演化规律与长江口来沙量变化规律具有较好的相关性;曲线拐点与2003年的长江截流、2006年三峡水库蓄水等重大工程事件吻合良好。在忽略波浪、地形等影响因素的情况下,在长时间跨度范围内,遥感技术反演的长江口悬浮泥沙浓度对长江流域环境变迁与人类水利工程活动响应敏感,较好的揭示了环境的变迁。
基于1974-2009年15个时相的陆地卫星影像,采用Gordon模型在长江口地区开展了悬浮泥沙浓度反演研究。对反演结果的时空分布规律分析表明:近40 a来长江口悬浮泥沙浓度最大下降幅度达40%;悬浮泥沙浓度演化规律与长江口来沙量变化规律具有较好的相关性;曲线拐点与2003年的长江截流、2006年三峡水库蓄水等重大工程事件吻合良好。在忽略波浪、地形等影响因素的情况下,在长时间跨度范围内,遥感技术反演的长江口悬浮泥沙浓度对长江流域环境变迁与人类水利工程活动响应敏感,较好的揭示了环境的变迁。
2012, 34(1): 153-162.
摘要:
为了研究黄河调水调沙对黄河口及其邻近水域浮游植物群落的影响,于2009年7月黄河第九次调水调沙后对黄河口及其邻近水域的浮游植物进行了调查。利用网采浮游植物样品研究了该水域浮游植物的种类组成、丰度分布、优势种以及生物多样性,结果表明调查水域共鉴定出浮游植物29属53种,隶属于硅藻门、甲藻门、蓝藻门、金藻门和绿藻门,其中硅藻43种,甲藻6种,还有少数浮游植物属于蓝藻门、金藻门和绿藻门;浮游植物细胞丰度为0.96×104~76.32×104个/m3,平均丰度为21.23×104个/m3;主要优势种类有念珠藻(Nostocaceae)、八幅辐环藻(Actinocyclus octonarius)、佛氏海线藻(Thalassionema frauenfeldii)和卡氏角毛藻(Chaetoceros castracanei)等;调水调沙引起的黄河径流量的增加对黄河口及其邻近水域浮游植物群落结构的影响显著。该研究揭示了特定时期黄河口及其邻近水域浮游植物的群落结构,并丰富了该水域浮游植物群落的基础资料,为深入探讨河口环境变化对浮游植物群落的影响提供了重要依据。
为了研究黄河调水调沙对黄河口及其邻近水域浮游植物群落的影响,于2009年7月黄河第九次调水调沙后对黄河口及其邻近水域的浮游植物进行了调查。利用网采浮游植物样品研究了该水域浮游植物的种类组成、丰度分布、优势种以及生物多样性,结果表明调查水域共鉴定出浮游植物29属53种,隶属于硅藻门、甲藻门、蓝藻门、金藻门和绿藻门,其中硅藻43种,甲藻6种,还有少数浮游植物属于蓝藻门、金藻门和绿藻门;浮游植物细胞丰度为0.96×104~76.32×104个/m3,平均丰度为21.23×104个/m3;主要优势种类有念珠藻(Nostocaceae)、八幅辐环藻(Actinocyclus octonarius)、佛氏海线藻(Thalassionema frauenfeldii)和卡氏角毛藻(Chaetoceros castracanei)等;调水调沙引起的黄河径流量的增加对黄河口及其邻近水域浮游植物群落结构的影响显著。该研究揭示了特定时期黄河口及其邻近水域浮游植物的群落结构,并丰富了该水域浮游植物群落的基础资料,为深入探讨河口环境变化对浮游植物群落的影响提供了重要依据。
2012, 34(1): 163-177.
摘要:
基于光滑粒子流体动力学(SPH)方法的二维数值波浪水槽模拟了规则波对透空式结构物的冲击作用。通过黎曼解和CSPM相结合的方法对连续方程和动量方程进行了修正。对造波边界采用虚粒子法模拟。提出了一种耦合计算方法来消除造波边界附近的压力波动现象,在结构物边界处设置了适合的冲击边界条件。应用修正的SPH模型模拟了规则波对浪溅区结构物的冲击作用,给出了结构物附近流场和压力场的变化特征,并应用物理模型试验结果对数值模型进行了验证。
基于光滑粒子流体动力学(SPH)方法的二维数值波浪水槽模拟了规则波对透空式结构物的冲击作用。通过黎曼解和CSPM相结合的方法对连续方程和动量方程进行了修正。对造波边界采用虚粒子法模拟。提出了一种耦合计算方法来消除造波边界附近的压力波动现象,在结构物边界处设置了适合的冲击边界条件。应用修正的SPH模型模拟了规则波对浪溅区结构物的冲击作用,给出了结构物附近流场和压力场的变化特征,并应用物理模型试验结果对数值模型进行了验证。
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