2021年 第43卷 第3期
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2021, 43(3): 1-12.
doi: 10.12284/hyxb2021029
摘要:
基于中国第28、29和31次南极科学考察中的CTD数据，利用Thorpe尺度方法计算了普里兹湾及其附近海域湍动能耗散率，分析了其分布特征，并对当地的水团结构进行研究。结果表明，普里兹湾及其附近海域中，前两个航次观测中次表层湍动能耗散率强度在陆架坡折区域达到最大。在水团分布方面，在第28和29航次中均观测到了变性绕极深层水陆架入侵现象，水团分别向上涌升至海表以下100 m和200 m深度，向南均可达到67.5°S处。普里兹湾陆架坡折区域次表层湍动能耗散率强度分布与当地水团结构存在良好对应关系。研究...
基于中国第28、29和31次南极科学考察中的CTD数据，利用Thorpe尺度方法计算了普里兹湾及其附近海域湍动能耗散率，分析了其分布特征，并对当地的水团结构进行研究。结果表明，普里兹湾及其附近海域中，前两个航次观测中次表层湍动能耗散率强度在陆架坡折区域达到最大。在水团分布方面，在第28和29航次中均观测到了变性绕极深层水陆架入侵现象，水团分别向上涌升至海表以下100 m和200 m深度，向南均可达到67.5°S处。普里兹湾陆架坡折区域次表层湍动能耗散率强度分布与当地水团结构存在良好对应关系。研究...
2021, 43(3): 13-23.
doi: 10.12284/hyxb2021097
摘要:
为了研究浙江中部三门湾海域的波浪特征，本文基于AWAC波浪观测仪在该海域进行了连续1年的观测，对观测得到的波浪参数进行了统计分析、线性回归分析，同时研究分析了三门湾海域受台风影响时，波浪参数和波浪谱的变化情况，探讨了波浪变化的原因。研究表明，三门湾海域常浪向和强浪向均为E向，地形是主导因素；显著波高绝大部分在0.8 m以下，期间的最大波高为2.71 m；该海域的波浪特征分布是一个比较典型的瑞利分布；台风“泰利”期间波能谱以双峰为主，外海涌浪和研究海域风区内的风浪形成混合浪，其中0.08 Hz左右...
为了研究浙江中部三门湾海域的波浪特征，本文基于AWAC波浪观测仪在该海域进行了连续1年的观测，对观测得到的波浪参数进行了统计分析、线性回归分析，同时研究分析了三门湾海域受台风影响时，波浪参数和波浪谱的变化情况，探讨了波浪变化的原因。研究表明，三门湾海域常浪向和强浪向均为E向，地形是主导因素；显著波高绝大部分在0.8 m以下，期间的最大波高为2.71 m；该海域的波浪特征分布是一个比较典型的瑞利分布；台风“泰利”期间波能谱以双峰为主，外海涌浪和研究海域风区内的风浪形成混合浪，其中0.08 Hz左右...
2021, 43(3): 24-30.
doi: 10.12284/hyxb2021053
摘要:
本文采用圆柱体阵列来模拟珊瑚礁面的大糙率，通过波浪水槽实验研究礁面糙率对孤立波传播变形及岸滩爬高的影响。结果表明，粗糙礁面的存在显著削弱了礁坪上孤立波的首峰和礁后岸滩反射造成的次峰，同时降低了波浪在珊瑚礁面的传播速度；垂直于岸线方向沿礁相对波高随着入射波增大而减小，随着礁坪水深的增大而增大，粗糙礁面上波高沿礁的衰减更为显著；礁前斜坡的无量纲反射波高随无量纲入射波高的变化与礁坪水深有关，当入射波高足够大时其趋于常值，粗糙礁面略微增大了礁前斜坡的反射；无量纲透射波高和岸滩爬高随着无量纲入射波高的增大...
本文采用圆柱体阵列来模拟珊瑚礁面的大糙率，通过波浪水槽实验研究礁面糙率对孤立波传播变形及岸滩爬高的影响。结果表明，粗糙礁面的存在显著削弱了礁坪上孤立波的首峰和礁后岸滩反射造成的次峰，同时降低了波浪在珊瑚礁面的传播速度；垂直于岸线方向沿礁相对波高随着入射波增大而减小，随着礁坪水深的增大而增大，粗糙礁面上波高沿礁的衰减更为显著；礁前斜坡的无量纲反射波高随无量纲入射波高的变化与礁坪水深有关，当入射波高足够大时其趋于常值，粗糙礁面略微增大了礁前斜坡的反射；无量纲透射波高和岸滩爬高随着无量纲入射波高的增大...
2021, 43(3): 31-39.
doi: 10.12284/hyxb2021047
摘要:
基于最高导数为3阶的单层Boussinesq方程，建立了聚焦波的时域波浪计算模型。数值模型求解采用了预报−校正的有限差分法。对于时间差分格式，预报和校正分别采用3阶Adams-Bashforth格式和4阶Adams-Moulton格式。首先，针对不同水深条件下水槽中传播的强非线性波进行模拟，并将数值结果与流函数的数值解析解进行了比较，结果表明无论是波面位移、波面处的水平速度和垂向速度均与解析解符合较好，最大波峰面的速度分布伴随水深的增加与解析解吻合程度变差，非线性速度分布的适用范围与线性解析解适...
基于最高导数为3阶的单层Boussinesq方程，建立了聚焦波的时域波浪计算模型。数值模型求解采用了预报−校正的有限差分法。对于时间差分格式，预报和校正分别采用3阶Adams-Bashforth格式和4阶Adams-Moulton格式。首先，针对不同水深条件下水槽中传播的强非线性波进行模拟，并将数值结果与流函数的数值解析解进行了比较，结果表明无论是波面位移、波面处的水平速度和垂向速度均与解析解符合较好，最大波峰面的速度分布伴随水深的增加与解析解吻合程度变差，非线性速度分布的适用范围与线性解析解适...
2021, 43(3): 40-47.
doi: 10.12284/hyxb2021039
摘要:
风不仅驱动了上层海洋的环流，也是深层海洋运动的主要能量来源。本文主要研究了北太平洋北部的风能输入的季节性分布特征和年际变化趋势，包括风向表面波、表层地转流和表层非地转流的能量输入。基于SODA3数据的结果表明，风能输入门户随季节变化显著，其中黑潮延伸区是冬季门户，副极地流涡是春、秋季门户，大洋东边界则是夏季门户，能量输入强度逐次递减。21世纪以来，秋冬风能输入明显减弱，春季增加，夏季无显著变化。就变化趋势的空间分布而言，向表面波的能量输入由风场主导，而向表层地转流和非地转流的能量输入则由流场主导...
风不仅驱动了上层海洋的环流，也是深层海洋运动的主要能量来源。本文主要研究了北太平洋北部的风能输入的季节性分布特征和年际变化趋势，包括风向表面波、表层地转流和表层非地转流的能量输入。基于SODA3数据的结果表明，风能输入门户随季节变化显著，其中黑潮延伸区是冬季门户，副极地流涡是春、秋季门户，大洋东边界则是夏季门户，能量输入强度逐次递减。21世纪以来，秋冬风能输入明显减弱，春季增加，夏季无显著变化。就变化趋势的空间分布而言，向表面波的能量输入由风场主导，而向表层地转流和非地转流的能量输入则由流场主导...
2021, 43(3): 48-61.
doi: 10.12284/hyxb2021055
摘要:
南海北部陆缘记录了南海形成演化的历史，但是其新生代构造沉积演化特征在东段和西段的差异及其原因目前还不太清楚。本文分别在珠江口盆地和琼东南盆地的深水区选择了数口构造地理位置相似的井通过精细地层回剥分析，重建了两沉积盆地的沉积速率和沉降速率并结合前人研究成果进行了对比分析。研究结果发现，两沉积盆地在裂陷期的沉积和沉降特征基本相似，但是两者在裂后期的构造沉积演化特征差异明显。珠江口盆地深水区沉积和沉降速率都表现为幕式变化特征，其中沉积速率表现为“两快三慢”的特征而沉降速率表现为“两快一慢”的特征。琼东...
南海北部陆缘记录了南海形成演化的历史，但是其新生代构造沉积演化特征在东段和西段的差异及其原因目前还不太清楚。本文分别在珠江口盆地和琼东南盆地的深水区选择了数口构造地理位置相似的井通过精细地层回剥分析，重建了两沉积盆地的沉积速率和沉降速率并结合前人研究成果进行了对比分析。研究结果发现，两沉积盆地在裂陷期的沉积和沉降特征基本相似，但是两者在裂后期的构造沉积演化特征差异明显。珠江口盆地深水区沉积和沉降速率都表现为幕式变化特征，其中沉积速率表现为“两快三慢”的特征而沉降速率表现为“两快一慢”的特征。琼东...
2021, 43(3): 62-75.
doi: 10.12284/hyxb2021045
摘要:
近年来在琼东南盆地超深水区莺歌海组发现了多个深水气藏，展现了广阔的勘探前景。但随着油气勘探进一步推进，关于莺二段的储层物性问题日益凸显，严重制约了下一步的勘探进程。本文研究基于前人总结的区域地质资料，结合岩芯、测井和三维地震等资料，建立了莺二段三级层序格架，综合分析了层序格架内物源体系及其控制下的重力流沉积特征。研究表明，重力流沉积体系主要发育在莺二段下、中层序，具有南、北、轴向三大物源体系。不同物源体系控制了重力流储集体的空间展布和沉积特征：(1)南物源控制的海底峡谷充填深海泥岩，而北物源控制...
近年来在琼东南盆地超深水区莺歌海组发现了多个深水气藏，展现了广阔的勘探前景。但随着油气勘探进一步推进，关于莺二段的储层物性问题日益凸显，严重制约了下一步的勘探进程。本文研究基于前人总结的区域地质资料，结合岩芯、测井和三维地震等资料，建立了莺二段三级层序格架，综合分析了层序格架内物源体系及其控制下的重力流沉积特征。研究表明，重力流沉积体系主要发育在莺二段下、中层序，具有南、北、轴向三大物源体系。不同物源体系控制了重力流储集体的空间展布和沉积特征：(1)南物源控制的海底峡谷充填深海泥岩，而北物源控制...
2021, 43(3): 76-89.
doi: 10.12284/hyxb2021041
摘要:
本文对北极东西伯利亚陆架表层沉积物进行了粒度、黏土矿物以及常微量元素测定，阐述了粒度、黏土矿物和常微量元素的分布特征。利用因子分析与聚类分析划分了不同的沉积区，并探讨了各区沉积物的主要来源。结果表明，研究区可以划分为4个沉积区：(1)东西伯利亚海近岸河口区(Ⅰ区)，沉积物以粉砂和砂质粉砂为主，TiO2、Zr、SiO2含量较高，其他元素在该区都处于低值，La/Th与Zr/Hf比值在4个沉积区中为最大值，黏土矿物中伊利石含量占绝对优势，约为70%，该区受到河流与海岸侵蚀物质输入的强烈影响；(2)东西...
本文对北极东西伯利亚陆架表层沉积物进行了粒度、黏土矿物以及常微量元素测定，阐述了粒度、黏土矿物和常微量元素的分布特征。利用因子分析与聚类分析划分了不同的沉积区，并探讨了各区沉积物的主要来源。结果表明，研究区可以划分为4个沉积区：(1)东西伯利亚海近岸河口区(Ⅰ区)，沉积物以粉砂和砂质粉砂为主，TiO2、Zr、SiO2含量较高，其他元素在该区都处于低值，La/Th与Zr/Hf比值在4个沉积区中为最大值，黏土矿物中伊利石含量占绝对优势，约为70%，该区受到河流与海岸侵蚀物质输入的强烈影响；(2)东西...
2021, 43(3): 90-104.
doi: 10.12284/hyxb2021057
摘要:
本文对采自南大西洋受不同程度热液活动影响的表层沉积物样品进行了元素和矿物组成分析，并对热液沉积物的碳酸盐相、Fe-Mn氧化物相和残渣态进行了一系列顺序提取实验。选用不同浓度的盐酸羟胺(HH)和醋酸(HAc)混合溶液对样品的Fe-Mn氧化物相进行提取，通过分析不同实验条件下Fe-Mn氧化物相Ti/Nd、Ti/Pb比值和Fe-Mn氧化物相、残渣态的稀土元素(REE)标准化配分模式及Ce和Eu异常值，确定了不同类型热液沉积物样品Fe-Mn氧化物相提取的理想试剂条件均为0.5 mol/L HH和25% ...
本文对采自南大西洋受不同程度热液活动影响的表层沉积物样品进行了元素和矿物组成分析，并对热液沉积物的碳酸盐相、Fe-Mn氧化物相和残渣态进行了一系列顺序提取实验。选用不同浓度的盐酸羟胺(HH)和醋酸(HAc)混合溶液对样品的Fe-Mn氧化物相进行提取，通过分析不同实验条件下Fe-Mn氧化物相Ti/Nd、Ti/Pb比值和Fe-Mn氧化物相、残渣态的稀土元素(REE)标准化配分模式及Ce和Eu异常值，确定了不同类型热液沉积物样品Fe-Mn氧化物相提取的理想试剂条件均为0.5 mol/L HH和25% ...
2021, 43(3): 105-115.
doi: 10.12284/hyxb2021025
摘要:
自1950年以来，长江入海输沙量呈阶段性减少趋势；作为长江远端泥，长江入海输沙量的“减沙”效应在浙闽沿岸泥质区是否有相应的沉积信号？若有，该如何进行提取和解译？为探讨以上问题，在浙闽沿岸泥质区采集柱状样5根，进行了高分辨率(2 mm)的粒度测试，并通过端元分析手段分离出4个端元。结合研究区物源及水动力的空间差异，发现各端元有其特定的指示意义：EM1组分(众数粒径约为2 μm)为长江来源的极细粒物质；EM2组分(众数粒径约为10 μm)主要为长江及浙闽沿岸中小河流的细颗粒物质，但以长江为主；EM3...
自1950年以来，长江入海输沙量呈阶段性减少趋势；作为长江远端泥，长江入海输沙量的“减沙”效应在浙闽沿岸泥质区是否有相应的沉积信号？若有，该如何进行提取和解译？为探讨以上问题，在浙闽沿岸泥质区采集柱状样5根，进行了高分辨率(2 mm)的粒度测试，并通过端元分析手段分离出4个端元。结合研究区物源及水动力的空间差异，发现各端元有其特定的指示意义：EM1组分(众数粒径约为2 μm)为长江来源的极细粒物质；EM2组分(众数粒径约为10 μm)主要为长江及浙闽沿岸中小河流的细颗粒物质，但以长江为主；EM3...
2021, 43(3): 116-125.
doi: 10.12284/hyxb2021051
摘要:
本文通过对南极斯科舍海东南部DC-11岩芯生物硅、有机氮、TFe2O3与有机氮同位素的年代学分析，重建了该海区3.4万年以来古生产力与环境演变历史。研究结果表明，生物硅、有机氮含量与南极温度变化基本一致，暖期高、冷期低；有机氮同位素值与南大洋海冰变化相吻合，暖期小、冷期大，冷期硝酸盐利用率大于暖期。从末次冰期、末次冰消期至全新世，研究区古生产力与环境变化显著，南极冷倒转等千年尺度的变化明显；海冰在气候、营养盐与古生产力之间起着重要的关联作用。冰期或冷期海冰的加强导致表层水层化加强，深层水及其营养...
本文通过对南极斯科舍海东南部DC-11岩芯生物硅、有机氮、TFe2O3与有机氮同位素的年代学分析，重建了该海区3.4万年以来古生产力与环境演变历史。研究结果表明，生物硅、有机氮含量与南极温度变化基本一致，暖期高、冷期低；有机氮同位素值与南大洋海冰变化相吻合，暖期小、冷期大，冷期硝酸盐利用率大于暖期。从末次冰期、末次冰消期至全新世，研究区古生产力与环境变化显著，南极冷倒转等千年尺度的变化明显；海冰在气候、营养盐与古生产力之间起着重要的关联作用。冰期或冷期海冰的加强导致表层水层化加强，深层水及其营养...
2021, 43(3): 126-134.
doi: 10.12284/hyxb2021001
摘要:
针对内孤立波在行进过程中遇到海底斜坡会对海底产生力的作用，不同坡度斜坡对内孤立波的动力响应应该存在差异。本文通过水槽中制造内波，对不同角度的斜坡对内孤立波的动力响应过程进行了研究。结果表明，内孤立波通过陆架斜坡上方，会造成斜坡沉积物超孔隙水压力的积累；在相同振幅条件下，缓坡沉积物动力响应的幅度比陡坡沉积物大；随着振幅的增加，缓坡发生动力破坏程度大于陡坡；在斜坡沉积物稳定性受到破坏之前，超孔隙水压力的积累和释放同时存在，内孤立波振幅的增大会加剧超孔隙水压力的释放。该结果对于斜坡沉积物在内孤立波作用...
针对内孤立波在行进过程中遇到海底斜坡会对海底产生力的作用，不同坡度斜坡对内孤立波的动力响应应该存在差异。本文通过水槽中制造内波，对不同角度的斜坡对内孤立波的动力响应过程进行了研究。结果表明，内孤立波通过陆架斜坡上方，会造成斜坡沉积物超孔隙水压力的积累；在相同振幅条件下，缓坡沉积物动力响应的幅度比陡坡沉积物大；随着振幅的增加，缓坡发生动力破坏程度大于陡坡；在斜坡沉积物稳定性受到破坏之前，超孔隙水压力的积累和释放同时存在，内孤立波振幅的增大会加剧超孔隙水压力的释放。该结果对于斜坡沉积物在内孤立波作用...
2021, 43(3): 135-145.
doi: 10.12284/hyxb2021049
摘要:
风暴潮是一种复杂的对众多因素敏感又备受关注的海洋现象。本文基于协方差局地化的集合卡尔曼滤波方法（EnKF），选择201810号台风“安比”登陆上海的风暴潮过程，首次将海洋站和FVCOM数值模拟的不同来源、不同误差信息、不同时空分辨率的风暴潮进行数据同化融合，获得了逐72 h的上海海域风暴潮的最优解，进行了同化结果评估验证，并给出了集合样本数和Schur半径设置范围。结果表明，实测计算和数值模拟的风暴增减水之间均方根误差为0.20 m，实测和同化计算的风暴增减水之间均方根误差为0.07 m，准确度...
风暴潮是一种复杂的对众多因素敏感又备受关注的海洋现象。本文基于协方差局地化的集合卡尔曼滤波方法（EnKF），选择201810号台风“安比”登陆上海的风暴潮过程，首次将海洋站和FVCOM数值模拟的不同来源、不同误差信息、不同时空分辨率的风暴潮进行数据同化融合，获得了逐72 h的上海海域风暴潮的最优解，进行了同化结果评估验证，并给出了集合样本数和Schur半径设置范围。结果表明，实测计算和数值模拟的风暴增减水之间均方根误差为0.20 m，实测和同化计算的风暴增减水之间均方根误差为0.07 m，准确度...
2021, 43(3): 146-156.
doi: 10.12284/hyxb2021027
摘要:
快速获取遥感影像水边线时空变化信息具有重要意义，滩涂水边线提取一直是遥感技术应用的难点问题。水边线在遥感影像上具有独特的空间关系与光谱特征。本文综合使用颜色模型变换法、信息熵计算法、最大类间方差法及边缘检测方法。以长江口崇明东滩为研究区，研究了Landsat-5卫星影像海陆对比度增强及不同尺度下的边缘提取，重点给出了基于热红外波段的水边线空间特征与光谱特征的计算方法，在面向对象技术框架下提出了一种顾及空间关系和光谱特征的遥感影像水边线快速提取方法。实验结果表明：(1)基于最大类间方差法的局部阈值...
快速获取遥感影像水边线时空变化信息具有重要意义，滩涂水边线提取一直是遥感技术应用的难点问题。水边线在遥感影像上具有独特的空间关系与光谱特征。本文综合使用颜色模型变换法、信息熵计算法、最大类间方差法及边缘检测方法。以长江口崇明东滩为研究区，研究了Landsat-5卫星影像海陆对比度增强及不同尺度下的边缘提取，重点给出了基于热红外波段的水边线空间特征与光谱特征的计算方法，在面向对象技术框架下提出了一种顾及空间关系和光谱特征的遥感影像水边线快速提取方法。实验结果表明：(1)基于最大类间方差法的局部阈值...
2021, 43(3): 157-164.
doi: 10.12284/hyxb2021043
摘要:
热液区沉积物接受了大量热液物质的输入，其矿物组成及地球化学空间分布特征是多金属硫化物勘探的有效指标。由于重力作用，洋中脊区域沉积物主要分布于低洼和平坦地形区。为了探索地形因素对热液区沉积物分布的影响规律，本文通过ArcGIS提出了一种基于地形数据的海底热液区沉积物分布趋势预测方法，并对西南印度洋中脊龙角区地形数据进行了分析，包括沉积物重力搬运方向提取、沉积物汇集量估算、海底沟谷提取和沉积物源区划分。通过与研究区底质解译结果进行对比验证发现，预测结果与研究区内沉积物的实际分布范围较为吻合，表明本方...
热液区沉积物接受了大量热液物质的输入，其矿物组成及地球化学空间分布特征是多金属硫化物勘探的有效指标。由于重力作用，洋中脊区域沉积物主要分布于低洼和平坦地形区。为了探索地形因素对热液区沉积物分布的影响规律，本文通过ArcGIS提出了一种基于地形数据的海底热液区沉积物分布趋势预测方法，并对西南印度洋中脊龙角区地形数据进行了分析，包括沉积物重力搬运方向提取、沉积物汇集量估算、海底沟谷提取和沉积物源区划分。通过与研究区底质解译结果进行对比验证发现，预测结果与研究区内沉积物的实际分布范围较为吻合，表明本方...
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