1993年 第15卷 第3期
1993, 15(3): 1-6.
摘要:
本文在重新求得有限均匀水深二维随机波动的二阶解的基础上,严密地导出了有限均匀水深二维随机波动二阶功率谱的表达式,准确地给出了二维深水随机波动二阶功率谱核函数在不同区域上的取值,从而修正并完善了Tick在这方面的研究.
本文在重新求得有限均匀水深二维随机波动的二阶解的基础上,严密地导出了有限均匀水深二维随机波动二阶功率谱的表达式,准确地给出了二维深水随机波动二阶功率谱核函数在不同区域上的取值,从而修正并完善了Tick在这方面的研究.
1993, 15(3): 7-13.
摘要:
本文给出斯托克斯波的一种新的近似解法,得到了与经典三阶以上斯托克斯波不同弥散关系和波面函数.在与经典斯托克斯波比较后,它被证明是一种更好的逼近解析解.它对精确确定斯托克斯波解,特别是确定高阶斯托克斯波的表达形式有重要应用价值.
本文给出斯托克斯波的一种新的近似解法,得到了与经典三阶以上斯托克斯波不同弥散关系和波面函数.在与经典斯托克斯波比较后,它被证明是一种更好的逼近解析解.它对精确确定斯托克斯波解,特别是确定高阶斯托克斯波的表达形式有重要应用价值.
1993, 15(3): 14-18.
摘要:
根据文献[1]建立的底层温度(TH)与其水柱垂向平均温度(T)的经验关系TH=f(T),结合流体动力学方程和(垂向平均)热传导方程,发展了以水气温差和风速为已知量的底层温度二维数值预报模式.该模式,避开了海面热量和动量输入在垂直水柱中分配的复杂物理过程而直接报出底层水温场,具有较好的实用性;此外,从试报的结果看,效果是令人满意的.
根据文献[1]建立的底层温度(TH)与其水柱垂向平均温度(T)的经验关系TH=f(T),结合流体动力学方程和(垂向平均)热传导方程,发展了以水气温差和风速为已知量的底层温度二维数值预报模式.该模式,避开了海面热量和动量输入在垂直水柱中分配的复杂物理过程而直接报出底层水温场,具有较好的实用性;此外,从试报的结果看,效果是令人满意的.
1993, 15(3): 19-28.
摘要:
求解渠道中的线性化流动问题,用以模拟台湾海峡中的流动.固有的(由大洋环流维持的)纵向海面坡度和岸边阻挡作用将诱发更大的横向海面坡度,它产生的梯度流强化了台湾海峡暖流.夏季偏南风将加强这股流动,而冬季偏北风将削弱这股流动,并可在表层形成顺风漂流,但次表层以下仍维持逆风海流.海峡中的北向流在靠大陆一侧形成上升流,这可能是构成闽中、闽北上升流的一种机制.
求解渠道中的线性化流动问题,用以模拟台湾海峡中的流动.固有的(由大洋环流维持的)纵向海面坡度和岸边阻挡作用将诱发更大的横向海面坡度,它产生的梯度流强化了台湾海峡暖流.夏季偏南风将加强这股流动,而冬季偏北风将削弱这股流动,并可在表层形成顺风漂流,但次表层以下仍维持逆风海流.海峡中的北向流在靠大陆一侧形成上升流,这可能是构成闽中、闽北上升流的一种机制.
1993, 15(3): 126-132.
摘要:
近年来,海气相互作用研究已成为世界性重要探讨课题之一,尤其是在海气相互作用对大气环流及天气过程方面的研究更为突出.但是由于海洋自身的特性,它在海气相互作用过程中,将扮演着重要角色.为此,重点研究海洋的变异特性及其受外来因素的可能影响和机制,对海气相互作用方面研究的进一步深入是非常有益的.本文的目的是通过分析黄、渤海水温场的变异状况,探讨对其产生可能影响的因素及其物理过程.
近年来,海气相互作用研究已成为世界性重要探讨课题之一,尤其是在海气相互作用对大气环流及天气过程方面的研究更为突出.但是由于海洋自身的特性,它在海气相互作用过程中,将扮演着重要角色.为此,重点研究海洋的变异特性及其受外来因素的可能影响和机制,对海气相互作用方面研究的进一步深入是非常有益的.本文的目的是通过分析黄、渤海水温场的变异状况,探讨对其产生可能影响的因素及其物理过程.
1993, 15(3): 29-36.
摘要:
埃尔尼诺事件与北半球大气环流有密切的遥相关.本文将事件定义为三级.即1级——反埃尔尼诺年,2级——正常年,3级——埃尔尼诺年.以此与前期(前二年1月起)到后期(后二年3月止)总共51个月的月平均500hPa和100hPa高度场求点相关,取相关系数r≥0.40为显著性相关.结论为:(1)埃尔尼诺事件对北半球大气环流有肯定的影响.(2)埃尔尼诺对低纬环流有最显著的大范围持续性正相关,持续期长达1年3个月,最佳正相关期为同年冬季～次年春季,最佳正相关区为中-西太平洋和东大西洋.(3)这种影响首先通过Walker环流在低纬度纬向扩展传播,冬春季环绕整个北半球成一显著性正相关环带.其次,冬季达峰值后,即通过Hadlley环流和二维Rossby波列作经向频散传播,对中高纬影响主要集中在几个关键区,即大气活动中心.最后于次年春季中纬峰值向高纬扩展传播,加上环流季节性变迁和隔季相关效应,次年夏季出现埃尔尼诺事件对中高纬环流影响的第二个峰值.表现出埃尔尼诺事件对海洋-气象灾害施加了重要影响.
埃尔尼诺事件与北半球大气环流有密切的遥相关.本文将事件定义为三级.即1级——反埃尔尼诺年,2级——正常年,3级——埃尔尼诺年.以此与前期(前二年1月起)到后期(后二年3月止)总共51个月的月平均500hPa和100hPa高度场求点相关,取相关系数r≥0.40为显著性相关.结论为:(1)埃尔尼诺事件对北半球大气环流有肯定的影响.(2)埃尔尼诺对低纬环流有最显著的大范围持续性正相关,持续期长达1年3个月,最佳正相关期为同年冬季～次年春季,最佳正相关区为中-西太平洋和东大西洋.(3)这种影响首先通过Walker环流在低纬度纬向扩展传播,冬春季环绕整个北半球成一显著性正相关环带.其次,冬季达峰值后,即通过Hadlley环流和二维Rossby波列作经向频散传播,对中高纬影响主要集中在几个关键区,即大气活动中心.最后于次年春季中纬峰值向高纬扩展传播,加上环流季节性变迁和隔季相关效应,次年夏季出现埃尔尼诺事件对中高纬环流影响的第二个峰值.表现出埃尔尼诺事件对海洋-气象灾害施加了重要影响.
1993, 15(3): 37-42.
摘要:
本文用最大熵谱分析法,研究了1984年1月～1988年12月5年新加坡地区潜热能相当温度的低频振荡特征.主要结果如下:(1)赤道新加坡地区潜热能相当温度谱与云量谱很相似,它可以反映大气中的低频振荡特征.(2)潜热能相当温度具有203、47～52、24～28、15～18和8～11天、的周期性振荡.(3)1986～1987埃尔尼诺对潜热能相当温度的振荡周期没有影响.(4)东北冬季风和西南夏季风期,潜热能相当温度的振荡周期都一样,不受季节变化的影响.本文所得到的初步结果可能有助于新加坡地区的中期天气预报.
本文用最大熵谱分析法,研究了1984年1月～1988年12月5年新加坡地区潜热能相当温度的低频振荡特征.主要结果如下:(1)赤道新加坡地区潜热能相当温度谱与云量谱很相似,它可以反映大气中的低频振荡特征.(2)潜热能相当温度具有203、47～52、24～28、15～18和8～11天、的周期性振荡.(3)1986～1987埃尔尼诺对潜热能相当温度的振荡周期没有影响.(4)东北冬季风和西南夏季风期,潜热能相当温度的振荡周期都一样,不受季节变化的影响.本文所得到的初步结果可能有助于新加坡地区的中期天气预报.
1993, 15(3): 133-139.
摘要:
在北半球中高纬度洋面上,温带气旋移出陆地后常突然猛烈加强,中心气压24h下降十余甚至数十hPa.在北太平洋地区,当气旋移到日本北部到千岛群岛以东洋面时,几乎都有上述爆发性发展阶段,这一海域也是北太平洋地区爆发性气旋的多发区.然而气旋突发式加深的幅度相差是很悬殊的,哪些属爆发性发展,哪些不是,这要有一个统一的标准.
在北半球中高纬度洋面上,温带气旋移出陆地后常突然猛烈加强,中心气压24h下降十余甚至数十hPa.在北太平洋地区,当气旋移到日本北部到千岛群岛以东洋面时,几乎都有上述爆发性发展阶段,这一海域也是北太平洋地区爆发性气旋的多发区.然而气旋突发式加深的幅度相差是很悬殊的,哪些属爆发性发展,哪些不是,这要有一个统一的标准.
1993, 15(3): 43-48.
摘要:
基于笔者近年来海域的现场观测和有关:(1)磷各种形态的含量;(2)不同形态之间的迁移、转化和贮藏;(3)再生、矿化的动力学过程的实验室模拟研究等方面的工作,得出的结果表明半封闭厦门港湾水体中磷的生物地球化学过程及其水环境容量,主要由悬浮颗粒物的吸附/解吸及生物碎屑的生物-化学分解过程所控制.提出了厦门港湾磷环境容量的模式.
基于笔者近年来海域的现场观测和有关:(1)磷各种形态的含量;(2)不同形态之间的迁移、转化和贮藏;(3)再生、矿化的动力学过程的实验室模拟研究等方面的工作,得出的结果表明半封闭厦门港湾水体中磷的生物地球化学过程及其水环境容量,主要由悬浮颗粒物的吸附/解吸及生物碎屑的生物-化学分解过程所控制.提出了厦门港湾磷环境容量的模式.
1993, 15(3): 49-62.
摘要:
厦门港表层沉积物细砂与极细砂中共有重矿物61种,其中大部分为陆源碎屑矿物,仅见少数自生矿物.不同海域、粒级的矿物含量变化较大,但多数矿物含量具有近岸高远岸低的特征.不同粒级的同种矿物分布比较相似,高值区一般也偏离不远.据优势和特征矿物分布等特点,将本港重矿物分布划分为12个组合区.文中较详细地论述了港湾周缘岩石和海洋动力等因素在形成上述结果中的作用.
厦门港表层沉积物细砂与极细砂中共有重矿物61种,其中大部分为陆源碎屑矿物,仅见少数自生矿物.不同海域、粒级的矿物含量变化较大,但多数矿物含量具有近岸高远岸低的特征.不同粒级的同种矿物分布比较相似,高值区一般也偏离不远.据优势和特征矿物分布等特点,将本港重矿物分布划分为12个组合区.文中较详细地论述了港湾周缘岩石和海洋动力等因素在形成上述结果中的作用.
1993, 15(3): 63-72.
摘要:
最大浑浊区在潮汐河口普遍存在,并对河床冲淤演变有重大影响.本文在笔者多年研究基础上,首次系统地探讨我国强混合河口最大浑浊区的形成机理.认为此类河口形成最大浑浊区的根本原因在于床面水流切应力(或流速)有规律地先沿程增强继而递减,而潮波不对称引起的相向净输沙是导致泥沙在最大浑浊区聚集的重要因子,絮凝沉降则加强了泥沙的这种滞留富集趋势.此外,细泥沙补给是最大浑浊区发育的物质基础,并主要控制其浓度和规模.
最大浑浊区在潮汐河口普遍存在,并对河床冲淤演变有重大影响.本文在笔者多年研究基础上,首次系统地探讨我国强混合河口最大浑浊区的形成机理.认为此类河口形成最大浑浊区的根本原因在于床面水流切应力(或流速)有规律地先沿程增强继而递减,而潮波不对称引起的相向净输沙是导致泥沙在最大浑浊区聚集的重要因子,絮凝沉降则加强了泥沙的这种滞留富集趋势.此外,细泥沙补给是最大浑浊区发育的物质基础,并主要控制其浓度和规模.
1993, 15(3): 73-79.
摘要:
在均匀磁化的假设下,进行海山磁性的反演,有时能获得良好的效果,有时则不然.海山磁性的不均匀性是影响反演精度的主要因素,特别当海山内部的正反向磁化不是严格反平行时,反演精度很低.海山形状不准确、磁测资料的随机误差对反演精度的影响较小.可以用拟合度参数GFR(Goodness-of-Fit Ratio)来衡量反演结果的可靠程度.当GFR≥5时,均匀磁化假设下反演所得的磁化方向有很高的参考价值;GFR=2～5时,反演结果有一定的参考价值;GFR<2时,反演结果常含有很大的误差.本文用面积分计算磁异常.在AT微机上反演一个海山的磁性,约需1分钟.
在均匀磁化的假设下,进行海山磁性的反演,有时能获得良好的效果,有时则不然.海山磁性的不均匀性是影响反演精度的主要因素,特别当海山内部的正反向磁化不是严格反平行时,反演精度很低.海山形状不准确、磁测资料的随机误差对反演精度的影响较小.可以用拟合度参数GFR(Goodness-of-Fit Ratio)来衡量反演结果的可靠程度.当GFR≥5时,均匀磁化假设下反演所得的磁化方向有很高的参考价值;GFR=2～5时,反演结果有一定的参考价值;GFR<2时,反演结果常含有很大的误差.本文用面积分计算磁异常.在AT微机上反演一个海山的磁性,约需1分钟.
1993, 15(3): 80-87.
摘要:
为了建立新的防治重金属离子对中国对虾(Penaeus chinensis)人工育苗阶段危害的方法和进一步明确防治时机,本文研究了铜、锌、铅、镉离子对中国对虾各期幼体变态的影响,并比较了两种消除方法的效果.结果表明,与原海水对照,铜、锌、铅、镉4种离子的加入浓度各为15μg/dm3时,无节幼体的变态率显著(0.025<P<0.05)降低;溞状幼体的变态率不受影响(P>0.1);糠虾幼体的变态率反而显著提高(P<0.005).幼体对重金属离子的敏感性为无节幼体>溞状幼体>糠虾幼体>仔虾.植物饵料对重金属离子有络合作用,可降低其毒性.采用EDTA螯合法和高分子吸附剂去除法均可消除其影响,两者之间无显著差异.高浓度的EDTA有害于幼体,10μg/cm3以下为安全浓度.初步观察到低浓度的铜、锌离子似乎对溞状幼体阶段有益.建议在一般海域进行对虾育苗,在溞状幼体以后阶段,不必采取消除重金属离子影响的措施.
为了建立新的防治重金属离子对中国对虾(Penaeus chinensis)人工育苗阶段危害的方法和进一步明确防治时机,本文研究了铜、锌、铅、镉离子对中国对虾各期幼体变态的影响,并比较了两种消除方法的效果.结果表明,与原海水对照,铜、锌、铅、镉4种离子的加入浓度各为15μg/dm3时,无节幼体的变态率显著(0.025<P<0.05)降低;溞状幼体的变态率不受影响(P>0.1);糠虾幼体的变态率反而显著提高(P<0.005).幼体对重金属离子的敏感性为无节幼体>溞状幼体>糠虾幼体>仔虾.植物饵料对重金属离子有络合作用,可降低其毒性.采用EDTA螯合法和高分子吸附剂去除法均可消除其影响,两者之间无显著差异.高浓度的EDTA有害于幼体,10μg/cm3以下为安全浓度.初步观察到低浓度的铜、锌离子似乎对溞状幼体阶段有益.建议在一般海域进行对虾育苗,在溞状幼体以后阶段,不必采取消除重金属离子影响的措施.
1993, 15(3): 88-93.
摘要:
报道了钝顶螺旋藻优良品系S6的生长特性及光合特性,并与对照品系F16进行了比较研究.S6品系主要具有以下优点:(1)个体大.藻丝很长(1600～2600μm),约为对照品系的10倍.(2)上浮性好.由于藻丝很长,互相缠绕,呈絮状漂浮在水面,较易采收.(3)生长速度快.S6品系生长率K=0.2137,而对照品系生长率K=0.1341.(4)蛋白含量高.S6粗蛋白含量为69.1%,比对照品系高19.7%.(5)最适温度较低,适宜于在北方进行大规模培养.
报道了钝顶螺旋藻优良品系S6的生长特性及光合特性,并与对照品系F16进行了比较研究.S6品系主要具有以下优点:(1)个体大.藻丝很长(1600～2600μm),约为对照品系的10倍.(2)上浮性好.由于藻丝很长,互相缠绕,呈絮状漂浮在水面,较易采收.(3)生长速度快.S6品系生长率K=0.2137,而对照品系生长率K=0.1341.(4)蛋白含量高.S6粗蛋白含量为69.1%,比对照品系高19.7%.(5)最适温度较低,适宜于在北方进行大规模培养.
1993, 15(3): 94-100.
摘要:
研究了藻胆蛋白与绿藻光合膜之间激发能传递的关系.发现只有在别藻蓝蛋白存在时,藻红蛋白或藻蓝蛋白才能将其所吸收的光能传递给一起温育的绿藻类囊体光系统Ⅱ.传能效率与藻胆蛋白的种类有关.藻胆蛋白只能将激发能传递给经SDS-PAGE纯化的LHCⅡ,但不能传递给D2蛋白.
研究了藻胆蛋白与绿藻光合膜之间激发能传递的关系.发现只有在别藻蓝蛋白存在时,藻红蛋白或藻蓝蛋白才能将其所吸收的光能传递给一起温育的绿藻类囊体光系统Ⅱ.传能效率与藻胆蛋白的种类有关.藻胆蛋白只能将激发能传递给经SDS-PAGE纯化的LHCⅡ,但不能传递给D2蛋白.
1993, 15(3): 101-105.
摘要:
用细胞松驰素B(C.B)处理中国对虾(Penaeus chinensis)的受精卵,诱发三倍体,经培养已获得溞状幼体.实验所用C.B浓度为0.1～2.5mg/dm3.处理的起始时间是在受精后5～20min,处理的持续时间为10～40min.三倍体的诱导率达62.5%.C.B处理浓度越高,对极体排放的抑制力越强,但胚胎畸形率和非整倍体数量则增多.对虾三倍体的诱导成功,为对虾的多倍体育种提供了可能.
用细胞松驰素B(C.B)处理中国对虾(Penaeus chinensis)的受精卵,诱发三倍体,经培养已获得溞状幼体.实验所用C.B浓度为0.1～2.5mg/dm3.处理的起始时间是在受精后5～20min,处理的持续时间为10～40min.三倍体的诱导率达62.5%.C.B处理浓度越高,对极体排放的抑制力越强,但胚胎畸形率和非整倍体数量则增多.对虾三倍体的诱导成功,为对虾的多倍体育种提供了可能.
1993, 15(3): 106-115.
摘要:
对建在海床上的海洋工程建筑物,波浪引起的渗流力是不可忽视的环境因素之一.我们给出了圆墩柱下无限深可渗可压缩海床中波浪渗流压力的封闭形式的解析解,进而可以给出作用在墩柱底面上的渗流力和力矩的解析表达式.假定海床土介质是可变形的,孔隙流体是可压缩的,渗流遵从达西定律,则渗流压力的控制方程为▽2p=CMs∂P/∂t.海底面上的波浪压力由线性波浪理论计算.
对建在海床上的海洋工程建筑物,波浪引起的渗流力是不可忽视的环境因素之一.我们给出了圆墩柱下无限深可渗可压缩海床中波浪渗流压力的封闭形式的解析解,进而可以给出作用在墩柱底面上的渗流力和力矩的解析表达式.假定海床土介质是可变形的,孔隙流体是可压缩的,渗流遵从达西定律,则渗流压力的控制方程为▽2p=CMs∂P/∂t.海底面上的波浪压力由线性波浪理论计算.
1993, 15(3): 116-125.
摘要:
为分析海洋混凝土结构在波浪及海流等荷载作用下的疲劳特性,基于试验结果分析,我们建议了一个用弹塑性增量变刚度法分段跟踪疲劳应力-应变关系曲线及应力循环次数与疲劳应变关系曲线相结合的非线性有限元分析法.混凝土的本构模型采用内时损伤模型.该分析方法的特点是利用较少的机时,就可分析得出结构经过任一疲劳次数(包括上百万次)高周疲劳全过程后的应力、应变状态.这在国内外尚属少见,从而为海洋混凝土结构疲劳特性的有限元分析及用分析法部分代替冗长、昂贵的疲劳试验提供了条件.为验证分析方法的可靠性,我们对海洋平台中经常遇到的钢筋混凝土板的疲劳特性进行了分析,所得计算结果与试验结果符合较好,证明了本文所建议方法的可行性.
为分析海洋混凝土结构在波浪及海流等荷载作用下的疲劳特性,基于试验结果分析,我们建议了一个用弹塑性增量变刚度法分段跟踪疲劳应力-应变关系曲线及应力循环次数与疲劳应变关系曲线相结合的非线性有限元分析法.混凝土的本构模型采用内时损伤模型.该分析方法的特点是利用较少的机时,就可分析得出结构经过任一疲劳次数(包括上百万次)高周疲劳全过程后的应力、应变状态.这在国内外尚属少见,从而为海洋混凝土结构疲劳特性的有限元分析及用分析法部分代替冗长、昂贵的疲劳试验提供了条件.为验证分析方法的可靠性,我们对海洋平台中经常遇到的钢筋混凝土板的疲劳特性进行了分析,所得计算结果与试验结果符合较好,证明了本文所建议方法的可行性.
1993, 15(3): 140-146.
摘要:
在过去20年中,北极地区不同型式近海结构均发生过严重的冰激振动.这些结构包括独腿灯塔(70年代的芬兰波兹尼亚湾)、多腿采油平台(1969、1977和1988～1990年我国渤海湾)以及大尺度的人工岛(1986年加拿大波弗特(Beauforts)海Molikpaq人工岛).这些振动在不同程度上造成了结构损坏或影响正常生产.因此,认识和抑制近海结构的冰激振动是一个迫切和现实的问题.基于研究者从不同角度观察的结果,解释这类振动的观点各不相同.
在过去20年中,北极地区不同型式近海结构均发生过严重的冰激振动.这些结构包括独腿灯塔(70年代的芬兰波兹尼亚湾)、多腿采油平台(1969、1977和1988～1990年我国渤海湾)以及大尺度的人工岛(1986年加拿大波弗特(Beauforts)海Molikpaq人工岛).这些振动在不同程度上造成了结构损坏或影响正常生产.因此,认识和抑制近海结构的冰激振动是一个迫切和现实的问题.基于研究者从不同角度观察的结果,解释这类振动的观点各不相同.
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