1999年 第21卷 第6期
1999, 21(6): 1-8.
摘要:
建立了一个描述中尺度涡的新的非线性方程,然后利用变分原理研究了孤立涡旋的Liapunov稳定性,指出反气旋和气旋涡都是稳定的。数值计算结果发现在β效应的作用下这些涡旋都向西移动而不存在向南的移动,然而在反气旋涡的上游存在一个孤立地形(例如海山)的话,孤立地形会使反气旋涡向南移动,而且移动的轨迹取决于孤立地形的位置。当两个反气旋涡同时存在并发生相互作用时,上游孤立地形使这两个反气旋涡产生弱合并并出现弱分离。而且孤立地形的位置对这两个涡的移动和旋转有重要影响。
建立了一个描述中尺度涡的新的非线性方程,然后利用变分原理研究了孤立涡旋的Liapunov稳定性,指出反气旋和气旋涡都是稳定的。数值计算结果发现在β效应的作用下这些涡旋都向西移动而不存在向南的移动,然而在反气旋涡的上游存在一个孤立地形(例如海山)的话,孤立地形会使反气旋涡向南移动,而且移动的轨迹取决于孤立地形的位置。当两个反气旋涡同时存在并发生相互作用时,上游孤立地形使这两个反气旋涡产生弱合并并出现弱分离。而且孤立地形的位置对这两个涡的移动和旋转有重要影响。
1999, 21(6): 9-16.
摘要:
系统地分析了137°E断面温、盐度的多年变化,主要结果为:(1)137°E断面100m层温度,在低纬度海域于某些年份出现异常低温,此现象可能与厄尔尼诺事件有关;指出棉兰老冷涡的存在是造成该断面于6°～8°N附近出现低温的主要原因。(2)厄尔尼诺期间,冬季137°E断面上28℃等温线所在纬度小于其多年平均值。(3)冬季137°E断面上次表层高盐水可划分为强型、次强型、中等型和弱型4种类型。
系统地分析了137°E断面温、盐度的多年变化,主要结果为:(1)137°E断面100m层温度,在低纬度海域于某些年份出现异常低温,此现象可能与厄尔尼诺事件有关;指出棉兰老冷涡的存在是造成该断面于6°～8°N附近出现低温的主要原因。(2)厄尔尼诺期间,冬季137°E断面上28℃等温线所在纬度小于其多年平均值。(3)冬季137°E断面上次表层高盐水可划分为强型、次强型、中等型和弱型4种类型。
1999, 21(6): 17-25.
摘要:
应用控制台风的大气运动方程组求得了台风的三维定常流场以及相应的气压场和温度场,其中的三维流场构成了物理空间的一个非线性自治动力系统。研究指出:根据台风运动的定常解,台风的下层中心是低气压且是正垂直涡度(气旋式涡度)和水平辐合,上层中心是高气压(反气旋式涡度)和水平辐散;根据台风自治动力系统所获得的两个鞍一焦点很好地说明了台风的螺旋斑图,下层空气螺旋向内,引起台风中心附近的上升运动,上层空气螺旋向外引起台风外围的下沉运动,这些都与实际台风结构相似,文中阐明,地球的旋转和大气粘性对台风的螺旋结构是至关重要的。
应用控制台风的大气运动方程组求得了台风的三维定常流场以及相应的气压场和温度场,其中的三维流场构成了物理空间的一个非线性自治动力系统。研究指出:根据台风运动的定常解,台风的下层中心是低气压且是正垂直涡度(气旋式涡度)和水平辐合,上层中心是高气压(反气旋式涡度)和水平辐散;根据台风自治动力系统所获得的两个鞍一焦点很好地说明了台风的螺旋斑图,下层空气螺旋向内,引起台风中心附近的上升运动,上层空气螺旋向外引起台风外围的下沉运动,这些都与实际台风结构相似,文中阐明,地球的旋转和大气粘性对台风的螺旋结构是至关重要的。
1999, 21(6): 26-39.
摘要:
主要研究了东亚(中国和日本)夏季气候(降水和气温)主要模态的年际变化及其机理。研究发现,中国区域夏季降水和气温的大尺度年际变化间有很强的耦合:大范围多(少)雨对应大范围低(高)温。奇异值分解的第一个模态的长期变化主要反映了长江中下游地区降水逐年增加(变湿)的趋势而气温逐年降低(变冷)的趋势。在70年代中期以后,长江中下游地区降水和气温耦合变化的准两年分量明显增强。研究表明,影响长江中下游地区夏季降水和气温年际变化的大尺度环流背景异常十分相似,即主要是两个遥相关型:太平洋-日本(PJ)型和欧亚型遥相关型。与夏季东亚梅雨异常相联系的长江中下游地区降水和气温异常是中高纬度干冷空气和低纬度暖湿空气相互作用的结果。热带西太平洋海表温度异常和相关的对流活动的年际变化通过PJ型对东亚地区夏季降水和气温的年际变化产生十分显着的影响。西太平洋对流活动与北半球大气环流遥相关的相互作用有明显的季节性。PJ型不仅是夏季西太平洋对流活动与北半球夏季热带外地区500hPa高度场年际变化耦合相互作用的最重要模态,而且也是两者各自变化的一个十分重要的模态。1984年夏季北半球500hPa位势高度主振荡型分析表明存在着能量从热带西太平洋向东亚北部的PJ型的振荡传播。低纬度的影响可传播到70°N,同时也存在能量从高纬度向低纬度的传播.即从极地传播到70°N。高纬度和低纬度的影响在70°N附近汇合。
主要研究了东亚(中国和日本)夏季气候(降水和气温)主要模态的年际变化及其机理。研究发现,中国区域夏季降水和气温的大尺度年际变化间有很强的耦合:大范围多(少)雨对应大范围低(高)温。奇异值分解的第一个模态的长期变化主要反映了长江中下游地区降水逐年增加(变湿)的趋势而气温逐年降低(变冷)的趋势。在70年代中期以后,长江中下游地区降水和气温耦合变化的准两年分量明显增强。研究表明,影响长江中下游地区夏季降水和气温年际变化的大尺度环流背景异常十分相似,即主要是两个遥相关型:太平洋-日本(PJ)型和欧亚型遥相关型。与夏季东亚梅雨异常相联系的长江中下游地区降水和气温异常是中高纬度干冷空气和低纬度暖湿空气相互作用的结果。热带西太平洋海表温度异常和相关的对流活动的年际变化通过PJ型对东亚地区夏季降水和气温的年际变化产生十分显着的影响。西太平洋对流活动与北半球大气环流遥相关的相互作用有明显的季节性。PJ型不仅是夏季西太平洋对流活动与北半球夏季热带外地区500hPa高度场年际变化耦合相互作用的最重要模态,而且也是两者各自变化的一个十分重要的模态。1984年夏季北半球500hPa位势高度主振荡型分析表明存在着能量从热带西太平洋向东亚北部的PJ型的振荡传播。低纬度的影响可传播到70°N,同时也存在能量从高纬度向低纬度的传播.即从极地传播到70°N。高纬度和低纬度的影响在70°N附近汇合。
1999, 21(6): 40-46.
摘要:
对基于梯形积分原理的集成采样法的可行性在理论上进行了阐述,并在厦门湾和南海北部的5个站位分别采集不同深度的水样和由这些水样按一定比例混合而成的集成水样进行了现场研究,结果表明两种采样方法经不可逆稳态清除模型得出的溶解态234Th的清除通量、颗粒态234Th的输出通量及溶解态、颗粒态234Th的停留时间基本一致,证实了垂直集成采样法的可行性与可靠性。这种新的采样方案为今后充分发挥234Th法的优势,在更大空间尺度上进行新生产力的研究提供了可靠的保证。
对基于梯形积分原理的集成采样法的可行性在理论上进行了阐述,并在厦门湾和南海北部的5个站位分别采集不同深度的水样和由这些水样按一定比例混合而成的集成水样进行了现场研究,结果表明两种采样方法经不可逆稳态清除模型得出的溶解态234Th的清除通量、颗粒态234Th的输出通量及溶解态、颗粒态234Th的停留时间基本一致,证实了垂直集成采样法的可行性与可靠性。这种新的采样方案为今后充分发挥234Th法的优势,在更大空间尺度上进行新生产力的研究提供了可靠的保证。
1999, 21(6): 47-54.
摘要:
利用1994年大洋多金属结核调查所获得的土工资料,结合以往有关资料进行了综合分析。研究了大洋沉积物类型、沉积物土工性质、土质强度等,为未来海底工程设施和多金属结核开采设备的设计与制造提供依据。
利用1994年大洋多金属结核调查所获得的土工资料,结合以往有关资料进行了综合分析。研究了大洋沉积物类型、沉积物土工性质、土质强度等,为未来海底工程设施和多金属结核开采设备的设计与制造提供依据。
1999, 21(6): 55-63.
摘要:
研究区域的基底断裂构造十分发育。EW、NEE和NE向基底大断裂宏观上构成和控制区域地质构造的基本格架;NS、NNW和NW向断裂多为张扭性平移断层,它们对基本格架起强烈的分割破坏和错断作用,形成和控制次一级区域差异性的构造运动和岩浆活动特征。东海陆架边缘隆起带磁性基底埋深一般为3～4km.基底由前中新世变质岩系及不同时期形成的火成岩类组成。地壳厚度为24-28km,为大陆地壳。南冲绳海槽盆地磁性基底埋深一般为5～7km,可划分出4个次一级盆地。基底极可能由前中新世以来海槽张裂运动所形成的玄武岩层或部分变质岩系组成,靠近陆坡坡脚处可能包括前第三纪的老地层。地壳厚度为15～20km,地壳为亚大洋型。
研究区域的基底断裂构造十分发育。EW、NEE和NE向基底大断裂宏观上构成和控制区域地质构造的基本格架;NS、NNW和NW向断裂多为张扭性平移断层,它们对基本格架起强烈的分割破坏和错断作用,形成和控制次一级区域差异性的构造运动和岩浆活动特征。东海陆架边缘隆起带磁性基底埋深一般为3～4km.基底由前中新世变质岩系及不同时期形成的火成岩类组成。地壳厚度为24-28km,为大陆地壳。南冲绳海槽盆地磁性基底埋深一般为5～7km,可划分出4个次一级盆地。基底极可能由前中新世以来海槽张裂运动所形成的玄武岩层或部分变质岩系组成,靠近陆坡坡脚处可能包括前第三纪的老地层。地壳厚度为15～20km,地壳为亚大洋型。
1999, 21(6): 64-71.
摘要:
根据2100余个钻孔资料,并结合大比例尺地形图、航片、卫片判读分析,以及野外实地考察和沉积物样品的粒度分析、岩相分析、14C测年,研究了莱州湾南岸平原浅埋古河道带的分布规律、埋藏和沉积特征、古河道的分期断代以及与海(咸)水入侵关系。该区在埋深60m内的浅埋古河道带,可分成弥河、潍河和白浪河3个系统,它们大都呈掌状、放射状分布,并与其所属河流的冲洪积扇范围相吻合。该区古河道的形成和发育与古气候和海平面变化密切相关。自晚更新世晚期以来,该区有4期古河道发育,其中玉木旱冰期古河道和玉术主冰期古河道的砂层沉积粒度粗、连通性好、分布广,既是富水性强、水质好的淡水含水层,又是该区海(咸)水入侵的主要通道。控制在浅埋古河道带超采地下淡水,并在丰水季节利用其进行地下水回灌,是治理该区海(咸)水入侵灾害的重要措施之一。
根据2100余个钻孔资料,并结合大比例尺地形图、航片、卫片判读分析,以及野外实地考察和沉积物样品的粒度分析、岩相分析、14C测年,研究了莱州湾南岸平原浅埋古河道带的分布规律、埋藏和沉积特征、古河道的分期断代以及与海(咸)水入侵关系。该区在埋深60m内的浅埋古河道带,可分成弥河、潍河和白浪河3个系统,它们大都呈掌状、放射状分布,并与其所属河流的冲洪积扇范围相吻合。该区古河道的形成和发育与古气候和海平面变化密切相关。自晚更新世晚期以来,该区有4期古河道发育,其中玉木旱冰期古河道和玉术主冰期古河道的砂层沉积粒度粗、连通性好、分布广,既是富水性强、水质好的淡水含水层,又是该区海(咸)水入侵的主要通道。控制在浅埋古河道带超采地下淡水,并在丰水季节利用其进行地下水回灌,是治理该区海(咸)水入侵灾害的重要措施之一。
1999, 21(6): 72-80.
摘要:
在对台湾以北海域浮游桡足类生物海洋学特征进行数量分布方面的研究后的续篇,重点对本海区浮游挠足类的群落结构和群落性质以及与栖区环境条件间的关系作了分析探讨。结果表明,本区桡足类群落结构种类组成复杂,出现种类共237种,但周年共有种比例仅占32%.桡足类群落的多样度和均匀度年均值各为3.714和0.690,在平面分布上呈外部海区高于近岸海区的大体趋势。本区群落可划分为5个生态类群,其中暖水性外海高温偏低盐类群和热带大洋高温高盐类群可分别指示台湾海峡水和黑潮表层水的季节消长过程。从不同侧面的计算分析均表明,冬季在环境条件上均有异于其他3季。在春、夏、秋季,以普通波水蚤最具优势,盐度是影响群落特征值的主导因子,群落的性质是以暖水性外海种类为主、热带大洋种也占相当比例的亚热带-热带群落结构的特点;在冬季,主要优势种是海洋真刺水蚤,温度是群落特征值的主要制约因子,群落呈现以热带大洋种占支配地位的热带大洋群落结构属性。
在对台湾以北海域浮游桡足类生物海洋学特征进行数量分布方面的研究后的续篇,重点对本海区浮游挠足类的群落结构和群落性质以及与栖区环境条件间的关系作了分析探讨。结果表明,本区桡足类群落结构种类组成复杂,出现种类共237种,但周年共有种比例仅占32%.桡足类群落的多样度和均匀度年均值各为3.714和0.690,在平面分布上呈外部海区高于近岸海区的大体趋势。本区群落可划分为5个生态类群,其中暖水性外海高温偏低盐类群和热带大洋高温高盐类群可分别指示台湾海峡水和黑潮表层水的季节消长过程。从不同侧面的计算分析均表明,冬季在环境条件上均有异于其他3季。在春、夏、秋季,以普通波水蚤最具优势,盐度是影响群落特征值的主导因子,群落的性质是以暖水性外海种类为主、热带大洋种也占相当比例的亚热带-热带群落结构的特点;在冬季,主要优势种是海洋真刺水蚤,温度是群落特征值的主要制约因子,群落呈现以热带大洋种占支配地位的热带大洋群落结构属性。
1999, 21(6): 81-86.
摘要:
研究在20、25和30℃的正常海水(盐度为31)和5个盐度、水温为25℃条件下,分别测定了3个规格中国对虾摄食沙蚕和配合饲料的氮收支。研究结果表明,中国对虾的氮摄食率随温度的升高而增大,随体重的增加而减小;盐度为5时氮摄食率最小为11.78mg·g-1d-1,盐度为13时最大为13.88mg·g-1d-1.生长氮的比例随温度的升高显着减小;盐度为20的生长氮比例最大为26.52%,此时的特定生长率也最大为7.8%,盐度为5时的最小。中国对虾摄食沙蚕和配合饲料的平均氮收支模式分别为100I=27.63G+3.58E+1.66F+67.13U;100I=18.34G+4.10E+6.07F+71.49U.
研究在20、25和30℃的正常海水(盐度为31)和5个盐度、水温为25℃条件下,分别测定了3个规格中国对虾摄食沙蚕和配合饲料的氮收支。研究结果表明,中国对虾的氮摄食率随温度的升高而增大,随体重的增加而减小;盐度为5时氮摄食率最小为11.78mg·g-1d-1,盐度为13时最大为13.88mg·g-1d-1.生长氮的比例随温度的升高显着减小;盐度为20的生长氮比例最大为26.52%,此时的特定生长率也最大为7.8%,盐度为5时的最小。中国对虾摄食沙蚕和配合饲料的平均氮收支模式分别为100I=27.63G+3.58E+1.66F+67.13U;100I=18.34G+4.10E+6.07F+71.49U.
1999, 21(6): 87-93.
摘要:
应用三步有限元法结合大涡模拟方法(LES)离散非定常不可压流动的Navier-Stokes方程,模拟了波浪场中海底管线周围流场及其受力情况,并把数值模拟的结果与物理实验的实测结果进行了比较,两者符合较好。为了检验三维效应的影响,同时进行了二维和三维流场的数值模拟。
应用三步有限元法结合大涡模拟方法(LES)离散非定常不可压流动的Navier-Stokes方程,模拟了波浪场中海底管线周围流场及其受力情况,并把数值模拟的结果与物理实验的实测结果进行了比较,两者符合较好。为了检验三维效应的影响,同时进行了二维和三维流场的数值模拟。
1999, 21(6): 94-101.
摘要:
用有限元分析方法对筒形基础负压沉贯渗流场进行了动态模拟,提出了筒形基础负压沉贯阻力的数值计算方法;修正了计算筒形基础负压沉贯阻力的公式,并给出了有关系数的取值范围。计算结果表明了计算方法的可靠性和工程实用性。
用有限元分析方法对筒形基础负压沉贯渗流场进行了动态模拟,提出了筒形基础负压沉贯阻力的数值计算方法;修正了计算筒形基础负压沉贯阻力的公式,并给出了有关系数的取值范围。计算结果表明了计算方法的可靠性和工程实用性。
1999, 21(6): 102-109.
摘要:
我国现代海平面变化的系统研究,开始于80年代前后,主要集中于海平面年变率和预测。早期所采用的方法有直线回归法、周期法外推预测等,之后有本征分析方法、随机动态预测模型及灰色系统方法等,以上方法各有利弊,但都因为不能较精确得到海平面变化中的各种周期变化而使得预测精度较差,尤其是对于海平面变化中较长周期的分辨方面。
我国现代海平面变化的系统研究,开始于80年代前后,主要集中于海平面年变率和预测。早期所采用的方法有直线回归法、周期法外推预测等,之后有本征分析方法、随机动态预测模型及灰色系统方法等,以上方法各有利弊,但都因为不能较精确得到海平面变化中的各种周期变化而使得预测精度较差,尤其是对于海平面变化中较长周期的分辨方面。
1999, 21(6): 110-115.
摘要:
海洋中浮游植物进行光合作用,固定有机碳,是海洋生物链的基础,因此,研究浮游植物生物量的指标——光合色素(主要是叶绿素a)的时空变化具有十分重要的意义。我国自50年代以来,对海洋浮游植物色素分布进行了大量的现场调查和研究,取得了一些初步结果[1-3]。
海洋中浮游植物进行光合作用,固定有机碳,是海洋生物链的基础,因此,研究浮游植物生物量的指标——光合色素(主要是叶绿素a)的时空变化具有十分重要的意义。我国自50年代以来,对海洋浮游植物色素分布进行了大量的现场调查和研究,取得了一些初步结果[1-3]。
1999, 21(6): 116-123.
摘要:
现有的大量实验研究结果表明[1-4],从海洋环境中分离出的降解石油烃细菌和酵母不仅对不同油种降解差异较大、降解率较低,而且它们大都在小油滴中生长,那里的营养盐和氧含量往往限制其生长繁殖和降解石油烃能力,所以,要应用海洋细菌和酵母清除海上油污,就需要给它们以能利用的方式提供氧和氮磷营养盐。在现实海洋环境中这是难以操作并且也是有争议的,因此,应用它们去除海上油污很难深入下去。
现有的大量实验研究结果表明[1-4],从海洋环境中分离出的降解石油烃细菌和酵母不仅对不同油种降解差异较大、降解率较低,而且它们大都在小油滴中生长,那里的营养盐和氧含量往往限制其生长繁殖和降解石油烃能力,所以,要应用海洋细菌和酵母清除海上油污,就需要给它们以能利用的方式提供氧和氮磷营养盐。在现实海洋环境中这是难以操作并且也是有争议的,因此,应用它们去除海上油污很难深入下去。
1999, 21(6): 124-129.
摘要:
黄海对我国是颇为重要的陆架海区,也是世界上最典型的半封闭性陆架浅海之一。它和所有陆架海区一样,是人类活动、经济开发最为集中的地带,也是陆地、海洋、大气各种过程相互作用较为激烈的地带。
黄海对我国是颇为重要的陆架海区,也是世界上最典型的半封闭性陆架浅海之一。它和所有陆架海区一样,是人类活动、经济开发最为集中的地带,也是陆地、海洋、大气各种过程相互作用较为激烈的地带。
1999, 21(6): 130-133.
摘要:
解氮作用是指微生物引导的结合态NO3-转化为N2O或N2等一种或两种气体的非同化吸收过程,即NO3-→、NO2-→NO→N2O→N2[1].该过程是自然界许多水体中结合态NO3转化为气态N2的重要形式,结合态NO3是水体初级生产的限制因素,解氮作用的中间产物N2O是与大气臭氧层密切相关因子。因此,人们注重解氮作用的研究。
解氮作用是指微生物引导的结合态NO3-转化为N2O或N2等一种或两种气体的非同化吸收过程,即NO3-→、NO2-→NO→N2O→N2[1].该过程是自然界许多水体中结合态NO3转化为气态N2的重要形式,结合态NO3是水体初级生产的限制因素,解氮作用的中间产物N2O是与大气臭氧层密切相关因子。因此,人们注重解氮作用的研究。
1999, 21(6): 134-137.
摘要:
合浦珠母贝(Pinctada fucata)是我国海产珍珠重要母贝,其大批量种苗的人工繁殖于70年代获得成功合浦珠母贝的繁殖生物学有其特殊的地方,即人工解剖获得的精子在自然海水中不运动,没有受精能力,需用一定的化学物质激活才能受精[1-3]。
合浦珠母贝(Pinctada fucata)是我国海产珍珠重要母贝,其大批量种苗的人工繁殖于70年代获得成功合浦珠母贝的繁殖生物学有其特殊的地方,即人工解剖获得的精子在自然海水中不运动,没有受精能力,需用一定的化学物质激活才能受精[1-3]。
1999, 21(6): 138-144.
摘要:
滤食性贝类可从天然水体和养殖水体中滤取大量的浮游物,并将滤食的物质以组织生长、粪便、排泄物等形式重新分配,进而对水质状况产生直接或间接的影响。已有的报道表明,滤食性贝类较多的湖区、海区浮游植物的数量、叶绿素a含量明显减少[1,2],浮游物颗粒规格的结构也会发生变化[3],水柱中小型浮游动物、细菌及水体的水流速度等也会受到一定的影响[4,5]。
滤食性贝类可从天然水体和养殖水体中滤取大量的浮游物,并将滤食的物质以组织生长、粪便、排泄物等形式重新分配,进而对水质状况产生直接或间接的影响。已有的报道表明,滤食性贝类较多的湖区、海区浮游植物的数量、叶绿素a含量明显减少[1,2],浮游物颗粒规格的结构也会发生变化[3],水柱中小型浮游动物、细菌及水体的水流速度等也会受到一定的影响[4,5]。
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