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2003年  第25卷  第6期

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论文
夏季粤西沿岸流特征及其产生机制
杨士瑛, 鲍献文, 陈长胜, 陈菲
2003, 25(6): 1-8.
摘要:
根据粤西海域漂流瓶的运动轨迹、海流周日定点连续观测结果、温盐大面站调查的资料、船测ADCP的流矢量和卫星遥感SST的综合分析结果发现,夏季珠江口以西的近岸流大部分时间向西运动,它构成琼州海峡东部气旋涡的北翼;向西的沿岸流还有一部分海水通过琼州海峡向西进入北部湾.并不像传统观点认为的那样,琼州海峡冬季余流向西,夏季余流向东.如果西南风强盛,向西的沿岸流方向可以暂时转而向东北.还揭示了粤西海域、琼州海峡和北部湾北部海域夏季沿岸流的重要特征并进行了机制分析.
南印度洋中国中山站至澳大利亚费里曼特尔断面海洋锋位置及其年际变化
高郭平, 韩树宗, 董兆乾, 杨士瑛
2003, 25(6): 9-19.
摘要:
根据中国第18次南极科学考察队2002年1~3月在南印度洋从中山站外普里兹湾到澳大利亚费里曼特尔断面的走航XBT/XCTD资料和CTD资料及1998年1月、1999年2月和2000年3月等其他航次的调查资料,分析了该航线上海洋锋的位置及其年际变化:(1)在75°~78°E南极陆坡锋的位置在645°~655°S;在84°~100°E范围极地锋在535°~543°S附近;在96°~103°E亚南极锋在46°S~470°S附近;在110°E附近亚热带锋在372~380°S之间;(2)在南极极锋区存在显著等温线、等盐线的上凸和下凹,不同年份发生位置有变化;(3)在亚南极锋北侧,等温线、等盐线呈垂直排列的状态,温度、盐度垂直方向上分布均匀一致;(4)与1979,1991和1992年该区域同期的资料相比,近4a观测到的极地锋显著偏南1个纬距以上.
用广义随底坐标海洋模式研究南海2000年夏季环流
王惠群, 袁耀初, 管卫兵, 楼如云, 王康墡
2003, 25(6): 20-30.
摘要:
基于2000年8月在南海调查航次得到的水文资料,首次采用广义随底坐标形式的改进POM模式对南海夏季环流进行了数值研究.用正交曲线性水平网格覆盖观测区域,在垂向上对近表海面层次采用近似z坐标,而近底层则为随底坐标.在计算海区实际地形及假设的水平均匀而垂直层化的密度分布下,实施的两个数值计算试验表明,本模式采用的垂直坐标方案比传统的σ坐标方案优越,随底坐标模式因压力梯度项在起伏地形下产生的系统计算误差将变得十分的微小.在南海2000年夏季环流的实际计算中,首先对观测资料进行了60d的诊断计算,然后在诊断已得到的动力场结果基础上,又进行了10d左右的预报运行得到半诊断结果.从计算结果来看,它依赖于参数CvisCdif的选择,特别是参数Cvis,文中取值为Cvis=Cdif=008.比较诊断与半诊断两个计算过程的结果,它们在定性上较为一致,在定量上有些差别.这是因为半诊断计算的方法对密度场作适当的动力调整,使其与地形、风场等更加匹配.在大尺度环流结构不受影响的情况下,尽可能地消除了小尺度噪声,可使计算得到的流场更为清晰.2000年8月南海计算区域环流的最大特点是多涡结构,其中有些反气旋暖涡和气旋式冷涡相间分布.在越南东南海域自表层至1000m水层稳定存在着一个显著的反气旋暖涡,其中心位置在11°51'N,112°07'E(诊断计算),水平尺度约为300km.此暖涡以东存在一个气旋式冷涡,这两个冷、暖涡是研究海区夏季环流的重要环流特征之一.在计算区域东北部夏季环流以反气旋环流系统为主;在计算区域东南部夏季环流以气旋系统为主;南海夏季环流分布,明显出现西部强化特征.
非线性共轭梯度法在东海黑潮流计算中的应用
陈红霞, 袁业立, 刘娜, 曲媛媛
2003, 25(6): 31-38.
摘要:
基于现有的几种海流计算方法,根据与P矢量法相同的动力特性和内在假设,对海流计算提出了一种简单、高效、易扩展、适用范围广的新方法:非线性共轭梯度法.利用1989年4月以来的"中日黑潮合作调查研究"6个航次的CTD资料,对东海黑潮流区域应用非线性共轭梯度法进行了海流计算.通过与船载ADCP实测结果比较表明,非线性共轭梯度法是可行的.
南极气候和海冰的时空变化特征及其与太平洋海温场的关系
陈锦年, 褚健婷, 许兰英
2003, 25(6): 39-47.
摘要:
应用1973~1999年南极气温和海冰资料,分别对它们进行了统计分析,结果表明,南极的最低温度中心位于东南极大陆(东方站),这种分布特征是与南极地形相对应的.南极东方站的年平均地面气温是-55.3℃;地面最高气温出现在12月至翌1月,其温度为-32.1℃;地面最低气温出现在8月,其温度为-68.2℃.南极各地区的地面气温具有不同的变化特征.根据温度的变化特征,将南极的气候分为4种类型:南极大陆型、南极半岛型、东南极沿岸型和海湾型.近年来南极半岛的气温有明显升高的趋势,而东南极沿岸的气温有明显下降的趋势,它们的变化呈明显的反位相.南极海冰与南极气温变化有较好的对应关系,气温升高的南极半岛的海冰有减少的趋势,而气温下降的东南极的海冰有增加的趋势.这种结果很难用温室效应来解释南极与全球气候变化的差异.东南极海冰变化与南太平洋的海温场存在密切关系,其影响过程是通过南极海冰范围的异常增加或减少,直接影响南极绕极流的冷暖结构及其异常冷暖水的经向输送,从而导致热带和副热带太平洋上层海温场的异常变化.
渤海和北极海冰组构及晶体结构特征分析
李志军, 康建成, 蒲毅彬
2003, 25(6): 48-53.
摘要:
渤海一年冰的组构和晶体结构表现出的冰的非连续生长速率使得冰层底部具有气泡含量不同的许多分层;静水生长的灰冰具有典型的粒状冰和柱状冰;融化-重冻结冰和重叠冰具有特定的晶体结构.位于北冰洋72°24.037'N,153°33.994'W,长2.2m的冰心样为三年冰,并且发现其内有一种新的晶体类型,定义为碎屑凝聚冰.由位于北冰洋74°58.614'N,160°31.830'W,长4.86m的冰心样的晶体结构分析发现它过去为冰脊,后经融化-冻结改造形成冰丘的证据.
高浓度悬浮泥沙的声学观测
张叔英, 钱炳兴
2003, 25(6): 54-60.
摘要:
在分析高浓度悬浮泥沙的声衰减机理和进行实验研究的基础上,研制了两种型号的超声波观测仪器(UBD-500/1500超声重度计)用于悬浮泥沙浓度剖面的连续和实时观测,并且已经在长江口航道的浮泥探测、黄河小浪底水库的泥沙观测中得到应用.讨论了测量原理和仪器的设计、标定等问题.这种基于声衰减测量原理的观测仪器的主要优点是标定简便和稳定,含沙量观测范围为10~800kg/m3,标定后的测量误差可达±5%(F.S).
中国海岸带高分辨率遥感系统技术基础研究
杨晓梅, 杜云艳, 陈秀法
2003, 25(6): 61-68.
摘要:
基于海岸带作为经济高度发展的地带,特别是我国常规海岸带调查已不能满足海岸带经济发展和现代化管理的基本要求,着重从大量高分辨率遥感数据的组织和管理、快速准确的空间定位系统、特征级的影像融合以及海岸带特征提取等算法,共同构成海岸带高分辨率遥感数据处理及分析方法作为系统的技术基础,并通过与此相匹配的海岸带遥感分类系统及其综合制图等方法研究,支撑起海岸带遥感资源调查先进的技术构架,为实现我国海岸带现代化管理奠定理论和技术基础.
基于二次散射的水污染遥感模型及其在珠江口水域的应用
邓孺孺, 何执兼, 陈晓翔
2003, 25(6): 69-78.
摘要:
根据水中悬浮物、污染物和水分子等的散射和吸收物理机制建模是实现水污染定量遥感的有效途径.基于一次散射的水污染遥感模型简单易行,但在浑浊度较大时其精度不高.在基于一次散射模型的基础上分析了多次散射的能量组成特点,提出再考虑二次散射可使模型的精度显著提高且不至于使模型过于复杂;导出了二次散射的补偿因子,同时给出了考虑二次散射因子的简单计算方法.将该模型应用于珠江口水域的水污染遥感的结果表明,较之基于一次散射的模型,考虑二次散射的水污染遥感模型在精度上有明显改进.遥感提取结果显示,珠江口水域重污染区主要分布在伶仃洋东北部,香港维多利亚港和深圳湾.
应用沉积物酸解烃指示南海东部油气潜力的研究
卢冰, 张富元, 章伟艳, 金海燕, 吴必豪
2003, 25(6): 79-88.
摘要:
根据沉积物中酸解烃、热释烃以及蚀变碳酸盐,热释光等研究结果,讨论南海东部海区沉积物中烃类气体各组分的含量分布和组合特征,同时与我国其他海域作比较.用Bernaard和Faber关于海洋沉积物烃类气体成因的判断方法,探讨本调查区的烃类气体成因类型,数理统计分析结果与样品烃类气体的异常值相对应.
福建九龙江和东屿地区全新世微型硅藻的初步研究
高亚辉, 陈长平, 李扬, 王开发, 支崇远
2003, 25(6): 89-98.
摘要:
利用透射电镜研究了九龙江口现代潮间带表层沉积物、九龙江地区中全新世剖面和东屿中-晚全新世剖面的微型硅藻(细胞大小为2~20μm)的组成和丰度.共计硅藻12属26种(包括变种).对每个种的生态分布作了描述,并提供了相应的壳面电镜照片.Thalassionema nitzschioides是九龙江口现代潮间带表层沉积物中的优势种;九龙江中全新世地层的优势种为Navicula climacospheniae,Thalassionema nitzschioides;东屿中-晚全新世地层中,Cyclotella striata,Thalassionema nitzschioides是优势种.微型硅藻在各个样品中所占比例都相对较高,最高可达86.7%,表明微型硅藻在沉积硅藻中占有重要的地位.
台湾海峡微微型浮游植物的生态研究 Ⅱ. 类群组成、生长速率及其影响因子
黄邦钦, 洪华生, 林学举, 欧林坚
2003, 25(6): 99-105.
摘要:
1997年8月、1998年2~3月和1998年8月,应用荧光显微镜、14C法分别测定了台湾海峡微微型浮游植物的类群组成和生长速率,探讨了该海域原绿球藻的存在及丰度问题.结果表明,在类群的丰度组成上,该海域以含藻红素的蓝细菌(PE细胞)占优势,平均为83%~93%(航次平均范围,下同),微微型真核浮游植物(EU细胞)次之,平均为7%~11%,含藻蓝素的蓝细菌(PC细胞)最少,平均为0%~6%;在碳生物量的组成上,PE细胞仍占优势,但其贡献率降低(52%~74%),EU细胞所占比例则升高(26%~44%).台湾海峡微微型浮游植物生长速率的变异性较大(0.52~2.25d-1),这可能与其所在测站的环境异质性(如营养盐的差异等)有关.采用叶绿素估算法证实该海域存在原绿球藻,其丰度介于107~108个/dm3之间,若将此考虑在内,在类群的丰度和生物量组成上,原绿球藻占优势(1998年8月碳生物量贡献率除外,为22%),丰度贡献率为63%~99%,碳生物量贡献率为60%~94%.
北极巴伦支海和拉普捷夫海海冰中细菌和微藻的垂直分布
张庆, 唐学玺, 周青松, 曾江宁, ROLFGradinger
2003, 25(6): 106-116.
摘要:
通过计算机图像测定系统测定、计算获得海冰细菌的大小、面积和碳含量,研究了北极巴伦支海和拉普捷夫海的浮冰中细菌大小、丰度和生物量的垂直分布及其与海冰微藻生物量的关系.细菌在冰心中是非均匀分布的,至少有两种不同分布类型:第一类有单一的丰度峰值,在冰心底部或在冰心中部;第二类有两个丰度峰值.海冰中细菌的丰度为0.4×105~36.7×105个/cm3.不同类型海冰中的细菌大小变化极大,在多年冰中,最大的细菌与叶绿素a最大值出现在同一层,而在一年冰中,细菌大小几乎没有垂直变化.整柱冰心的细菌生物量变化为19.2~79.2mg/cm2,细菌与海冰微藻生物量之比为0.43~10.00.对固定冰比较和研究的结果发现,海冰冰心中细菌大小、丰度和生物量的垂直分布差别极大.据此,分析了对目前海冰研究采样方法的局限性,并提出了规范采样方法的设想.
珠江口东南近海海区污损生物研究
严涛, 严文侠, 董钰, 梁冠和, 严岩, 王华接
2003, 25(6): 117-125.
摘要:
为研究珠江口东南近海海区污损生物状况,于1986年5月至1987年6月,在香港东南约114和160km,水深为95和113m处布设了两个生物浮标站,并对距香港约172km,水深为115m处的Marex水文气象浮标上的污损生物群落进行调查.此次调查共采集和鉴定出污损生物78种,其中在浸海只有3个月的试板上,主要有柄蔓足类、水螅和藻类,优势种是细板条茗荷、茗荷和直杯螅.至于浸海时间达6~12个月的浮标(包括沉标)及锚链系统,其上还有相当数量的多种双壳类软体动物、无柄蔓足类和苔藓动物等硬性污损生物附着.在种类垂直分布方面,污损生物群落组成随深度发生明显变化.
状态空间模型在海洋波能转换系统中的应用 Ⅰ.数值模拟方法改进
郑永红, 邓幼俊, 游亚戈, 沈永明
2003, 25(6): 126-134.
摘要:
状态空间模型是研究海洋波能转换系统相互作用的一种有效数学模型.应用该模型的关键之一是如何根据实验或计算的脉冲响应函数来高效地确定状态空间模型中的矩阵参数.结合最优化理论中的单纯形法、最小二乘法以及矩阵指数的简化算法,提出了一种确定状态空间模型矩阵参数的有效数值方法.数值试验表明,由于该方法克服了高斯-牛顿方法的局部收敛性及其需求解矩阵指数关于参数的导数的缺点,因此大大扩展了初值的可选范围,有效地提高了数值模拟效率,并且使数值模拟结果具有较高精度.
研究报道
达山岛、平岛、车牛山岛邻近海域大型底栖生物分布特征
高爱根, 杨俊毅, 陈全震, 胡锡钢, 董永庭, 胡月妹
2003, 25(6): 135-141.
摘要:
在海洋底栖生态系中,大型底栖生物在有机碎屑的分解利用、调节泥水界面的物质交换、促进水体的自净化中起着重要的作用,自身又是其他经济动物的食物,其生产量与渔业产量密切相关,因而底栖生物资源量分布常是衡量海区渔业资源状况的最基本要素.为了解苏、鲁交界海域的底栖生物资源量现状,于2002年6月对达山岛、平岛、车牛山岛(以下简称前三岛)邻近海域的大型底栖生物进行了调查,调查区位于海洲湾外侧,最近点距山东省岚山港和江苏省连云港约10~20km,调查范围为35°08 263'~34°59 598'N,119°14 686'~120°21 160'E.