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2004年  第26卷  第2期

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论文
1998年冬季南海上层环流诊断计算
袁耀初, 卜献卫, 楼如云, 苏纪兰, 王康墡
2004, 26(2): 1-10.
摘要:
基于1998年11月28日至12月27日的调查航次的CTD资料,采用P矢量方法对调查期间南海环流进行了诊断计算,也对比了在此期间TOPEX/ERS卫星高度计SSH的资料,得到了1998年冬季南海上层环流的以下一些重要特征.(1)南海中部环流系统主要特征:在冬季越南近岸出现西边界南向射流.这支沿岸南向射流以东、114°E以西存在一个尺度大的、显著气旋式环流,它位于南自10°N左右北至16°N附近区域.在区域东中部存在一个尺度不大的、较弱的反气旋暖涡.该反气旋涡中心约位于14°N附近.在上述强的气旋式环流涡与较弱的反气旋式环流涡之间,存在一支强的、逆风方向的,即偏东北方向的海流.上述是冬季南海中部基本流态,并与200m处水平温度分布与密度分布有很好的对应.产生上述基本流态的动力原因有两个:1)在偏东北季风作用下,与地形变化相互作用,是本文首次提出的,并指出,其动力原因与冬季黄海暖流形成机制有相似之处;2)由于斜压场与地形的联合效应(JEBAT).(2)在海区南部存在一个反气旋式环流,在加里曼丹岛西北还有一个尺度不大、冷的气旋式涡.(3)南海北部环流系统:1)在吕宋岛西北明显地存在一个气旋环流系统,并有3个冷水中心;2)在此气旋式环流系统的一个冷水中心(约19°30'N,119°30'E)以西,存在一个反气旋式涡;3)在海南岛以南出现一个暖的、反气旋式环流;4)在南海北部,114°E以东、广东沿岸外侧存在一支东北向流.这是管秉贤首次指出的,冬季时出现南海暖流.(4)上述1998年冬季南海上层环流的一些重要特征都与此期间TOPEX/ERS-2卫星高度计SSH分布有较好的相对应.
渤海冬季海冰气候变异的成因分析
刘钦政, 黄嘉佑, 白珊, 吴辉碇
2004, 26(2): 11-19.
摘要:
选取渤海冰情等级资料和大气环流74个指数逐月资料,分别建立不同尺度(年、半年、季和月)的累积值变量作为因子,研究该地区冰情年代际变化及冰情的气候成因,结果发现以1972年为分界把1932~2000年时期冰情的变化分为两个时段,前一时段为重冰情多发阶段,1972年以后转为轻冰情时段.影响渤海海冰冰情变化主要因子是太平洋副高.
全球海洋环流模式中上层海洋对表面强迫的响应和调整 Ⅰ. 年际变率
容新尧, 杨修群
2004, 26(2): 20-36.
摘要:
利用一个较高分辨率的全球海洋环流模式在COADS 1945~1993年逐月平均资料的强迫下对海温和环流场进行了模拟试验,研究了全球热带海洋(主要是热带太平洋)海温和环流场的年际变化特征及模式ENSO冷暖事件演变的控制机理.结果表明,模式成功地再现了和观测一致的海温和环流的年际变化以及ENSO演变特征.其中热带印度洋年际SST变率的主要模态表现为与ENSO相联系的海盆尺度的一致性增暖或变冷现象,次级模态为热带印度洋偶极子模态;热带大西洋的SST年际变率表现为类ENSO的年际振荡现象.在热带太平洋,SST年际变化主要表现为ENSO型,环流的年际变率表现为与ENSO相对应的热带海洋质量循环圈的年际异常.对应于暖(冷)事件,前期赤道海洋垂直环流圈显示出减弱(增强)的特征.其中南赤道流异常的位相较Nino3区海温总体要超前5个月左右的时间;赤道上翻流异常的位相在表层要超前4个月,并随时间由上至下扩展;赤道潜流的异常则显示出东传特征,其中最早的较为显著的异常发生ENSO成熟前3个月180°附近.在模式ENSO冷暖事件的演变过程中,次表层海温异常沿赤道的东传起了关键作用,模式的ENSO模态主要表现为"时滞振子"模态.
我国第一颗海洋卫星HY-1A的应用潜力研究
潘德炉, 何贤强, 李淑菁, 龚芳
2004, 26(2): 37-44.
摘要:
继美国1997年发射专用的海洋水色卫星"海星"号(SeaStar)后,2002年5月15日我国成功地发射了专门海洋水色卫星HY-1A.首先概要地介绍了HY-1A卫星的性能和特点;其次运用辐射模拟仿真得到的综合信噪比这一概念从理论上评价了HY-1A卫星资料的利用率,同时利用接收到的HY-1A卫星资料,通过与美国海洋水色卫星资料的比较,评价了测量精度;最后从海洋水色、水温等海洋要素的反演结果讨论了HY-1A卫星资料的应用潜力.研究结果表明,我国的第一颗海洋卫星将在海洋环境监测、海洋资源的管理、保护和开发以及国家权益等方面将有很大的应用潜力,并提出了改进建议.
有机污染物在不同沿海沉积环境中积累的差异性
翁焕新, 朱扬明, 彭晓彤, 陈建裕, 张兴茂, 钟国林, 孙向武
2004, 26(2): 45-51.
摘要:
以浙江沿海水域为研究区域,在系统地测定水体与沉积物中有机污染物种类的基础上,研究了表层沉积物中有机污染物的积累与沉积环境、沉积物矿物组成和排放环境因素之间的相互关系.结果显示,沿海水体和表层沉积物中主要存在的有机污染物有石油烷烃类化合物、邻苯二甲酸酯化合物、有机硅氧链类化合物、氯代苯酚类、苯醚类和胺类化合物等6大类,它们在表层沉积物中的积累强度呈现出河口大于沿岸大于强潮汐河沉积环境的趋势,但在相同沉积环境的沉积物中有机污染物的积累强度存在一定的差异,这说明有机污染物在沿海沉积物中的积累除与沉积环境有关外,还与区域有机污染物的排放特点有关.
南海南部沉积物中黏土矿物组成变化及其古沉积信息记录初探
周怀阳, 叶瑛, 沈忠悦
2004, 26(2): 52-60.
摘要:
通过对南海南部2个代表13万a以来柱状沉积样品高分辨率的黏土矿物组成分析,认为所研究的黏土矿物主要为陆源碎屑成因,埋藏过程中的成岩变化或黏土矿物自生特征不明显,而以采样点南面加里曼丹岛、菲律宾东、西两侧的火山群岛和湄公河流域为主要陆源的地质条件、风化环境及物质迁移途径的差异控制了南海南部沉积物中黏土矿物组成的空间和时间变化.研究发现,沉积物样品中较高的蒙皂石含量对应于地质历史上的暖期,而较低的蒙皂石含量对应于冷期.伊利石的行为及其古海洋指示意义则与蒙皂石相反.将柱状沉积物样品上高分辨率的黏土矿物组成分析作为一种研究方法,有助于研究晚第四纪以来南海陆源碎屑物的源区特征、迁移途径及海区古环境演变.
冲绳海槽DGKS9603孔细粒沉积物元素组合特征及其意义
熊应乾, 刘振夏
2004, 26(2): 61-71.
摘要:
通过对冲绳海槽DGKS9603孔柱样高密度取样,提取样品中小于2μm的黏土粒级组分,利用ICP-AES进行常、微量元素含量分析后,再经多种方法处理数据,发现该孔沉积物物源时段分明:距今45~43ka以生物源作用为主,距今43~41ka以火山作用为主,距今41.0~11.2ka以陆源作用为主,距今11.2~0.0ka以生物源作用为主.元素和氧化物含量的垂向变化主要受古气候、古环境变化的影响.DGKS9603孔沉积物元素地球化学特征清晰地记录了E3,YD,H1,LGM,H2,H3,H5七次变冷事件,并表明该孔很可能受到了A,B,C三次火山事件的影响.
南海东北部晚更新世以来沉积环境演变的矿物-地球化学记录
杨群慧, 张富元, 林振宏, 周怀阳
2004, 26(2): 72-80.
摘要:
对南海东北部69柱(20°07.10'N,118°49.0'E)沉积物岩心进行碎屑矿物-地球化学特征研究,结果表明,以孔深165cm为界可划分出晚更新世末次冰期沉积和全新世冰后期沉积,这一地层划分结果与根据浮游有孔虫氧、碳同位素分析得出的结果是一致的.末次冰期时自生黄铁矿和硫元素高度富集,钠与铝、镁与铝和钠与钾的比值均较高,重矿物和SiO2含量较高,CaCO3含量较低,反映当时是一种相对闭塞的缺氧环境,气候干寒,化学风化作用较弱,以机械风化作用为主;研究区主要接受粒径较粗的硅质沉积;陆源物质的稀释作用可能是造成碳酸盐含量相对较低的主要原因.冰后期褐铁矿出现高含量,钠与铝、镁与铝和钠与钾的比值均降低,Al2O3和CaCO3含量增高,反映沉积环境渐变为开放的氧化环境,气候转变为化学风化作用较强的湿热气候;研究区以接受较细粒的铝硅酸盐沉积为主,冰消期时还出现了碳酸盐保存高峰事件.
塔玛亚历山大藻对海产双壳类生命活动的影响
周名江, 颜天, 傅萌, 王云峰, 于仁诚, 李钧
2004, 26(2): 81-86.
摘要:
通过一种重要有毒赤潮藻——产麻痹性贝毒毒素PSP的塔玛亚历山大藻对几种海产双壳类主要发育阶段:受精卵、D形幼虫、眼点幼虫、稚贝、仔贝和成贝生命活动的影响研究,发现该藻对双壳类孵化率、存活率、运动能力、滤食率和生长都有影响,毒性效应与藻密度有明显的相关关系.该藻对受精卵的抑制作用在100个/cm3的密度下最显著,36h后孵化率仅为对照组的30%.进一步的逐项毒性筛选实验表明此毒性来源于藻液、藻细胞和细胞碎片,而与去藻过滤液、藻细胞内容物、标准毒素STX无关,由此可以证实塔玛亚历山大藻确能产生一类非PSP毒素,并与细胞表面的未知毒素相关.
厦门湾底栖生物稀土元素的含量及其分布与环境意义
石谦, 郭卫东, 胡明辉, 杨逸萍, 吴玉梅, 弓振斌
2004, 26(2): 87-94.
摘要:
用ICP-MS法测定了厦门湾及邻近海域底栖大型藻类、软体动物、节肢动物中15种稀土元素的含量,研究了底栖生物稀土元素的组成及其分布与生态环境意义.结果表明,大型藻类稀土含量介于0.780~49.1μg/g,其中绿藻类的稀土总量最高,平均为24.3μg/g.软体动物稀土元素含量在0.365~21.6μg/g,以双壳类的稀土总量最高,平均为12.9μg/g.节肢动物稀土元素含量最低,范围是0.154~0.807μg/g.各类底栖生物的稀土配分特征总体上都表现为轻稀土元素的富集,其中铈、镧、钕在总稀土元素中所占的比例较高.多数底栖生物的北美页岩归一化稀土元素分布模式具4分组效应,但不同类别之间存在一定差异.底栖生物稀土元素含量及其分布模式表现出种类之间及地理分布上的差异,这对生态环境监测中种类的选取具有重要指导意义.
氮饥饿细基江蓠繁枝变型和孔石莼氨氮的吸收动力学特征
刘静雯, 董双林
2004, 26(2): 95-103.
摘要:
以氮饥饿海藻为材料,采用多瓶法和干扰法相结合的技术,测定两种海藻在不同起始浓度下不同时间间隔内的NH4+吸收率,对不同阶段的吸收率进行非线性回归分析,结果表明它们均符合饱和吸收动力学特征.最大吸收率和半饱和常数均随着吸收时间的延长而降低.在整个吸收过程中,吸收曲线的初始斜率变化不大,这表明在低浓度下的吸收率不受短时间快吸收的影响而保持相对的稳定.同时两种海藻相比,在相应时间内的吸收动力学参数不同,孔石莼的最大吸收率、半饱和常数和初始斜率均大于细基江蓠繁枝变型.处于氮饥饿状态的两种海藻对NH4+-N的吸收存在以下3个时相:(1)起始短期的快吸收阶段;(2)内部营养盐浓度控制的吸收阶段;(3)外界营养盐浓度控制的吸收阶段.
系泊船非线性波浪力时域计算: 二维模型
王大国, 邹志利
2004, 26(2): 104-117.
摘要:
为找到具有工程实用价值的港口系泊船波浪力的时域计算方法,建立了在港口中存在系泊船时非线性波浪力时域计算的垂直二维耦合模型:用Boussinesq方程计算船的两侧的外域,用欧拉方程计算船底面下的内域,两域在交界面处的连接条件是流量连续和压力相等.将复平面内的边界元方法应用于所研究问题,对耦合模型进行了验证.进行了相关模型实验,实验结果与数值计算结果比较表明这两种数值计算模型都具有满意的精度,但耦合模型的计算效率要远远高于边界元方法的计算效率.本耦合模型的数学处理简单,可适用于工程计算.
研究报道
海洋激流的观测实验及分析讨论
修日晨, 张自历, 刘爱菊
2004, 26(2): 118-124.
摘要:
海洋中存在着冲击力极强的海洋激流,这已是不争的事实.从20世纪70年代起,一些国家就开始对大洋海底激流进行现场观测.据报道,他们所观测到的异常的底层流速的最大值仅为0.4m/s,却被视之为海底激流加以分析研究[1~5].
长江口、杭州湾水域沉积物中磷的化学形态分布特征
李敏, 韦鹤平, 王光谦, 倪晋仁
2004, 26(2): 125-131.
摘要:
污染物进入水体后,其最终的归宿行为与赋存状态是当今环境科学研究的重要方向.沉积物中磷形态的研究对了解磷在污水排放过程中的动态循环以及磷酸盐在水体-沉积物界面的迁移转化都具有十分重要的意义[1,2].目前在长江口、杭州湾水域已建成“上海市合流污水一期工程”、“星火开发区污水排海工程”、“上海市污水治理二期工程”等污水集中外排工程.针对该水域的竹园、白龙港和星火污水排放口附近沉积物中磷的化学形态和分布状况进行了研究.
楚科奇海及其邻近海域表层沉积物的元素地球化学特征
高爱国, 韩国忠, 刘峰, 张德玉, 孙海青
2004, 26(2): 132-139.
摘要:
北极地区不仅具有丰富的矿产资源,而且在全球变化研究中具有极为重要的地位[1],同时由于其极端环境下的物理、化学作用与中低纬度有较大的差别,导致了这里的海洋地球化学过程的特殊性,因此在基础理论研究中也扮演着十分重要的角色.1999年中国首次北极科学考察对位于北冰洋的楚科奇海及其邻近海域进行了沉积物取样,开展了地球化学研究,并已取得了部分成果[2~4].
深海抗铬(Ⅵ)细菌的分离、鉴定及其铬(Ⅵ)还原能力的研究
裴耀文, 骆祝华, 黄翔玲, 王琳, 叶德赞
2004, 26(2): 140-148.
摘要:
随着采矿业的发展和重金属在工农业等诸多领域的应用,排放到环境中的含重金属离子的废水大大增加.重金属进入环境后不能被生物降解而只能发生各种形态间的相互转化和迁移,当被低等生物富集后,通过食物链进入人体,破坏生物体正常的生理代谢活动,危害人体健康.业已发现,许多微生物能在较高浓度的金属离子环境中生存,并解除重金属对自身的毒害[1],这一点可被应用于金属污染环境的生物修复和贵重金属的生物沥滤等方面.