2005年 第27卷 第4期
2005, 27(4): 1-9.
摘要:
基于2002年春季航次在吕宋海峡海域锚碇测流站(20°49'57"N,120°48'12"E)200,500与800m锚碇测流水层观测流,进行的海流特征分析与最大熵方法谱分析,得到以下主要结果.(1)在200m处,观测期间海流平均速度为(47.4cm/s,346°),最大观测海流速度Vmax和最大日平均海流速度Vd,max分别为(103.8cm/s,10°)和(71.6cm/s,339°);在500m处,观测期间平均流速为(20.3cm/s,350°),最大观测海流速度Vmax和最大日平均海流速度Vd,max分别为(74.1cm/s,17°)和(39.1cm/s,317°).这些都表明黑潮在吕宋海峡锚碇测流站200和500m处向西北方向入侵南海.(2)在800m处,观测期间平均流速为(1.2cm/s,35°),最大观测海流速度Vmax和最大日平均海流速度Vd,max分别为(10.8cm/s,76°)和(4.7cm/s,46°).这些都表明,它们的流向皆为东北向.比较在每层实测流的结果,表明在800m层海流状况与200和500m层海流状况是不相同的,流速随深度变深明显减弱,流向向右偏转.(3)在观测期间200,500和800m处,日平均流速在4月皆比3月时要强.(4)在200～800m潮流随深度变深有所变化,除了在500m处f<0情况全日潮峰值高于半日潮峰值以及对于半日潮以逆时针方向为主以外,其余情况在200～800m水层半日潮峰值都要高于全日潮的峰值,并且皆以顺时针方向旋转为主.(5)在200～800m水层都存在15d以上或14d左右的周期振动,例如在逆时针方向分量谱(f>0)在200,500m处存在19d左右的周期振动;在800m处存在14d左右的周期振动(f<0).(6)在200～800m处都存在4～6d周期天气过程的振动和2～3d周期振动.还都存在34.5h左右惯性振动周期,它的振动方向为顺时针方向.(7)通过交叉谱的计算,揭示:1)200与500m层两组流速时间序列对于半日潮周期、全日潮周期、15d以上的周期振动、2～3d的周期振动等都有很好的相关性,且对15d以上的长周期振动几乎是同步的;2)500与800m层两组流速时间序列对于4～6d天气过程的周期振动与2～3d的周期振动等都有很好的相关性,但它们之间有相位差,有滞后或提前现象.
基于2002年春季航次在吕宋海峡海域锚碇测流站(20°49'57"N,120°48'12"E)200,500与800m锚碇测流水层观测流,进行的海流特征分析与最大熵方法谱分析,得到以下主要结果.(1)在200m处,观测期间海流平均速度为(47.4cm/s,346°),最大观测海流速度Vmax和最大日平均海流速度Vd,max分别为(103.8cm/s,10°)和(71.6cm/s,339°);在500m处,观测期间平均流速为(20.3cm/s,350°),最大观测海流速度Vmax和最大日平均海流速度Vd,max分别为(74.1cm/s,17°)和(39.1cm/s,317°).这些都表明黑潮在吕宋海峡锚碇测流站200和500m处向西北方向入侵南海.(2)在800m处,观测期间平均流速为(1.2cm/s,35°),最大观测海流速度Vmax和最大日平均海流速度Vd,max分别为(10.8cm/s,76°)和(4.7cm/s,46°).这些都表明,它们的流向皆为东北向.比较在每层实测流的结果,表明在800m层海流状况与200和500m层海流状况是不相同的,流速随深度变深明显减弱,流向向右偏转.(3)在观测期间200,500和800m处,日平均流速在4月皆比3月时要强.(4)在200～800m潮流随深度变深有所变化,除了在500m处f<0情况全日潮峰值高于半日潮峰值以及对于半日潮以逆时针方向为主以外,其余情况在200～800m水层半日潮峰值都要高于全日潮的峰值,并且皆以顺时针方向旋转为主.(5)在200～800m水层都存在15d以上或14d左右的周期振动,例如在逆时针方向分量谱(f>0)在200,500m处存在19d左右的周期振动;在800m处存在14d左右的周期振动(f<0).(6)在200～800m处都存在4～6d周期天气过程的振动和2～3d周期振动.还都存在34.5h左右惯性振动周期,它的振动方向为顺时针方向.(7)通过交叉谱的计算,揭示:1)200与500m层两组流速时间序列对于半日潮周期、全日潮周期、15d以上的周期振动、2～3d的周期振动等都有很好的相关性,且对15d以上的长周期振动几乎是同步的;2)500与800m层两组流速时间序列对于4～6d天气过程的周期振动与2～3d的周期振动等都有很好的相关性,但它们之间有相位差,有滞后或提前现象.
2005, 27(4): 10-18.
摘要:
首先将大约10a的TOPEX/Poseidon(T/P)高度计资料沿星下轨迹点做潮汐调和分析,提取得到各分潮的调和常数,利用伴随同化方法,同化到二维非线性潮汐数值模式中,模拟了黄海、渤海区域M2,S2,O1,K1等4个潮汐分潮,并根据计算结果给出了各分潮的同潮图.将计算值与观测值的进行偏差统计,结果表明计算值与验潮站资料符合良好.研究过程中做了两类试验:一类试验是针对不同的参数进行优化,一类试验是针对不同的资料进行同化.第一类试验表明:将开边界条件和底摩擦系数同时作为模型优化的控制参数,其结果明显优于单独优化开边界条件;第二类试验表明:同时同化高度计资料与验潮站资料,比单独同化其中任一种资料,对模式计算结果都有较好的改进.研究结果表明,采用伴随同化方法,利用T/P高度计资料和验潮站资料作为同化数据能有效改进模拟结果,用来反演黄海、渤海的潮波系统是可行的.
首先将大约10a的TOPEX/Poseidon(T/P)高度计资料沿星下轨迹点做潮汐调和分析,提取得到各分潮的调和常数,利用伴随同化方法,同化到二维非线性潮汐数值模式中,模拟了黄海、渤海区域M2,S2,O1,K1等4个潮汐分潮,并根据计算结果给出了各分潮的同潮图.将计算值与观测值的进行偏差统计,结果表明计算值与验潮站资料符合良好.研究过程中做了两类试验:一类试验是针对不同的参数进行优化,一类试验是针对不同的资料进行同化.第一类试验表明:将开边界条件和底摩擦系数同时作为模型优化的控制参数,其结果明显优于单独优化开边界条件;第二类试验表明:同时同化高度计资料与验潮站资料,比单独同化其中任一种资料,对模式计算结果都有较好的改进.研究结果表明,采用伴随同化方法,利用T/P高度计资料和验潮站资料作为同化数据能有效改进模拟结果,用来反演黄海、渤海的潮波系统是可行的.
2005, 27(4): 19-30.
摘要:
针对中小尺度下海冰动力作用过程中的漂移、重叠和堆积特征,在连续介质力学基础上建立了一个黏弹塑性海冰动力学本构模型.该模型主要包括四部分,即海冰在屈服前的Kelvin Vogit黏弹模型、海冰塑性屈服的Mohr Coulomb准则、屈服后相关联的正交流动法则和影响海冰强度的静水压力.采用黏弹塑性本构模型对规则海域内的海冰堆积过程进行了数值试验,其结果与传统黏塑性模型、改进的黏塑性模型和经典冰坝理论的解析解相符,可合理地模拟海冰堆积的动力过程.为进一步检验该黏弹塑性本构模型的适用性,对渤海海冰的动力过程进行了48h的数值模拟,计算结果与海冰卫星遥感现场观测资料一致.通过与传统的黏塑性和改进的黏塑性模型结果的对比分析,进一步验证了黏弹塑性模型在中小尺度海冰动力学模拟中的可靠性.在以上海冰堆积的数值试验和渤海海冰动力学模拟中均采用了光滑质点流体动力学(SPH)方法.
针对中小尺度下海冰动力作用过程中的漂移、重叠和堆积特征,在连续介质力学基础上建立了一个黏弹塑性海冰动力学本构模型.该模型主要包括四部分,即海冰在屈服前的Kelvin Vogit黏弹模型、海冰塑性屈服的Mohr Coulomb准则、屈服后相关联的正交流动法则和影响海冰强度的静水压力.采用黏弹塑性本构模型对规则海域内的海冰堆积过程进行了数值试验,其结果与传统黏塑性模型、改进的黏塑性模型和经典冰坝理论的解析解相符,可合理地模拟海冰堆积的动力过程.为进一步检验该黏弹塑性本构模型的适用性,对渤海海冰的动力过程进行了48h的数值模拟,计算结果与海冰卫星遥感现场观测资料一致.通过与传统的黏塑性和改进的黏塑性模型结果的对比分析,进一步验证了黏弹塑性模型在中小尺度海冰动力学模拟中的可靠性.在以上海冰堆积的数值试验和渤海海冰动力学模拟中均采用了光滑质点流体动力学(SPH)方法.
2005, 27(4): 31-37.
摘要:
利用卫星遥感获取海表面温度实时性强,但其数据质量随大气环境而波动;利用同化技术求解的海表面温度局部精度高,但覆盖面与实时性差.鉴于两种技术适应不同情况,拟使用信息融合技术实现两者优势互补,即根据各自的优势和局限性对数据点进行一致性评价和加权融合计算,在提高精度的同时对结果的不确定性进行量化和评价.以我国东部海域海表温度为例的采样试验结果表明,融合法更适应复杂的环境.
利用卫星遥感获取海表面温度实时性强,但其数据质量随大气环境而波动;利用同化技术求解的海表面温度局部精度高,但覆盖面与实时性差.鉴于两种技术适应不同情况,拟使用信息融合技术实现两者优势互补,即根据各自的优势和局限性对数据点进行一致性评价和加权融合计算,在提高精度的同时对结果的不确定性进行量化和评价.以我国东部海域海表温度为例的采样试验结果表明,融合法更适应复杂的环境.
2005, 27(4): 38-44.
摘要:
利用2003年春季黄海、东海区现场实测数据,建立了HY1卫星4波段CCD成像仪水色要素反演算法.由于HY1CCD的宽波段特性阻碍了黄色物质的反演,因此反演的水色要素仅包括水体表层的总悬浮物、悬浮泥沙(SS)以及叶绿素a的浓度.现场遥感反射率光谱由ASD地物波谱仪测量,对于叶绿素a的浓度利用现场萃取荧光法测量,总悬浮物、悬浮泥沙由实验室滤膜称重法获得.反演算法的拟合相关系数均大于0.88,平均相对误差在40%以下.对反演算法进行了误差灵敏度分析,结果表明对于总悬浮物、悬浮泥沙和低浊度水体中的叶绿素a的浓度反演算法能够满足日常的业务运行要求,但是对于高浊度水体中叶绿素a的浓度反演算法对某个波段组合比较敏感,仍需要进一步探讨.
利用2003年春季黄海、东海区现场实测数据,建立了HY1卫星4波段CCD成像仪水色要素反演算法.由于HY1CCD的宽波段特性阻碍了黄色物质的反演,因此反演的水色要素仅包括水体表层的总悬浮物、悬浮泥沙(SS)以及叶绿素a的浓度.现场遥感反射率光谱由ASD地物波谱仪测量,对于叶绿素a的浓度利用现场萃取荧光法测量,总悬浮物、悬浮泥沙由实验室滤膜称重法获得.反演算法的拟合相关系数均大于0.88,平均相对误差在40%以下.对反演算法进行了误差灵敏度分析,结果表明对于总悬浮物、悬浮泥沙和低浊度水体中的叶绿素a的浓度反演算法能够满足日常的业务运行要求,但是对于高浊度水体中叶绿素a的浓度反演算法对某个波段组合比较敏感,仍需要进一步探讨.
2005, 27(4): 45-52.
摘要:
以南海海域1997年10月至2002年9月SeaWiFS卫星遥感叶绿素浓度的资料为基础,分析了多年平均的南海叶绿素浓度的时空分布,初步分析结果表明,冬季南海大部分海域叶绿素浓度普遍较高,春季大部分海域较低;南海各个海区的叶绿素月平均最低浓度基本出现在春季的4月或5月,而最高浓度出现的月份却有不同的特征,在中央海盆区出现在12月,在广东沿岸海区出现在7月,在越南东南部近岸海域在8月和12月有两个最高值;在吕宋海峡的西部区域,尽管叶绿素浓度的最高值也出现在12月,但是叶绿素浓度的最低值却出现在夏季的7月.在空间上近岸区域的叶绿素浓度明显高于中央海盆区,西部海域普遍高于东部海域.南海叶绿素浓度的这一时空分布特征与流场(如上升流等)、海面温度场和风场等的变化有关,也与陆源物质的输入等关系密切.
以南海海域1997年10月至2002年9月SeaWiFS卫星遥感叶绿素浓度的资料为基础,分析了多年平均的南海叶绿素浓度的时空分布,初步分析结果表明,冬季南海大部分海域叶绿素浓度普遍较高,春季大部分海域较低;南海各个海区的叶绿素月平均最低浓度基本出现在春季的4月或5月,而最高浓度出现的月份却有不同的特征,在中央海盆区出现在12月,在广东沿岸海区出现在7月,在越南东南部近岸海域在8月和12月有两个最高值;在吕宋海峡的西部区域,尽管叶绿素浓度的最高值也出现在12月,但是叶绿素浓度的最低值却出现在夏季的7月.在空间上近岸区域的叶绿素浓度明显高于中央海盆区,西部海域普遍高于东部海域.南海叶绿素浓度的这一时空分布特征与流场(如上升流等)、海面温度场和风场等的变化有关,也与陆源物质的输入等关系密切.
2005, 27(4): 53-58.
摘要:
对南沙群岛海域3个站位沉积物柱样中的钡、钛元素进行了分析,以AMS-14Corc(有机碳)方法进行沉积物年代测定.对钡、钛元素的平面和深度分布特征进行研究发现,其中2个站位生源钡变化趋势明显,在距2800a左右生源钡含量开始明显升高.另一个站位钡的变化趋势比较复杂,结合对稀土元素、钛和其他过渡金属元素的分析,认为主要是由于该站位沉积物中陆源组分含量较高、沉积环境复杂所致.根据钡的古生产力计算模型估算了2个站位的古生产力状况,同时探讨了2个站位的古生产力变化的影响因素,认为这2个站位古生产力变化可能与全新世晚期的气候变冷事件有关.
对南沙群岛海域3个站位沉积物柱样中的钡、钛元素进行了分析,以AMS-14Corc(有机碳)方法进行沉积物年代测定.对钡、钛元素的平面和深度分布特征进行研究发现,其中2个站位生源钡变化趋势明显,在距2800a左右生源钡含量开始明显升高.另一个站位钡的变化趋势比较复杂,结合对稀土元素、钛和其他过渡金属元素的分析,认为主要是由于该站位沉积物中陆源组分含量较高、沉积环境复杂所致.根据钡的古生产力计算模型估算了2个站位的古生产力状况,同时探讨了2个站位的古生产力变化的影响因素,认为这2个站位古生产力变化可能与全新世晚期的气候变冷事件有关.
2005, 27(4): 59-67.
摘要:
报道了长江口及邻近海域现代沉积物中正构烷烃的浓度及分布特征,通过因子分析法对正构烷烃来源进行了探讨.结果表明,调查站位正构烷烃主要可归纳为3种类型:陆源输入优势型(单峰群)、陆源和海洋内生混合类型(双峰群)和石油类污染类型(单峰型,不具奇偶优势).长江口邻近站位正构烷烃色谱指标的突变,是长江河口区2种不同水团造成沉积物差异的客观反映.除P4外,研究站位总正构烷烃含量(∑n-Alk)与有机碳总量(TOC)相关性良好,且长江口东南-浙江沿岸软泥区正构烷烃的陆源高等植物组分(TER-Alk)、海洋内生组分(PL-1)、奇偶碳优势指数(CPI)等指标与运移距离呈线形关系.在因子分析显示不同来源的4种正购烷烃中,以陆源烷烃输入比重最大(51.5%),在陆源烷烃中又以东海河流物质贡献最大(49.1%);根据因子负荷差异,推测东海北部沉积有机质可能多数来源于苏北沿岸及老黄河口水下三角洲,冲绳海槽区则可能大部分来源于长江及东海内陆架物质,并探讨了其运移机理.
报道了长江口及邻近海域现代沉积物中正构烷烃的浓度及分布特征,通过因子分析法对正构烷烃来源进行了探讨.结果表明,调查站位正构烷烃主要可归纳为3种类型:陆源输入优势型(单峰群)、陆源和海洋内生混合类型(双峰群)和石油类污染类型(单峰型,不具奇偶优势).长江口邻近站位正构烷烃色谱指标的突变,是长江河口区2种不同水团造成沉积物差异的客观反映.除P4外,研究站位总正构烷烃含量(∑n-Alk)与有机碳总量(TOC)相关性良好,且长江口东南-浙江沿岸软泥区正构烷烃的陆源高等植物组分(TER-Alk)、海洋内生组分(PL-1)、奇偶碳优势指数(CPI)等指标与运移距离呈线形关系.在因子分析显示不同来源的4种正购烷烃中,以陆源烷烃输入比重最大(51.5%),在陆源烷烃中又以东海河流物质贡献最大(49.1%);根据因子负荷差异,推测东海北部沉积有机质可能多数来源于苏北沿岸及老黄河口水下三角洲,冲绳海槽区则可能大部分来源于长江及东海内陆架物质,并探讨了其运移机理.
2005, 27(4): 68-75.
摘要:
探讨了MnO2共沉淀直接β计数测定小体积海水中234Th方法在固体闪烁α/β计数仪上实现的可能性,对实验流程空白、流程化学回收率、仪器探测效率、MnO2共沉淀量对全程回收率的影响以及检测核素的特征性等进行了研究.结果表明,该方法具有稳定的流程空白和全程回收率、高的探测效率和化学回收率,且所检测核素与234Th的理论半衰期基本吻合.将该流程应用于亚热带北太平洋表层水中234Th的分析也得到了令人满意的结果.与传统方法相比,该方法具有流程简单、所用水样体积小、快速获得结果等特点,适合于船载分析,由此可实现高时空分辨率数据的获取,为海洋颗粒有机碳输出通量以及颗粒物迁移速率的研究提供了更好的分析手段.
探讨了MnO2共沉淀直接β计数测定小体积海水中234Th方法在固体闪烁α/β计数仪上实现的可能性,对实验流程空白、流程化学回收率、仪器探测效率、MnO2共沉淀量对全程回收率的影响以及检测核素的特征性等进行了研究.结果表明,该方法具有稳定的流程空白和全程回收率、高的探测效率和化学回收率,且所检测核素与234Th的理论半衰期基本吻合.将该流程应用于亚热带北太平洋表层水中234Th的分析也得到了令人满意的结果.与传统方法相比,该方法具有流程简单、所用水样体积小、快速获得结果等特点,适合于船载分析,由此可实现高时空分辨率数据的获取,为海洋颗粒有机碳输出通量以及颗粒物迁移速率的研究提供了更好的分析手段.
2005, 27(4): 76-81.
摘要:
近年来随着河流入海泥沙减少等原因,我国海岸遭侵蚀的现象愈趋突出.研究岸滩演变规律、建立合理可行的预测方法有着重要而迫切的现实意义.运用宇多的等深线变化模型的原理,建立适用于潮汐海岸岸滩演变的预测模型.合理解决沿岸泥沙量沿水深分布的计算问题是建立模型的一个关键,为此引入潮间带破波历时分布的概念,提出了半潮时内的潮间带波浪输沙量及其沿岸滩断面的分布.运用该模型对鲁南侵蚀岸段进行了验证和预测计算,结果表明,计算结果合理,基本反映了该岸段的演变特征.
近年来随着河流入海泥沙减少等原因,我国海岸遭侵蚀的现象愈趋突出.研究岸滩演变规律、建立合理可行的预测方法有着重要而迫切的现实意义.运用宇多的等深线变化模型的原理,建立适用于潮汐海岸岸滩演变的预测模型.合理解决沿岸泥沙量沿水深分布的计算问题是建立模型的一个关键,为此引入潮间带破波历时分布的概念,提出了半潮时内的潮间带波浪输沙量及其沿岸滩断面的分布.运用该模型对鲁南侵蚀岸段进行了验证和预测计算,结果表明,计算结果合理,基本反映了该岸段的演变特征.
2005, 27(4): 82-87.
摘要:
通过对长江三角洲前缘地区高桥G2孔、上海斜2孔等晚第四纪地层的孢粉研究,划分出了6个孢粉组合带,并结合临近钻孔的孢粉研究资料,恢复了本地区植被演替、气候波动的六个阶段:第一阶段为稀疏的针叶、落叶阔叶混交林,反映气候冷干(晚更新世晚期);第二阶段为针叶、阔叶混交林草地,反映气候温凉略湿(前北方期);第三阶段为含常绿阔叶树的针叶、阔叶混交林,反映气候温和略干(北方期);第四阶段以栲属、青冈栎为主的常绿阔叶林,反映气候暖热潮湿(大西洋期);第五阶段是以栎、松、蒿为主的针叶、阔叶混交林,反映气候温和略干(亚北方期);第六阶段是以落叶栎类、常绿栎类、松为主的落叶阔叶、常绿阔叶、针叶混交林草地.这六个阶段为本地区的地层年代划分和对比提供了可靠的证据,为晚第四纪古植被、古气候、古环境的重建提供了孢粉学资料.
通过对长江三角洲前缘地区高桥G2孔、上海斜2孔等晚第四纪地层的孢粉研究,划分出了6个孢粉组合带,并结合临近钻孔的孢粉研究资料,恢复了本地区植被演替、气候波动的六个阶段:第一阶段为稀疏的针叶、落叶阔叶混交林,反映气候冷干(晚更新世晚期);第二阶段为针叶、阔叶混交林草地,反映气候温凉略湿(前北方期);第三阶段为含常绿阔叶树的针叶、阔叶混交林,反映气候温和略干(北方期);第四阶段以栲属、青冈栎为主的常绿阔叶林,反映气候暖热潮湿(大西洋期);第五阶段是以栎、松、蒿为主的针叶、阔叶混交林,反映气候温和略干(亚北方期);第六阶段是以落叶栎类、常绿栎类、松为主的落叶阔叶、常绿阔叶、针叶混交林草地.这六个阶段为本地区的地层年代划分和对比提供了可靠的证据,为晚第四纪古植被、古气候、古环境的重建提供了孢粉学资料.
2005, 27(4): 88-94.
摘要:
边缘波束误差是影响多波束测深数据精度的主要因素,数据精度影响其可信度和使用范围,也是进行相关研究的基础.多波束勘测系统声呐参数的精确校正、勘测区声场模型的建立以及实时勘测海洋噪声的合理剔除是影响边缘波束数据质量的关键因素,严重时甚至导致勘测数据出现沿测线方向的条带状假地形或地形位置偏移.上述因素对多波束勘测数据的影响是一个综合作用的过程,靠单一的校正或编辑方法很难提高采集数据的精度.以多波束勘测原理和声学理论为指导,以多波束实测数据为研究基础和分析对象,运用GIS面向对象方法,全面分析造成多波束勘测大误差边缘波束的原因,并探寻改善已勘测多波束大误差数据、提高数据精度的综合处理方法,最终以可视化的方式实现人机交互处理.该项研究成果已初步应用于海洋项目总图编绘工作,并取得了预期效果.
边缘波束误差是影响多波束测深数据精度的主要因素,数据精度影响其可信度和使用范围,也是进行相关研究的基础.多波束勘测系统声呐参数的精确校正、勘测区声场模型的建立以及实时勘测海洋噪声的合理剔除是影响边缘波束数据质量的关键因素,严重时甚至导致勘测数据出现沿测线方向的条带状假地形或地形位置偏移.上述因素对多波束勘测数据的影响是一个综合作用的过程,靠单一的校正或编辑方法很难提高采集数据的精度.以多波束勘测原理和声学理论为指导,以多波束实测数据为研究基础和分析对象,运用GIS面向对象方法,全面分析造成多波束勘测大误差边缘波束的原因,并探寻改善已勘测多波束大误差数据、提高数据精度的综合处理方法,最终以可视化的方式实现人机交互处理.该项研究成果已初步应用于海洋项目总图编绘工作,并取得了预期效果.
2005, 27(4): 95-101.
摘要:
深槽骤淤指深槽底部在特定条件下产生的快速淤积,通常以浮泥形式出现.综合分析杭州湾、三门湾和象山港的地形地貌、水文泥沙及深槽固定剖面风暴前后或大、小潮期间的地形变化得出港湾深槽产生骤淤的基本条件:(1)有丰富的细颗粒物质的供应源;(2)迅速衰减的动力条件;(3)存在明显的负地形.三个条件必须同时得到满足,深槽才能产生骤淤.杭州湾泥沙来源丰富,终年悬沙浓度高,东试挖槽附近受长江冲淡水次级锋面和钱塘江冲淡水锋面影响较大,因此在一个大小潮周期内水动力条件减弱时挖槽处可产生骤淤.三门湾泥沙来源较丰富,正常天气的年份内潮滩处于缓慢淤积状态,而深槽处于冲淤基本平衡状态,但在风暴等灾害性天气下发生强烈的滩、槽泥沙交换,若风暴后处于中小潮汛期则深槽发生骤淤.象山港由于环境隐蔽,水清沙少,沿岸潮滩狭窄,缺少骤淤的物源,即使风暴作用后鹰龙山深槽也没有产生骤淤.
深槽骤淤指深槽底部在特定条件下产生的快速淤积,通常以浮泥形式出现.综合分析杭州湾、三门湾和象山港的地形地貌、水文泥沙及深槽固定剖面风暴前后或大、小潮期间的地形变化得出港湾深槽产生骤淤的基本条件:(1)有丰富的细颗粒物质的供应源;(2)迅速衰减的动力条件;(3)存在明显的负地形.三个条件必须同时得到满足,深槽才能产生骤淤.杭州湾泥沙来源丰富,终年悬沙浓度高,东试挖槽附近受长江冲淡水次级锋面和钱塘江冲淡水锋面影响较大,因此在一个大小潮周期内水动力条件减弱时挖槽处可产生骤淤.三门湾泥沙来源较丰富,正常天气的年份内潮滩处于缓慢淤积状态,而深槽处于冲淤基本平衡状态,但在风暴等灾害性天气下发生强烈的滩、槽泥沙交换,若风暴后处于中小潮汛期则深槽发生骤淤.象山港由于环境隐蔽,水清沙少,沿岸潮滩狭窄,缺少骤淤的物源,即使风暴作用后鹰龙山深槽也没有产生骤淤.
2005, 27(4): 102-107.
摘要:
用组织学和胚胎学方法对厦门国家级自然保护区文昌鱼的生殖季节、胚胎发育和幼虫培育进行详细研究,结果表明,自然保护区文昌鱼生殖季节可分为两个繁殖时期,从6月初开始至7月初为繁殖高峰期,8和9月为繁殖小产期.观察人工繁殖得出,文昌鱼(Branchiostoma belcheri)产卵时间在傍晚19:00前后,可以观察到雌、雄文昌鱼的产卵和排精行为:雄性文昌鱼先离开沙,并跃出水面快速游动和排精,接着雌鱼也跃出水面,所有的卵通过破裂的性腺壁进入到围鳃腔并通过围鳃孔到水中受精,受精率在98.5%以上,还观察了文昌鱼幼虫发育并变态为幼鱼(长度为1.05～13.5mm)的全过程.
用组织学和胚胎学方法对厦门国家级自然保护区文昌鱼的生殖季节、胚胎发育和幼虫培育进行详细研究,结果表明,自然保护区文昌鱼生殖季节可分为两个繁殖时期,从6月初开始至7月初为繁殖高峰期,8和9月为繁殖小产期.观察人工繁殖得出,文昌鱼(Branchiostoma belcheri)产卵时间在傍晚19:00前后,可以观察到雌、雄文昌鱼的产卵和排精行为:雄性文昌鱼先离开沙,并跃出水面快速游动和排精,接着雌鱼也跃出水面,所有的卵通过破裂的性腺壁进入到围鳃腔并通过围鳃孔到水中受精,受精率在98.5%以上,还观察了文昌鱼幼虫发育并变态为幼鱼(长度为1.05～13.5mm)的全过程.
2005, 27(4): 108-113.
摘要:
通过2000年象山港网箱养鱼区和邻近对照区的4季采样,对该区大型底栖生物进行了分析研究,共鉴定出大型底栖生物41种,网箱养鱼区周边种类39种,对照区9种,约占象山港总种数的58%,网箱养鱼区周边生物量和密度(91.92g/m2和114.96个/m2)明显高于对照区(10.61g/m2和48个/m2).在网箱养鱼区周边沉积物中主要因子均高于对照区,其中硫化物高出4倍多,在网箱养鱼区周边硫化物较低的站位生物量较高,而在网箱养鱼区中央沉积物年均累积速率约25cm,已成黑色并有浓烈异味,未见大型底栖生物分布.
通过2000年象山港网箱养鱼区和邻近对照区的4季采样,对该区大型底栖生物进行了分析研究,共鉴定出大型底栖生物41种,网箱养鱼区周边种类39种,对照区9种,约占象山港总种数的58%,网箱养鱼区周边生物量和密度(91.92g/m2和114.96个/m2)明显高于对照区(10.61g/m2和48个/m2).在网箱养鱼区周边沉积物中主要因子均高于对照区,其中硫化物高出4倍多,在网箱养鱼区周边硫化物较低的站位生物量较高,而在网箱养鱼区中央沉积物年均累积速率约25cm,已成黑色并有浓烈异味,未见大型底栖生物分布.
2005, 27(4): 114-120.
摘要:
以柴油为惟一碳源,从胜利油田黄河码头和厦门储油码头两个海水样品中富集得到两组柴油降解菌,共9株细菌,1株真菌,它们对柴油都有降解能力.16SrDNA鉴定结果表明这9株细菌中有3株摩加夫芽孢杆菌、1株施氏假单胞菌、1株腊样芽孢杆菌、1株反硝化产碱杆菌.1株阿氏葡萄球菌、1株食烷菌和1株类似很小海旋菌的未知新菌(M-5),其中B-5对柴油的降解能力最强,已报道的食烷菌属中其他种的同源性最高,为95.2%,表明它是该属中的一个新种.实验中获得的惟一一株真菌M-3属于假丝酵母,对柴油有较强的降解和乳化能力.实验中还从B5和施氏假单胞菌M-2中扩增到了烷烃降解的限速酶烷烃单加氧酶的基因片断,其中B5编码了一种新的烷烃单加氧酶.这些菌在石油污染的海水自净中起着重要作用,可用于海洋石油污染的生物修复.
以柴油为惟一碳源,从胜利油田黄河码头和厦门储油码头两个海水样品中富集得到两组柴油降解菌,共9株细菌,1株真菌,它们对柴油都有降解能力.16SrDNA鉴定结果表明这9株细菌中有3株摩加夫芽孢杆菌、1株施氏假单胞菌、1株腊样芽孢杆菌、1株反硝化产碱杆菌.1株阿氏葡萄球菌、1株食烷菌和1株类似很小海旋菌的未知新菌(M-5),其中B-5对柴油的降解能力最强,已报道的食烷菌属中其他种的同源性最高,为95.2%,表明它是该属中的一个新种.实验中获得的惟一一株真菌M-3属于假丝酵母,对柴油有较强的降解和乳化能力.实验中还从B5和施氏假单胞菌M-2中扩增到了烷烃降解的限速酶烷烃单加氧酶的基因片断,其中B5编码了一种新的烷烃单加氧酶.这些菌在石油污染的海水自净中起着重要作用,可用于海洋石油污染的生物修复.
2005, 27(4): 121-126.
摘要:
对一种重要的未知生物饵料微藻在充气和瓶中静态两种生态条件下进行培养,设计了一种分步衍生化脂肪酸与甾醇的GC/MS连续分析法,对微藻脂肪酸甾醇进行了定性和定量分析,结果表明,这种微藻主要含有丰富的二十碳五烯酸(EPA),C14:0,C16:0,C16:1以及一定量的二十二碳六烯酸(DHA),C22:5(n-6)和C18不饱和脂肪酸;共鉴定出11种甾醇组分,主要是24-甲基(乙基)胆甾醇,碳数分布从27到30,特别含有甲基巴夫甾醇和乙基巴夫甾醇;可以把这种微藻归到Prymnesiophyceae纲Pavlovales目Pavlovaceae科.通过实例分析证明,脂类分析结果可以作为海洋微藻化学分类学的一个重要依据.
对一种重要的未知生物饵料微藻在充气和瓶中静态两种生态条件下进行培养,设计了一种分步衍生化脂肪酸与甾醇的GC/MS连续分析法,对微藻脂肪酸甾醇进行了定性和定量分析,结果表明,这种微藻主要含有丰富的二十碳五烯酸(EPA),C14:0,C16:0,C16:1以及一定量的二十二碳六烯酸(DHA),C22:5(n-6)和C18不饱和脂肪酸;共鉴定出11种甾醇组分,主要是24-甲基(乙基)胆甾醇,碳数分布从27到30,特别含有甲基巴夫甾醇和乙基巴夫甾醇;可以把这种微藻归到Prymnesiophyceae纲Pavlovales目Pavlovaceae科.通过实例分析证明,脂类分析结果可以作为海洋微藻化学分类学的一个重要依据.
2005, 27(4): 127-134.
摘要:
1999年7月21日至8月1日在我国首次北极科学考察期间,考察了白令海中部的浮游细菌和原生动物,分析了其丰度、分布、生物量及其生态作用,结果显示,浮游细菌表层生物量为1.5～20.2μg/dm3,平均为浮游植物生物量的30%,100m以上水柱柱总生物量(720～3123mg/m2)平均为浮游植物柱总生物量的67%,因而是白令海夏季与浮游植物处同等量级的优势类群;原生动物表层生物量为1.2～27.4μg/dm3,100m以上水柱柱总生物量为189～1698mg/m2,平均为浮游植物柱总生物量的21%,其中粒径小于5,5～20μm和大于20μm的原生动物分别占其柱总生物量的13%,47%和40%;作为主要类群的异养腰鞭毛虫占原生动物柱总生物量的39%.浮游细菌和原生动物生物量的总体分布趋势从西部向东北和东部递减、从表层向深层衰减,20～25m水层温跃层和表层海流的存在对这一分布特性可能有较大的影响.原生动物受潜在的大、中型浮游动物捕食压力的制约,维持了一个相对较低的生物量水平,在一定程度上限制了微食物环(microbial food loop)在该海域夏季生态系统营养中的作用.
1999年7月21日至8月1日在我国首次北极科学考察期间,考察了白令海中部的浮游细菌和原生动物,分析了其丰度、分布、生物量及其生态作用,结果显示,浮游细菌表层生物量为1.5～20.2μg/dm3,平均为浮游植物生物量的30%,100m以上水柱柱总生物量(720～3123mg/m2)平均为浮游植物柱总生物量的67%,因而是白令海夏季与浮游植物处同等量级的优势类群;原生动物表层生物量为1.2～27.4μg/dm3,100m以上水柱柱总生物量为189～1698mg/m2,平均为浮游植物柱总生物量的21%,其中粒径小于5,5～20μm和大于20μm的原生动物分别占其柱总生物量的13%,47%和40%;作为主要类群的异养腰鞭毛虫占原生动物柱总生物量的39%.浮游细菌和原生动物生物量的总体分布趋势从西部向东北和东部递减、从表层向深层衰减,20～25m水层温跃层和表层海流的存在对这一分布特性可能有较大的影响.原生动物受潜在的大、中型浮游动物捕食压力的制约,维持了一个相对较低的生物量水平,在一定程度上限制了微食物环(microbial food loop)在该海域夏季生态系统营养中的作用.
2005, 27(4): 135-147.
摘要:
报道1998～1999年夏季在南极普里兹湾及其毗邻海域对细胞丰度、优势种类组成、生物量和初级生产力的粒级结构、新生产力及其环境制约机制的研究.结果表明,调查海区具有显著的空间区域化特征.普里兹湾及其毗邻陆架区浮游植物现存生物量和生产力均较高,大陆坡和深海区明显降低;营养盐浓度由于浮游植物的消耗则有相反的分布趋势.浮游植物生物量和生产力受水体的垂直稳定度、浮游动物摄食、水温和光照等环境条件的控制.粒度分级测定结果表明,对调查海区叶绿素a的贡献,小型浮游生物为52.2%,微型为29.4%,微微型为18.4%;对初级生产力的贡献,小型为52.4%,微型为28.7%,微微型为18.9%.研究海区的平均新生产力和f比分别为230.6mg/(m2·d)和0.43.
报道1998～1999年夏季在南极普里兹湾及其毗邻海域对细胞丰度、优势种类组成、生物量和初级生产力的粒级结构、新生产力及其环境制约机制的研究.结果表明,调查海区具有显著的空间区域化特征.普里兹湾及其毗邻陆架区浮游植物现存生物量和生产力均较高,大陆坡和深海区明显降低;营养盐浓度由于浮游植物的消耗则有相反的分布趋势.浮游植物生物量和生产力受水体的垂直稳定度、浮游动物摄食、水温和光照等环境条件的控制.粒度分级测定结果表明,对调查海区叶绿素a的贡献,小型浮游生物为52.2%,微型为29.4%,微微型为18.4%;对初级生产力的贡献,小型为52.4%,微型为28.7%,微微型为18.9%.研究海区的平均新生产力和f比分别为230.6mg/(m2·d)和0.43.
2005, 27(4): 148-154.
摘要:
根据1997～2000年东海海域23°30'～33°00'N,118°30'～128°00'E的4个季节海洋调查资料,运用定量、定性方法,探讨了东海浮游翼足类总丰度的平面分布、季节变化及变化的动力学机制.结果表明,东海翼足类总丰度和出现频率有明显的季节变化,均为秋季最高,夏季次之,春季最低;总丰度在各个季节基本上呈东海南部高于北部、外海高于近海的分布趋势;春季的尖笔帽螺(Creseis acicula)、夏季的锥笔帽螺(Creseis virgula)、秋季的蝴蝶螺(Desmopterus papilio)和冬季的马蹄螔螺(Limacina trochiformis)是导致总丰度季节变化的最主要的种类;冬、春和夏3个季节丰度变化及4季总丰度的变化同表层或10m层水温有非常显著的线性相关关系,与底层温度及盐度的相关关系不显著.夏季翼足类高丰度区位于台湾暖流与黑潮暖流的分支处;从夏季到秋季,翼足类随着台湾暖流向北扩展,并在与长江冲淡水,闽浙沿岸水团,黄海水团等交汇处形成高丰度(大于500×10-2个/m3)和较高丰度(250×10-2～500×10-2个/m3)分布区.水温和海流是影响东海翼足类总丰度分布的主要环境因素.
根据1997～2000年东海海域23°30'～33°00'N,118°30'～128°00'E的4个季节海洋调查资料,运用定量、定性方法,探讨了东海浮游翼足类总丰度的平面分布、季节变化及变化的动力学机制.结果表明,东海翼足类总丰度和出现频率有明显的季节变化,均为秋季最高,夏季次之,春季最低;总丰度在各个季节基本上呈东海南部高于北部、外海高于近海的分布趋势;春季的尖笔帽螺(Creseis acicula)、夏季的锥笔帽螺(Creseis virgula)、秋季的蝴蝶螺(Desmopterus papilio)和冬季的马蹄螔螺(Limacina trochiformis)是导致总丰度季节变化的最主要的种类;冬、春和夏3个季节丰度变化及4季总丰度的变化同表层或10m层水温有非常显著的线性相关关系,与底层温度及盐度的相关关系不显著.夏季翼足类高丰度区位于台湾暖流与黑潮暖流的分支处;从夏季到秋季,翼足类随着台湾暖流向北扩展,并在与长江冲淡水,闽浙沿岸水团,黄海水团等交汇处形成高丰度(大于500×10-2个/m3)和较高丰度(250×10-2～500×10-2个/m3)分布区.水温和海流是影响东海翼足类总丰度分布的主要环境因素.
2005, 27(4): 155-160.
摘要:
采用标准双方程k-ε紊流模型和VOF方法建立二维数值模型,模拟有横流情况下底部排污问题.将回流区的分析结果与试验进行了对比,吻合较好.分别将速度和浓度轨迹线拟合成简单的表达式并与试验拟合作了比较.通过对速度和浓度场的分析得到一些有益的结论.
采用标准双方程k-ε紊流模型和VOF方法建立二维数值模型,模拟有横流情况下底部排污问题.将回流区的分析结果与试验进行了对比,吻合较好.分别将速度和浓度轨迹线拟合成简单的表达式并与试验拟合作了比较.通过对速度和浓度场的分析得到一些有益的结论.
2005, 27(4): 161-166.
摘要:
纯粹意义上的环境背景值是指在未受污染的自然状态下环境要素的正常含量,又称环境污染本底值.在全球海洋环境中,由于人类活动的影响,很难找到不受污染影响的海域,特别是毗邻陆地的沿岸和近海海域.在这些海域中,许多化学成分的实测含量往往是天然本底值与人为影响的叠加,显然在缺乏环境背景值资料的情况下是难以正确评价海区的污染状况的.因此,确定环境背景值是海洋环境保护的基础研究工作之一.
纯粹意义上的环境背景值是指在未受污染的自然状态下环境要素的正常含量,又称环境污染本底值.在全球海洋环境中,由于人类活动的影响,很难找到不受污染影响的海域,特别是毗邻陆地的沿岸和近海海域.在这些海域中,许多化学成分的实测含量往往是天然本底值与人为影响的叠加,显然在缺乏环境背景值资料的情况下是难以正确评价海区的污染状况的.因此,确定环境背景值是海洋环境保护的基础研究工作之一.
2005, 27(4): 167-173.
摘要:
持久性有机污染物(POPs)普遍存在于各种环境介质中,其中有机氯农药(OCPs)和多氯联苯(PCBs)化学性质稳定,在环境中能持久残留.它们经食物链浓缩并在生物体内累积,大多数具有致癌、致畸、致突变效应,构成对人类和生态系统的潜在危害,成为世界公认的全球性环境公害.
持久性有机污染物(POPs)普遍存在于各种环境介质中,其中有机氯农药(OCPs)和多氯联苯(PCBs)化学性质稳定,在环境中能持久残留.它们经食物链浓缩并在生物体内累积,大多数具有致癌、致畸、致突变效应,构成对人类和生态系统的潜在危害,成为世界公认的全球性环境公害.
2005, 27(4): 174-180.
摘要:
三丁基锡(TBT)等有机锡化合物因其毒性及结构上的特点被广泛应用于船舶、网箱渔排等的防污涂料中.它的主要作用是在水体中持久地释放出可以有效杀死海洋污损生物的毒性物质,从而达到防护船舶、渔排等体表的目的[1],然而进入海洋环境的有机锡化合物在防污的同时也会影响到许多非靶生物,并对海洋生态系统的结构与功能产生严重的危害,被认为是迄今为止人为引入海洋环境毒性最大的物质之一[2～4].因此,检测海洋生物体内的有机锡含量成为对有机锡污染生态效应调查与研究不可缺少的手段[5～7].
三丁基锡(TBT)等有机锡化合物因其毒性及结构上的特点被广泛应用于船舶、网箱渔排等的防污涂料中.它的主要作用是在水体中持久地释放出可以有效杀死海洋污损生物的毒性物质,从而达到防护船舶、渔排等体表的目的[1],然而进入海洋环境的有机锡化合物在防污的同时也会影响到许多非靶生物,并对海洋生态系统的结构与功能产生严重的危害,被认为是迄今为止人为引入海洋环境毒性最大的物质之一[2～4].因此,检测海洋生物体内的有机锡含量成为对有机锡污染生态效应调查与研究不可缺少的手段[5～7].
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