北极地区挪威斯瓦尔巴德群岛及冰川地貌综述

对北极地区挪威斯瓦尔巴德群岛的地理、历史、气候环境、矿产资源、动植物等进行了概述,同时,借助实拍照片直接展现该群岛的3种冰川地貌(冰蚀地貌、冰碛地貌和冰水地貌)特征.     

美国夏威夷州海啸灾害研究概述

夏威夷是世界上最易遭受海啸洪水灾害的地区之一。本文介绍了美国夏威夷群岛在海啸实时监测和数值模拟方面的研究进展,并重点介绍了夏威夷海啸预警系统的组成与作用。     

夏威夷海域管辖问题

夏威夷位于太平洋中部,是美国的一个州。它由8个主要岛屿组成,与一个称之为西北夏威夷群岛的许多小岛连接在一起,这些岛链绵延达1100多海里。中途岛是该岛链地理学上的一部分,但它不属于夏威夷州。 夏威夷有人居住的岛屿根据国际法产生了12海里的领海、12海里的毗连区和200海里的专属经济区。依据国际法,西北夏威夷群岛的所有小岛,只要高出高潮线水面都产生了领海和     

热点的移动

板块构造理论家们认为,夏威夷群岛火山的岩浆补给源是不动的。地壳板块在其上空移动,而这个补给源本身成为这种移动的标杆,并以火山的形式在地表留下了痕迹。专家们计算,在整个地球上的热点达40个,其中包括夏威夷、黄石、冰岛、皮特凯思岛和加拉帕戈斯群岛。但是最近几年来,某些地球物理学家对热点是否完全不动产生了怀疑。     

海洋景观瑰宝之 海洋天堂夏威夷

马克·吐温说,夏威夷群岛是大洋中最美的岛屿,是停泊在海洋中最可爱的"岛屿舰队"。帕帕哈瑙莫夸基亚国家海洋保护区是夏威夷群岛的组成部分,是世界上面积最大的海洋保护区之一。2010年7月30日,该保护区被纳入世界遗产名录,由此诞生了世界遗产中唯一一个兼具"自然遗产"和"文化遗产"双重地位的新成员。当地土生土长的夏威夷人相信生命起源于这个保护区,死后灵魂也要回到这里。     

拯救珊瑚:人类义不容辞的职责

<正>地球上已有50%的珊瑚死亡了。热爱大自然、擅长撰写关于大自然作品的作家史蒂文·卡普勒在夏威夷群岛等地进行了调查。"全球已经有一半的珊瑚礁消失了,而其余的在50年之内也可能灭绝。"     

夏威夷的植物景观

夏威夷群岛酷似一串璀璨的明珠,镶嵌在浩翰无垠的太平洋上,它熠熠放光,风貌得具,成为举世公认的旅游胜地,而夏威夷群岛的最大魅力,在于它拥有多样化的植物群落。在这些碧波环抱的海岛上,高低起伏的地形和瞬息万变的海洋气候,造就了众多的自然生态区——高山沙漠地带、低洼潮湿地、干旱的熔岩裸地     

夏威夷羽状物说明了什么

有关地球深部构造和成分的概念 ,在很大程度上形成于对夏威夷群岛的研究。有关该区“热点”处于稳定状态的资料被认为是假说的基础。根据这个假说 ,像夏威夷这样的海洋火山群岛的性质是羽状物（“停泊”在深部的炽热地慢物质的圆柱状垂直流）的存在所决定的。大洋群岛和洋中脊玄武岩同位素成分的差别 ,很久以来就被用于检验描述地慢中对流和地球化学进化的各种模式的正确性。例如 ,Ｊ．Ｂｌｉｃｈｅｒｔ-Ｔｏｆｔ及其同事们在不久前完成的工作中 ,根据分析铪（Ｈｆ）同位素表明 ,若干夏威夷熔岩含有古老深海沉积物被改造的痕迹。这个特别有…     

火山群岛的分布规律

进入火山弧（例如夏威夷 -皇帝链）组分的群岛的分布特征和地质年龄有规律的增长 ,可以良好地用地壳构造板块在地幔中稳定的“热点”之上的等速运动来加以解释。较小规模的“热点”痕迹出现在断续散布的火山成因群岛山脊内 ,其分布与岩石圈厚度相适应。此外 ,这些山脊经常不形成一条线 ,而组成成双的弧 ,就象发生在夏威夷群岛中的那样。该区追踪到开亚群岛（据冒纳 -开亚火山）序列和罗亚（据冒纳 -罗亚火山）群岛序列。形成火山群岛的动力学成为大地构造专家Ｃ．Ｆ．Ｈｉｅｒｏｎｉｍｕｓ和Ｄ．Ｂｅｒｋｏｖｉｃｉ的研究对象。他们出发点的…     

山东庙岛群岛海水入侵成因初探

本研究分析了庙岛群岛的气候、地质构造、地貌形态和地下水补给以及赋存环境,初步探讨了庙岛群岛海水入侵的成因机制和影响因素,为我国海岛海水入侵的调查与监测提供理论依据,对于海岛地质灾害的防治具有重要研究意义.     

Calcareous Sands from a Coral Atoll-Should It Be Mined or Not?

Many lagoons of coral atolls contain huge reserves of very pure calcareous sands in an easily exploitable form that can be used in a number of industries. It is well known that the geomorphic situation in these coral islands is very delicate. With reference to the calcareous sand deposits in the coral atolls of Lakshadweep, a diversity of opinion exists on the aspect of exploitation, though the reserves were proved more than 20 years ago. Elsewhere calcareous sands have been used for several purposes. No raw materials other than coral sands and corals are available in these islands for developmental work such as construction of building and jetties. Several recommendations have been made to keep the system undisturbed to maintain the ecosystem. It is suggested that an attempt should be made to determine an optimum depth of exploitation of these sands without affecting the reef growth and balance of the ecosystem. This will improve the island economy and better quality of life for the islanders. The strategy will help development elsewhere also.     

西沙群岛珊瑚礁海域浮游动物群落结构初步分析*

为了解西沙群岛珊瑚礁海域浮游动物的群落特征, 于2015年5月末至7月初在西沙群岛8个岛礁(七连屿、永兴岛和东岛3个岛屿以及浪花礁、盘石屿、玉琢礁、华光礁和北礁5个环礁)进行了浮游动物采样, 分析了浮游动物的多样性、丰度和群落结构特征, 并比较了5个环礁潟湖内和向海礁坡区浮游动物群落组成的差异。调查海域共鉴定浮游动物180种(包括浮游幼虫13个类群), 其中桡足类最多, 达83种, 其次是水母类(38种)、浮游软体类(14种)、毛颚类(11种)和浮游被囊类(7种); 浮游动物平均丰度为256.4±117.8个·m^-3, 桡足类占总丰度的51.08%, 其次是浮游幼虫(16.30%)、浮游被囊类(13.22%)和毛颚类(7.70%)。浮游动物种数、多样性和均匀度指数、丰度在岛屿和环礁之间以及环礁的潟湖区和向海礁坡区均存在差异; 浮游动物多样性和丰度在东岛、玉琢礁和华光礁较高, 而在七连屿和北礁较低; 5个环礁向海礁坡区的浮游动物多样性和丰度皆高于潟湖区的。多元统计分析结果表明调查岛礁的浮游动物可划分两个聚群(相似水平85%); 岛屿近岸及环礁的潟湖群落(Ⅰ)和岛屿远岸及环礁的向海礁坡群落(Ⅱ); 两个聚群浮游动物组成差异较显著(r=0.832, p<0.001); 前者的种数、多样性指数、总丰度和主要浮游动物类群如桡足类、毛颚类和浮游幼虫的丰度显著低于后者。环礁潟湖区和向海礁坡区的空间异质性和生态环境差异可能是导致浮游动物群落结构呈现不同特征的主要因素。     

南海九章环礁中牛轭礁和西门礁新生沙洲沉积特征与动态

南沙群岛的珊瑚礁以环礁形式存在, 拥有各具特色的地貌形态。九章环礁中的牛轭礁和西门礁是两座发育有新生沙洲的环礁, 代表灰沙岛形成前一个重要的过渡性地貌演化阶段。这两处新生沙洲表层沉积物样品的粒度分析表明: 沉积物主要组分为珊瑚碎屑, 长轴中值粒径在14~45mm之间, 属于砾石级别; 样品分选系数在4.5~31之间, 分选性很差; 球度值为0.52~0.68, 球度差。粒度特征值中, 中值粒径具有随着到水边线距离的增大而升高的趋势, 而分选性和球度与距水边线距离关系不大。整体上中值粒径与分选系数呈正相关关系, 而与球度呈负相关关系。历史文献记载和卫星图像表明, 牛轭礁和西门礁上的新生沙洲都是近年来才形成的, 与风暴过程及冬季风有关。牛轭礁上沙洲向北迁移, 同时其长轴向东南方向延伸; 西门礁上沙洲整体向东南方向迁移, 并形成回弯形沙嘴形态。新生沙洲的出现与珊瑚碎屑物质供给变化或风暴浪作用变化的关系还需进一步探讨。     

基于深度学习的西沙永乐群岛珊瑚礁遥感信息提取

珊瑚礁是海洋生态系统的重要组成部分,对保护海洋生物多样性以及维持海洋生态平衡具有重大意义。我国南海珊瑚岛礁自然资源丰富,准确、高效地提取珊瑚岛礁信息对南海岛礁监测、管理、规划与保护具有现实意义。本研究基于我国海洋一号C卫星（HY 1C）遥感数据,对西沙永乐群岛珊瑚礁信息进行了研究与分析,提出基于HY 1C遥感数据的珊瑚礁地貌分类体系。采用全卷积神经网络U Net模型,依次通过下采样、上采样操作提取西沙永乐环礁地貌特征,实现原始影像的像素级语义分割。结果表明：基于HY 1C数据建立的地貌分类体系对活珊瑚覆盖及珊瑚生长发育条件具有指示作用,提出的基于U Net模型的珊瑚岛礁地貌信息自动提取方法,能够为我国南海珊瑚岛礁生态系统的全自动、大范围监测和评价提供相应理论基础,在珊瑚礁生态管理与评价中发挥关键作用。精度验证结果表明：U Net模型可以有效提取珊瑚礁地貌信息,采用的地貌信息提取方法具备时空泛化能力,泛化精度高于80%。     

基于底质类型变化监测的2005—2018年西沙永乐群岛珊瑚礁白化分析

在海洋环境变化和人类活动的双重影响下,我国珊瑚礁白化现象日趋严重,珊瑚礁健康状况、珊瑚种群数量和丰富度呈逐年下降的趋势。本文基于2005-2007年QuickBird卫星影像、2011-2012年QuickBird/WorldView-2卫星影像和2016-2018年GF-1/2卫星影像等3期高分辨率遥感数据,以西沙永乐群岛羚羊礁、中建岛等14个岛礁为研究区（以下统称永乐群岛）,利用支持向量机（support vector machine,SVM）分类方法结合人机交互信息提取方法完成了3期永乐群岛的珊瑚礁底质类型分类,并通过珊瑚礁底质类型变化分析了永乐群岛珊瑚礁白化特征。主要结论包括：（1）提出了一种珊瑚礁白化程度分级的方法,将永乐群岛白化状况分为轻度、中度、重度和严重白化4个等级,通过分析发现在监测时段内14个岛礁中有13个发生了不同程度的白化,其中10个发生了重度白化（白化率20%以上）,1个严重白化（羚羊礁,白化率为33.36%）;（2）根据监测数据统计,上述珊瑚岛礁的白化主要是由珊瑚丛生区白化引起的,2005-2018年永乐群岛珊瑚丛生区白化面积占总的发生白化区域面积的70.55%;（3）14个岛礁中只有甘泉岛的活珊瑚覆盖在逐渐增加,活珊瑚覆盖面积由2006年5月10日的87.13 hm²增加到2018年3月7日的107.80 hm²。     

珊瑚环礁区侧扫声呐图像中的目标物识别方法

为研究西沙宣德环礁海底地貌特征及珊瑚分布情况,采用舷挂侧扫拖鱼的方式对环礁区域海底进行地貌扫测,从采集的侧扫声呐图像上可以识别出环礁区域珊瑚分布情况及珊瑚礁区地貌特征,利用侧扫声呐图像识别方法结合实物样品比对可以圈定出珊瑚分布范围、暗礁区域及环礁区域底质类型分布,采用基本的数学处理方法定量分析了水下珊瑚礁体的海底高度及疑似沉船的大小,分析了侧扫声呐图像显示的调查船转向效应。     

EVOLUTIONAL PATTERN OF THE CORAL SAND ISLANDS IN THE XISHA AREA

Sand island or cay is the dominant type of coral reef islands in the South China Sea. This paper gives in detail the sand islands composed of loose accumulational materials on the atoll reef flats in the Xisha Islands, their types, characteristics of morphological structure and evolutional pattern and dynamics.     

南海典型珊瑚礁生态系统健康评价方法研究

本研究基于系统复杂性原理, 提出了南海典型珊瑚礁生态系统健康评价方法——组织力及系统功能评价法。该方法的评价框架包括珊瑚礁生态系统结构及功能、珊瑚礁生态系统与其他海洋生态系统间关系、与人类社会生态系统间关系、珊瑚礁生态系统发展制约因素等四大模块; 评价指标体系分为目标层、准则层、因素层、要素层等6个层级共计67个指标。同时, 本研究系统地提出了珊瑚礁生态系统健康评价的流程, 提高了珊瑚礁健康评价工作的规范性和时效性。应用组织力及系统功能评价法对2011—2018年西沙群岛珊瑚礁生态系统进行了健康评价, 结果显示自2011年起健康指数年均下降2.3%~2.4%, 除2012年、2015年健康指数稍有回升外, 其余年份均呈下降走势, 整体评价为亚健康状态。根据七连屿周边岛屿的实地考察和居民生活问卷调查结果, 2006—2008年的渔业发展、2012年的海星泛滥和2014—2015年的岛礁建设均对珊瑚礁生态系统造成了较大影响, 使10年内渔业产量下降了50%~80%。这与应用组织力及系统功能评价法的评价结果相吻合, 侧面验证了该评价方法的科学性和可行性。     

南科1井第四系暴露面特征及其与海平面变化的关系*

珊瑚礁地层中的暴露面是海平面变化的忠实记录, 对地层层序的划分和研究珊瑚礁体的生长发育过程具有重要意义。本文基于手标本观察与薄片鉴定、碳氧同位素和矿物组成分析, 识别了南沙美济岛南科1井第四纪生物礁碳酸盐岩地层中的典型暴露面, 剖析了主要暴露面与海平面变化及珊瑚礁发育演化的关系。在南科1井(NK-1)第四纪地层中典型暴露面附近以出现大量溶蚀孔穴和红褐色或锈黄色钙质结核为特征, 其碳氧同位素偏负, 并富集Al、Th、Fe和稀土元素, 具有典型碳酸盐岩风化壳的特征。南科1井全新世礁体发育在晚更新世暴露面之上, AMS¹⁴C和U-Th年龄数据证实美济岛全新世珊瑚礁生长时段与南海其他珊瑚岛礁一致, 主要发育在8.2~4.7ka时期, 该时段海平面的缓慢上升为珊瑚礁连续垂向生长提供了有利环境。Sr同位素和古地磁年龄标定的南科1井更新世地层中的主要暴露面时代与南沙永暑礁和西沙群岛珊瑚礁地层中的暴露面时代基本一致, 主要暴露面对应于全球第四纪低海平面时期。     

Reducing Environmental Impact of Aggregate Excavation in Small Tropic Pacific Islands

Excavating sands and gravel on land in combination with constructing reservoirs for storing fresh water is an ideal approach in atolls. Appropriate mining of gravel from the prograding gravel beach is acceptable. Digging reef rock close to the edge of the wide ocean reef flat without surface loose sediments on it or sand beach can be accepted. Excavating sand from some depths in lagoon is a scientific approach particularly important for urbanized atolls. However, selecting appropriate sites for mining sand other than at some depths in lagoon is suitable to rural islands without dense populations. These sites include up drift side of long groin on the reef flat,partly filled access channel-port, outlet of artificial channel and lagoon margin on the prograding coast.