黄河口及其附近海域沉积物中As的粒度校正(Ⅰ)

本文采用了两种粒度校正方法:≤16μm粒径外推校正法,中值粒径校正法。研究结果表明,沉积物As含量经粒度校正以后,能比较有效地反映出河口地区As的分布变化情况。     

黄河口及其附近海域沉积物中As的粒度校正(Ⅱ)

本文着重讨论利用沉积物外比表面校正法对黄河口及其附近沉积物中As进行粒度校正,并与上文讨论的≤16μm粒径外推校正法及中值粒径校正法进行了比较,结果外比表面法被认为是较为合理的。同时还提出利用单位外表面积沉积物活性As含量作为沉积物中As的评价标准,并可以推广到沉积物中其他污染物质的研究中去。     

基于“动力组分”思想的沉积物粒径趋势模型

“粒径趋势分析”的基本思想是利用沉积物粒度参数的空间变化(粒径趋势)来反推沉积物输运路径.依据“动力组分”思想,通过建立一个一维的悬浮沉积物输运模型来正演沉积物输运方向上的表层沉积物粒度分布和粒径趋势,探讨水动力能量沿程衰减和沿程增强两种不同情形下的粒径趋势特征.研究表明:粒径趋势形成的直接原因是沉积物中不同“动力组分...     

Argo浮标观测溶解氧数据的原理与质量控制

Argo剖面浮标已成为海洋溶解氧观测数据的主要来源,截至2018年7月已在全球范围内获取了超过13万条溶解氧剖面,然而目前其数据的质量控制仍然存在不足。本文首先介绍了Argo浮标上携带的溶解氧传感器的测量原理、主要误差来源以及两种校正方法:气候态校正法与空气测量校正法,并提出了目前在溶解氧传感器数据质量控制研究亟需解决的技术问题,包括:①由于传感器伸出水面的高度不够,一些浮标并不能有效测量空气氧含量,因为无法进行空气测量校正方法;②Argo观测的溶解氧数据库中目前存在一些异常测量剖面没有得到有效剔除,影响校正系数的计算;③使用平均值确定校正系数的方法容易受到异常剖面的干扰。     

广西沿海不同演替阶段红树群落沉积物粒度分布特征

沉积物粒度分布是影响红树群落演替的重要因素之一。本文对代表广西红树群落演替趋势的白骨壤(Avicennia marina)、秋茄(Kandelia candel)、木榄(Bruguiera gymnorrhiza)3种红树群落沉积物进行了粒度分析。结果表明:3种红树群落沉积物类型均以砂和粉砂为主,随着红树林群落保存状况的逐渐变差,砂的含量逐渐上升,粉砂和黏土含量逐渐下降;沉积物粒径分布趋势均为砂粉砂黏土砾。木榄和秋茄2个群落底床沉积物不同深度沉积物粒径分布规律一致,但与白骨壤群落存在差异;3种红树群落的沉积物粒度频率曲线均呈现为双峰或多峰形态。     

水下声学定位中声速改正方法的比较

介绍了水下声学定位原理以及目前常用的几种声速改正方法,提出了一种泰勒级数展开法和声线修正法组合的声速改正方法。通过模拟算例,将加权平均声速法、泰勒级数展开法、等效声速剖面法、声线修正法和组合方法进行了比较,展示声线修正法和组合方法的效果。     

杭州湾海域水体悬沙粒度统计分析

利用2000年9月在杭州湾进行的原型水文泥沙测验所获取的648个悬沙粒度样品,进行了样品粒度统计分析,结果表明:在杭州湾测验区域,粒径为4.00～20.20μm的悬沙出现频率最高;悬沙的中值粒径值自东向西迅速增大;北岸海域悬沙的中值粒径值大于南岸海域悬沙的中值粒径值。     

鱼类矢耳石形态分析及其在群体识别中的应用实例研究

利用表征性耳石形态变量(大小变量和轮廓变量)分析方法研究了渤海近岸与长江口水域四个刀鲚(Coilia nasus)群体的识别问题,对比分析了协方差(ANCOVA)校正法和异速生长(allometric growth)校正法在耳石形态分析中去除体长效应的应用效果。研究结果表明,两种体长校正法对四个群体的判别分析结果未产生显著影响,总体识别成功率分别为50.3%和56.5%,群体内个体识别成功率分别为39.5%—90.0%和34.0%—65.1%;长江口水域不同体长组刀鲚个体的耳石形态差异显著,表明其耳石形态特质随鱼类个体生长而变化,协方差校正法和异速生长校正方法的体长组别间的总体识别成功率分别为94.8%和98.8%。整体上,耳石轮廓变量(如矩形趋近率、圆度、分形维数、傅立叶系数等)对刀鲚群体间或体长组别间识别的贡献值高于耳石大小变量(如周长、平均直径、重量、面积等),而二者结合能更有效地识别各地理群体或体长组别个体。     

基于PCA和WNN的潮滩沉积物粒度与运移趋势的遥感研究

在淤泥质海岸,了解潮滩表层沉积物的粒度空间分布特征与粒径运移趋势,是认识潮滩水沙过程、冲淤演变和地貌演化的重要手段。针对传统粒径趋势分析空间范围有限、现有遥感反演模型形式简单且精度难以提高的问题,论文研究并实现了一种基于遥感粒度参数驱动的潮滩沉积物粒径运移趋势分析方法,首先利用PCA(Principal Component Analysis)主成分分析法从HJ-1A多光谱遥感影像中提取反演因子,采用小波神经网络(WaveletNeuralNetwork,WNN)模型结合野外采样数据进行参数训练与建模,反演沉积物粒度参数的空间分布;然后以遥感粒度参数驱动GSTA(Grain Size Trend Analysis)沉积物粒径趋势分析模型,实现了淤泥质潮滩表层沉积物的粒径运移趋势模拟。该方法在江苏中部淤泥质海岸的精度验证结果表明:平均粒径、分选系数、偏态的模型检验组数据10次运行结果平均绝对误差分别为0.22Φ、0.15、0.42,平均相对误差分别为5.32%、12.47%、14.59%;三个粒度参数的变异系数值变化范围较稳定。与已有的遥感模型相比,平均粒径反演精度接近,而且分选系数、偏态的反演精度有较大提高。遥感反演与实测粒度参数模拟的粒径运移趋势矢量相似性系数为0.67,矢量长度差小于0.4的矢量占80.74%,角度差小于90°的矢量占84.31%,两者有较高的相似性。在潮滩不同位置,沉积物粒径运移趋势总体呈现不同的规律性特征,与当地水动力条件较为吻合。该方法基于遥感技术实现,为大范围的潮滩沉积物粒度特征分析与粒径运移趋势研究提供了一种快速且有效的途径。     

基于原位激光粒度仪(LISST)的悬浮体平均粒径计算方法对比研究

根据2012年夏季和2016年冬季在南黄海中部利用原位激光粒度仪(laser in situ scattering and transmissometry,LISST)进行调查获得的实测数据,对两种平均粒径计算方法的结果进行比较研究,并对产生差别的原因进行分析。结果表明:无论在夏季和冬季,在温度跃层以上粒度分布以粗颗粒为主,两种计算方法差值较小,可以相互替代。在温盐跃层以下层位,细颗粒组分增加,导致二者计算差值变大。端元分析表明较高的平均粒径值倾向于造成平均粒径差值增大。矩值法强调了粗颗粒组分的贡献,而平均粒级法对细颗粒组分的贡献更加敏感,后者是更适用于将LISST观测数据应用于陆架海区现代沉积环境研究的粒径参数计算方法。本文为使用LISST在陆架海区进行现代沉积过程研究提供了参考。     

台湾浅滩沉积物粒度特征及输运趋势

2007年7月,对台湾浅滩43个站位进行了表层底质采样,在室内用Mastersizer 2000型激光粒度仪获得了沉积物的粒径分布,并用矩法计算其粒径参数.研究区内沉积物类型多为砂和含砾砂,平均粒径集中于0Φ到3Φ之间.福建—广东沿岸海域一带沉积略细,沿岸带外侧的浅槽,以及台湾浅滩东北边坡与南边坡沉积略粗.用粒径趋势分析计算结果显示,台湾浅滩东北方向与偏西方向的沉积物均向浅滩核部汇聚;而浅滩核心区的粒度参数比较接近,沉积物输运趋势弱化.     

利用不同方法校正船体运动对海气通量观测结果的影响

采用姿态校正法、滤波法、改进滤波法以及耗散法等方法,分析了北黄海冬季船载涡动相关资料,并结合协谱分析研究了不同方法对海气通量观测结果的校正效果。结果显示,船体运动对动量通量观测结果有明显影响,对感热、潜热等通量观测结果的影响很小。关于动量通量,对定点观测资料采用姿态校正法与耗散法可以得到比较合理的结果,而对走航观测资料各种校正方法的处理结果均存在一定的不确定性。滤波法在校正船体运动影响的同时,也去除了海洋大气中存在的与船体运动同频率的真实湍流脉动,改进滤波法可以在一定程度上修正滤波法对协谱的低估,但对湍流通量的估计仍有一定误差。耗散法可以得到比较合理的动量通量,但对感热和潜热通量的估计明显偏大。     

悬沙水体光谱反射率与质量浓度、粒径的相关关系

根据实验室测得的和野外现场实测的悬沙质量浓度、粒度与光谱数据,分析了不同质量浓度的悬沙水体和同一质量浓度不同粒径大小的悬沙水体的光谱特征,选取了质量浓度的敏感波段,建立光谱反射率与质量浓度、粒径之间的关系模型.分析结果表明:不同质量浓度的悬沙水体光谱反射率具有双峰特征;同一质量浓度的悬沙水体,随着粒径的减小,光谱反射率逐渐增大,粒径大小与反射率呈反比关系;光谱反射率、质量浓度和粒径的指数关系模型能较好地反映三者的关系.     

往复潮流作用下推移质粒径趋势形成模拟初探

粒径趋势分析是一种用于判断海洋环境中沉积物净输运方向的方法，但是至今粒径趋势形成的物理机制尚不够清楚，因而影响了粒径趋势分析适用条件的确定。针对这个问题，本文通过建立一维、推移质、往复流（近岸潮流）条件下的数值模型，采用正演方法模拟粒度参数在输运方向上的分布．以评价沉积动力过程的影响，初步探讨粒径趋势形成的物理机制。数值模型实验的初步结果显示，水动力条件的空间差异导致的沉积物粒度参数的空间分布符合粒径趋势分析的假设，粒径趋势分析中定义的两种粒径趋势可由沉积物输运强度的空间梯度而形成，并且在沉积物净输运方向上出现的频率最高。     

图解法和矩值法所求平均粒径应用对比研究

为了更好的了解图解法和矩值法计算平均粒径的区别,增强历史资料利用率,通过分析两种方法计算原理上的差异,利用某海区沉积物样品粒度测试结果,对两种方法所得平均粒径进行对比,并利用底质参数法分析两种方法所得平均粒径对声波浅海传播影响效果。结果表明,矩值法与图解法所得平均粒径在分析声波浅海传播影响上可以相互替代。     

浮游植物粒级研究方法的比较

基于 2 0 0 1年 8月胶州湾浮游植物综合调查资料 ,对显微测量粒径分析法、叶绿素 a粒级分离法、电子粒度分析仪法这 3种浮游植物粒级结构研究方法进行了初步比较 ,以期为较准确研究浮游植物的粒级结构提供科学依据。发现 ,当调查区内优势种为小细胞种类的链状群体时 ,使用叶绿素 a粒级分离、电子粒度分析仪法区分粒径的结果会低估小细胞的种类。用显微测量粒径分析法 ,测量出各种类的粒径参数 ,可以较准确地推算出浮游植物群落粒级结构。这对浮游植物群落的粒级结构分析是 1个必要的补充     

2019年长江口南北槽水域表层沉积物特征分析

为探究长江口区域最新的泥沙运动特征,于2019年枯季(1月,21个样本)和洪季(8月,58个样本)在长江口南北槽及周边区域现场取样河床表层泥沙样本,测量了样本的中值粒径和级配分布。采用Folk-Ward公式计算了泥沙样本的粒度参数(分选系数、偏度和峰度),并分析了沙样本内磁性物质含量。基于上述泥沙物理参数,进一步对比分析洪枯季研究区域河床表层泥沙的时空分布变化特征。分析结果表明北槽内洪枯季泥沙样本中值粒径空间分布特征一致,南槽中段洪季泥沙样本中值粒径远小于枯季泥沙样本中值粒径,南槽其他区域洪枯季泥沙样本中值粒径空间分布特征一致。同一中值粒径下,不同沙样本(中值粒径大于63μm)各粒度参数之间差异显著,而泥样本(中值粒径小于63μm)粒度参数间差异相对较小。此外,磁性物质含量测量结果表明枯季沙样本磁性物质组成的空间分布存在一定的差异,而洪季沙样本磁性物质的空间分布相对均一。     

多元统计及物源分析支持的北部湾东部海域沉积物输运趋势

通过对北部湾东部海域表层底质样的粒度和重矿物分析,获得了粒度和矿物组成特征。对粒度进行因子分析获得了4个主控因子,其中因子2和3分别代表细颗粒的悬移质组分和陆源粗颗粒推移质组分,指示来自琼州海峡和北部湾西岸、西北岸的物源贡献,而且因子2的高得分区与弱环流背景相吻合;因子4反映了粤西和海南岛东岸沿岸流的物源贡献。采用重矿物组合,将研究区沉积物的物质来源划为4个分区。分别对4个物源分区使用粒径趋势分析模型,把它们合并后获得了整个研究区的趋势矢量,其中海湾北部沉积物输运汇聚中心的位置与余环流的中心位置基本一致,海南岛西部海域沉积物显示为向北输运的特征,与地貌、水动力特征基本吻合,在一定程度上可消除物源混合造成的影响。在使用粒径趋势分析模型获取沉积物净输运方向时,需要综合考虑物源差异和空间尺度对沉积物粒径趋势的影响。     

深拖系统光学图像多金属结核粒径和丰度的计算

针对Simrad深拖系统和上海交通大学与美国DOE联合研制的深拖系统,开发光学图像多金属结核覆盖率、粒径和丰度计算软件.提出了深拖系统光学图像拖体高度校正处理、粒径计算方法,分析了我国太平洋多金属结核矿区东、西区结核丰度与覆盖率和粒径的相关性,建立了深拖系统光学图像多金属结核丰度计算的数学模式.     

2004年夏季台湾海峡上升流海域悬浮颗粒物粒径谱分析

利用2004年夏季台湾海峡南部海域的现场激光粒度仪剖面测量数据,运用海洋食物链的粒径谱理论,分析了悬浮颗粒物的Sheldon谱图和正态化谱图的剖面分布精细结构。横跨台湾海峡沿岸及浅滩外斜上升流的A和B两断面Sheldon粒径谱类型相近,正态化谱图的斜率r的范围从-0.79到-0.65,在明显高于寡营养海域的水平上波动。斜率r的高值带或高变幅带,在上升流系高叶绿素带及叶绿素最大层的周边或前端的呈斑状分布。海洋食物链的粒径谱分析结果支持关于台湾海峡南部上升流生态系高生产力、短食物链和高营养转换效率的宏观认识,并深化对营养转换效率分布精细结构的了解。现场激光粒度仪可发展为探索海洋食物链时空分布精细结构的常备传感器。