经略21世纪海上丝路:地理概况、气候特征

自然环境特征对海洋开发建设有着重要影响,为了更好地为21世纪海上丝绸之路建设提供科学依据,文章重点对南海、孟加拉湾、阿拉伯海三大海域的地理概况、气候特征进行系统性统计分析。结果表明,该海域的风场、风浪、表层海流受季风影响明显,其中阿拉伯海和孟加拉湾受西南季风的影响更为明显,冬季风的影响次之,南海则相反。阿拉伯海的热带气旋主要活动于其东侧,孟加拉湾则在其中东部区域,南海主要是北部海域受热带气旋影响明显。南海—北印度洋的能见度整体乐观。夏季降水明显多于冬季,夏季大值区分布于印度半岛西部近海、孟加拉湾东北部、马尼拉西部区域。     

北印度洋-南海海域海浪场、风场的年际变化特征分析

利用1957年9月～2002年8月共45年的逐6小时ERA40 10 m风场,驱动WAVEWATCHⅢ海浪模式,得出北印度洋-南海海域3小时一次,分辨率为0.5°×0.5°的海浪场;对上述海浪场和对应风场进行EOF分析,讨论它们的年际变化的特征。研究结果指出:亚丁湾以东洋面、孟加拉湾和南海都存在海浪和风速场的高值变化中心,尤其是亚丁湾以东洋面风力最强,有效波高最高;赤道印度洋中东部有效波高为高值区可能是南印度洋西风带产生的涌浪向北传播引起的;北印度洋-南海海域海面风速和有效波高呈线性增强趋势,海面风速还存在3年左右的周期变化现象。     

1988-2009年北印度洋海域风候统计分析

利用具有较高时空分辨率的1988-2009年的CCMP（Cross-Calibrated,?Multi-Platform）风场资料,对北印度洋海域的风候特征进行深入统计分析,为防灾减灾、航海、海洋能开发等提供参考。研究发现：（1）北印度洋受季风影响显著,MAM期间阿拉伯海和孟加拉湾的风向呈顺时针旋转,JJA期间受西南季风影响显著,盛行西南风,SON期间为季风过渡季节,低纬度海域的西南季风仍未消退,而高纬度部分海域已经转受东北信风的影响,DJF期间整个北印度洋受东北信风影响显著。风速的大值区主要分布于索马里以东和阿拉伯半岛东南部海域、斯里兰卡东部海域和马纳尔湾。（2）6级以上大风的高频中心位于索马里和阿拉伯半岛东部海域。（3）近22年期间,北印度洋海域的海表风速整体上以0.0286m?s-1?a-1的速度显著性逐年线性递增,递增趋势较强的海域分布于中高纬海域：红海、马纳尔湾、孟加拉湾西部和北部海域、马六甲海峡、泰国湾、北部湾。     

粤东典型海湾表层沉积物Cd的分布及其潜在生态危害评价*

对粤东海域5个典型海湾64个表层沉积物样进行了重金属Cd含量的测定,分析探讨了其空间分布特征及其主要影响因素,并以南海陆架区Cd含量为背景值计算了粤东5个海湾表层沉积物Cd的潜在生态危害系数。结果显示,柘林湾、汕头湾、汕尾湾、大亚湾和大鹏湾表层沉积物Cd的含量范围分别为0.04—0.58、0.06—6.63、0.06—0.11、0.04—0.20、0.08—0.15 mg·kg?1,其分布表现为：柘林湾养殖区和三百门附近海域以及汕头湾拦沙堤末端海域和好望角附近海域Cd含量高于其他海区,汕尾湾的Cd含量由近岸向外海、西部到东部增加,而大亚湾和大鹏湾外湾含量高。重金属输入和水动力条件是控制 Cd 分布的决定性因素。生态危害评价表明,养殖区、三百门附近海域、拦沙堤末端海域和好望角附近海域Cd污染达到了中等甚至很强的生态危害水平,污染比较严重。来自入海河流携带工业污染物注入、沿岸排污、水产养殖沉降、产业转移人为排放和金属矿床开采释放的 Cd 已造成了近海环境的污染,应当引起相关部门的重视。     

近44年北印度洋海表风速变化趋势分析

利用来自ECMWF的ERA-40风场资料,就北印度洋海表风速的长期变化趋势展开分析,以期可为海洋水文保障、防灾减灾、研究全球气候变化提供参考.结果表明:(1)1958-2001年期间,北印度洋低纬度海域、索马里至斯里兰卡一带的大范围海域的海表风速表现出显著的逐年线性递增趋势,基本在0.01-0.02 m·s-1·a-1;呈显著性递减的区域主要分布于亚丁湾、红海、波斯湾、斯里兰卡北部零星海域、以及缅甸仰光西南部近海等小范围海域,约-0.01-0.005m·s-1·a-1;阿拉伯海、孟加拉湾等海域的海表风速在近44年期间则无显著性变化趋势;(2)近44年期间,北印度洋海域的海表风速整体上以0.0061m·s-1 ·a-1的速度显著性震荡递增,震荡区间在5.0-5.5 m·S-1之间;(3)不同海域海表风速的变化趋势在不同季节表现出很大差异:冬季和夏季,大部分海域海表风速的变化趋势显著,春季次之,秋季仅在赤道附近一带海域呈显著性递增;(4)近44年期间,北印度洋的海表风速存在显著的2.0年、2.6-3.7年、5.2年的变化周期,以及26年以上的长周期震荡.     

福建海坛海峡赤潮灾害潜在生态风险评估

基于赤潮灾害风险评估理论和海坛海峡的浮游生物与水文常规监测数据, 采用层次分析法(AHP, Analytic Hierarchy Process)构建了海坛海峡赤潮灾害风险评估指标体系, 运用熵值法与变异系数法组合赋予权重, 建立了较为合理可信的评估模型, 并初步给出了海坛海峡赤潮灾害生态风险等级区划图。结果表明: 春季, 中级-较高级风险区主要分布在海峡北部, 海峡南部主要为低风险等级; 夏季, 较高级风险区存在于南部, 绝大部分海区属低风险海域; 秋季, 以低中风险等级为主, 中级风险区主要分布在海峡的西北部与东南部; 冬季, 较高级与高级风险海域位于海峡的西北部和东北部。研究海域的富营养化程度较高, 且富营养化指数权重较大, 减少氮磷入海可降低致灾、孕灾危险度, 进而能够降低赤潮灾害发生的风险。通过多年的赤潮事件结合验证表明, 赤潮发生的时空特征与致灾危险度分布具有较好的关联性。     

温岭市台风风暴潮灾害风险评估和区划研究

文章选取对温岭市最不利的台风路径,采用SWAN和MIKE21模型计算台风风暴潮淹没深度,对淹没深度进行分类并划分危险性等级;根据温岭市土地利用类型进行脆弱性等级划分;建立台风风暴潮和承灾体致灾因子指标体系,得出风险水平等级区划。结果表明,温岭市台风风暴潮灾害风险最大的区域在东部产业聚集区、松门镇沿海、乐清湾温峤镇西南角和坞根镇西北角,其次在隘顽湾顶部分区域,再次在滨海镇和松门镇部分区域,其他地区风险相对较小。     

“21世纪海上丝绸之路”风能资源时空变化评估

利用1979—2021 年的 ERA5 再分析资料,采用经验正交函数分解法、Mann-Kendall 趋势检验法等统计方法,对“21 世纪海上丝绸之路”相关海区的海表风场与风能密度的空间分布特征、季节变化特征以及长期变化趋势进行分析。结果表明：(1)研究海域风能密度在不同季节表现出很大的空间差异,夏季的阿拉伯海和孟加拉湾,冬季的中国南海,以及全年的热带南印度洋风能资源都极为丰富。(2)研究时段内,中国南海北部及附近海域、阿拉伯海西部、孟加拉湾西部以及热带西北印度洋风能密度等级整体较高。(3)研究海域的风能密度以年变化特征为主,其中中国南海风能密度的季节变幅最大且在春、秋两季表现出明显的转换特征。(4)在研究海区中,结合水深条件与风能密度时空变化特征的评估结果,可以重点关注台湾海峡、吕宋海峡、中南半岛东南沿海、阿拉伯海西部近岸海域及热带西北印度洋近岸大陆架海域风能资源的开发利用,加强其他海域风能资源的储备。此研究可为“21 世纪海上丝绸之路”风能资源的中长期开发规划提供依据。     

南海-北印度洋波高的长期变化:Ⅰ.重点区域的趋势、周期和突变分析

利用ERA-40海表10 m风场驱动WAVEWATCH-Ⅲ(WW3)海浪模式,模拟得到南海-北印度洋1957年9月—2002年8月的海浪资料,采用线性回归、功率谱分析、MK检验等方法,分析了该海域有效波高(SWH)的线性趋势、变化周期、突变形势。结果表明:(1)近44 a期间,吕宋岛东北部近海、吕宋海峡、南海大风区、斯里兰卡-苏门答腊岛、索马里以东的SWH有线性递增趋势;(2)索马里以东、斯里兰卡-苏门答腊岛、南海大风区、吕宋岛以东近海的SWH存在共同的3.3—5.2 a显著性变化周期和26 a以上的长周期震荡;(3)索马里以东的SWH存在显著的突变现象,突变期为1982年;斯里兰卡-苏门答腊岛的SWH无显著的突变现象;南海大风区和吕宋岛以东近海的SWH均存在显著的突变现象,突变期分别为1971年和1969年。     

围填海工程对福建东山湾潮汐潮流动力特征的累积影响研究

近年来,福建东山湾内由于围海造陆等区域人类活动,使得湾内潮动力特征发生较为显著的变化。本文基于FVCOM (Finite Volume Community Ocean Model)海洋数值模式,构建了东山湾海域潮动力数学模型,并基于该模型分析了围海工程对海域潮动力的影响特征。研究结果表明：东山湾围海工程对整个海湾的急流时刻的影响主要集中在工程附近约5 km范围内,围海工程上下游附近区域流速显著降低,最大降低值约0.4 m/s,工程靠近海湾一侧区域流速增强,最大增加值约0.35 m/s。其次,东山湾围海工程造成湾内M2分潮振幅整体呈下降趋势,古雷围填海南侧附近下降最大为0.12 m。海域内潮汐不对称γ值显示,海湾内涨潮优势强于落潮,γ值从湾口向湾顶增大明显,湾口的γ值接近于0,湾顶附近海域可达0.54,表现出从湾口向湾顶潮汐的涨潮优势逐渐加强的特征。围海造陆工程造成附近北部区域涨潮优势增强,南部区域落潮优势增强。