黄河不同粒径组入海泥沙通量的变化及其对三角洲造陆的影响

以黄河流域1955~1990年的资料为基础,研究了不同粒径组入海泥沙的变化趋势及其成因以及各粒径组泥沙对三角洲造陆过程的相对贡献率.研究表明,四个粒径组入海泥沙通量都呈减少的趋势,各粒径组入海泥沙通量减少趋势的显著性按由细到粗的顺序递减,即细颗粒泥沙入海通量的减少趋势要比粗泥沙明显.20世纪70年代以来,水土保持面积增大、人类引水增大和年降水量减少是黄河各粒径组入海泥沙通量减小的原因.大规模的水土保持措施实施以后,细泥沙入海通量的减少幅度要大于粗泥沙.多元回归分析结果表明,年降水量变化对小于0.010,0.010~0.025,0.025~0.050及大于0.050 mm四个粒径组泥沙入海通量变化的贡献率分别为58.52%,62.05%,71.16%,83.37%,随粒径的变粗而增大;水土保持措施变化对小于0.010,0.010~0.025,0.025~0.050和大于0.050 mm四个粒径组泥沙入海通量变化的贡献率分别为41.48%,37.95%,28.89%,16.63%,随粒径的变粗而减小.四个粒径组泥沙入海通量与人类净引水量之间的相关系数也按泥沙粒径由细到粗的顺序减小,即人类引水的变化对细泥沙入海通量的影响较大,对粗泥沙入海通量的影响较小.四个粒径组泥沙入海通量与年降水量之间的相关系数按泥沙粒径由细到粗的顺序增大,即年降水的变化对细泥沙入海通量的影响较小,对粗泥沙入海通量的影响较大.建立了黄河三角洲造陆速率与利津站年径流量和小于0.010,0.010~0.025,0.025~0.050及大于0.050 mm四个粒径组的泥沙量之间的多元回归方程.计算结果表明,入海泥沙量和径流量对三角洲造陆速率变化的贡献率接近相等.在四个粒径组中0.010~0.025 mm的泥沙对三角洲造陆速率变化的贡献率最大,0.025~0.050 mm粒径组次之,大于0.050 mm的粒径组再次之,小于0.010 mm的粒径组最小.中等粗细的粒径组对三角洲造陆的贡献率最大.     

流域人类活动与降水变化对黄河三角洲造陆过程的影响

利用海图和遥感影像资料,确定了不同时期黄河三角洲的造陆速率,并将造陆速率的变化与流域降水和人类活动的变化相联系.研究发现,三角洲造陆速率与年降水量之间具有正相关关系,与各项水土保持面积和人类引水量之间具有负相关关系.运用多元回归分析方法,建立了黄河三角洲造陆速率与年降水量、梯田林草面积、淤地坝造地面积、人类年引水量等因子之间的多元回归方程.该方程表明,年降水量越大,三角洲造陆速率越大;梯田、林草面积和淤地坝造地面积越大,三角洲造陆速率越小;人类净引水量越大,三角洲造陆速率越小.     

渤海夏季温盐年际变化时空模态与气候响应

根据渤海夏季断面1978~2014年历年8月温度、盐度与气候要素、黄河年径流量等观测数据,采用旋转经验正交函数(REOF)、风驱海流模式诊断、最大熵谱分析和延迟相关分析等方法,研究了渤海夏季断面温度、盐度年际变化时空模态与气候响应.温度主要有4种时空模态,其中第一模态为准平衡态年际变化和10a尺度跃变,第二至四模态为显著线性降温趋势年际变化和10a尺度跃变.渤海夏季径向风应力强度是夏季温度年际变化的主要影响因素,夏季风应力强度逐年减弱使得夏季水温的季节增温减弱,并且抵消了夏季气温逐年升高对水温的增温影响,温度模态大部分分量出现显著线性降温趋势.夏季大尺度海洋温度、气温年际变化是夏季温度年际变化的次要影响因素.盐度主要有2种时空模态,其中第一模态是对辽河口入海径流量、夏季降水量和夏季风应力强度的响应;第二模态是对黄河口入海年径流量和夏季风应力强度的响应.黄河口、辽河口入海年径流量与夏季降水量是盐度年际变化的主要影响因素,夏季风应力强度是次要因素.盐度模态年际变化呈现准平衡态周期变化和10a尺度跃变.     

黄河三角洲整体冲淤平衡及其地质意义

海岸侵蚀、三角洲面积减小已成为世界上关注的热点问题。三角洲造陆的趋势及速度制约着三角洲地区经济的持续发展和生态环境的演变。本文以1976、1986、、992、1996－1998年黄河三角洲卫星遥感照片及海区水深等实测资料为依据，通过其高潮线的对比分析，研究整个黄河三角洲面积变化的趋势。结果表明，黄河三角洲在整体淤进的同时伴随着蚀退，三角洲的造陆面积呈逐渐减小的趋势。通过对1950－1998年黄河利津站实测来水来沙资料的分析，发现近年来水沙呈递减趋势，这可能是三角洲造陆面积减小的重要原因。研究了黄河三角洲造陆面积与流域来水来沙的关系，从而得出当来沙量为2．45亿t/a时，三角洲面积整体趋于不冲不淤的平衡。若来水来沙量继续减少，黄河三角洲将走向全面蚀退，趋于消亡。     

气候变化和人类活动对鸭绿江流域入海水沙通量的影响

为探讨气候变化、人类活动(植被变化和水库修建活动)对入海水沙变化的影响,运用HydroTrend3.0.4水文模型,对1958—2012年,3种情景模式(气候变化、人类活动以及气候变化和人类活动共同驱动下)鸭绿江流域的入海水沙进行模拟,定量估算出流域气候变化和人类活动对入海水沙通量的影响。研究表明1958—2012年间气候变化驱动、人类活动驱动以及两者共同作用的流域年入海径流量分别为264.5×10~8、264.3×10~8和263.7×10~8 m~3/a,年入海输沙量达到5.53、1.62和1.59Mt/a,而流域多年实测入海径流量与输沙量分别为259.2×10~8 m~3/a和1.48Mt/a。气候变化驱动下,不同年际间的降雨量变化(即暴雨和干旱的频率和强度)是导致鸭绿江流域年均入海径流量变化的最主要原因,而频发的山洪是年均入海输沙量变化的主导因素。气候与人类活动共同作用下,流域不断加剧的人类活动成为鸭绿江流域年入海输沙量变化的主导因素。流域人类活动对入海输沙量变化的贡献量为3.94Mt/a,其中流域植被变化导致水土流失量增加1.20Mt/a,而流域大坝拦截了5.14Mt/a的入海沉积物,76.4%的入海沉积物被鸭绿江流域的梯级水库所拦截。因此,估算1940年鸭绿江流域修建水库前,其入海输沙量达到6.73Mt/a,约为现在鸭绿江入海输沙量的5倍。     

不同来源水沙对黄河入海泥沙通量的影响

文中研究了黄河入海泥沙通量与流域上、中游不同来源区的水沙量之间的关系 ,并以年系列和洪水系列水文泥沙资料 ,建立了表达这一关系的经验统计模型。所建立的模型表明 ,来自不同来源区的泥沙 ,对于入海泥沙通量的影响是不同的。来自多沙细沙区的每 1t泥沙 ,输送入海的为 0 .85t(年系列 )和 0 .72t(洪水系列 ) ;而来自多沙粗沙区的每 1t泥沙 ,输送入海的仅为 0 .34t(年系列 )和 0 .2 1t(洪水系列 )。 70年代以来入海泥沙通量的减少 ,与多沙细沙区水土保持工作的开展有密切关系。将文中的模型与已建立的黄河流域水土保持减水、减沙模型相耦合 ,可以用来预测未来因人类活动和气候变化而使不同来源区的水沙进一步减少时 ,黄河入海泥沙通量的变化     

流域降水和人类活动对黄河入海泥沙通量的影响

自从20世纪70年代以来,黄河入海泥沙通量表现出明显减少的趋势.研究表明,入海泥沙通量对于上、中游不同的水沙来源区降水变化的响应方式是不同的.在假定其他因素相同的情况下,龙门至三门峡区间的年降水量每减少10mm,入海泥沙通量将减少0.275亿t;河口镇至龙门区间的年降水量每减少10mm,入海泥沙通量将减少0.143亿t;兰州以上年降水量每减少10mm,入海泥沙通量减小0.174亿t.多沙细砂区降水的减少对于黄河入海泥沙通量的影响最大.通过多元回归分析建立了入海泥沙通量与年降水、梯田林草面积、淤地坝造地面积之间的定量关系:在其他因素不变时,梯田林草面积每增加104hm2,入海泥沙通量将减少0.0019亿t/a;年降水量每减少10mm,入海泥沙通量将减少0.543亿t,淤地坝造地每增加104hm2,入海泥沙通量将减少0.0205t/a.这些数据可为未来各影响因子进一步变化后入海泥沙通量变化的估算提供依据,为黄河流域和河口的环境规划服务.     

黄河三角洲近40年来气候变化趋势及异常特征

本文采用利津站1962－2000年的平均气温（T）、降水量（R）和平均风速（V）资料表征黄河三角洲的气候变化状态。分析显示，近40年来该地区的气候变化具有：气温的长期变化呈变暖趋势，40年来年平均气温约增高了1.4℃，同时，异常高温国年均出现在90年代，而异常低温年均出现在60年代；平均风速呈明显变小趋势，40年来年平均风速减小了约1.5m/s；降水量具有明显的13－15年周期。     

基于CryoSat-2数据的2010-2017年北极海冰厚度和体积的季节与年际变化特征

北极海冰变化影响着全球物质平衡、能量交换和气候变化。本文基于CryoSat-2测高数据和OSI SAF海冰密集度及海冰类型产品，分析了2010-2017年北极海冰面积、厚度和体积的季节和年际变化特征，结合NCEP再分析资料探讨了融冰期北极气温异常和夏季风异常对海冰变化的影响。结果表明，结冰期海冰面积的增加量波动较大，海冰厚度的增加量呈明显下降趋势。融冰期海冰厚度的减小量波动较大，2013年以后融冰期海冰面积的减小量逐年增加。海冰体积的变化趋势和面积变化更相似，融冰期的减小速率大于结冰期的增加速率。融冰期北极海表面大气温度异常与海冰融化量正相关。夏季风影响海冰的辐合和辐散，在弗拉姆海峡海冰的输运过程中起关键作用，促进了北冰洋表层水向大洋深层的传输。     

南海土台风强度变化特征分析

南海土台风,是在南海局地形成的热带气旋的统称。本文选用1949—2014年CMA-STI 整编的“热带气旋最佳路径数据集”,对研究区域范围(5°～22.5°N、105°～120.5°E)的南海土台风强度及强度变化特征进行了探讨。结果表明:(1)南海土台风强度随时间的变化曲线呈近似对称的“漏斗状”,即强度从弱—强—弱的变化,在最大强度前后6 h时域内强度变化最显著,夏季台风强度变化比冬季快。(2)土台风强度存在1个增强中心,位于海南岛以东的南海北部近海区域,在中国华南沿岸陆区则减弱明显;台风增强/减弱区域随着季节变化而南北移动,夏季主要在北部近海/近岸区域18°~23°N附近,冬季随台风活动南移至10~18°N附近靠近西部近海/近岸区域,且冬季的平均减弱速率较夏季大。(3)东向移动的土台风最大强度一般比西向移动的强,其中夏季东移台风平均强度最大,冬季西移台风强度最小;夏季东移台风最大强度前后强度变化最快,冬季西移台风变化最慢;夏季西移台风强度分布呈北强南弱、东移台风强度呈东北向带状分布,冬季东、西移台风强度分布皆呈西强东弱,这种空间分布差异,主要是台风移动路径随季节变化而形成的。(4)海上活动时间的长短与台风最大强度的大小、变化幅度成正比。海上活动时间较短的台风,以西行路径为主,强度的分布较均匀,平均强度较弱,增强/减弱中心较多而小,增强/减弱速率较慢;反之,海上活动时间较长的台风,以东行路径居多,强度的分布呈多中心状,平均强度较强,增强/减弱中心较集中且广阔,增强/减弱速率较快。     

黄河农场地区地下水入海通量的数值分析

在系统地调查和分析了黄河三角洲地区自然地理、地质和水文地质条件的基础上，进行了不同的水文地质试验和地下水长期观测，并尝试建立黄河三角洲典型地段－黄河农场地区的水文地质数学模型，定量分析该地区地下水入海量的变化规律及不同因素的影响程度。研究结果表明，当地的气象因素和黄河、小岛河及海洋的水位都不同程度地影响地下水的入海量，而且黄河的水位变化和气象因素是影响黄河三角洲地区地下水入海量的主要因素。另外，黄河三角洲地区地下水的入海量比地表径流入海量小得多。     

苏北沿岸水的去向与淡水来源估算

本文基于2006—2007年春、夏、秋、冬季CTD观测的盐度资料分析了苏北沿岸水盐度的季节变化特征,并利用冬、夏季盐度场变化估算了苏北沿岸水的淡水来源。结果表明:冬季苏北沿岸水在东北季风的驱动下顺岸南下,在离开苏北浅滩后转向东南进入东海;夏季低盐的苏北沿岸水分多支向北、向东流出沿岸区,后者汇入南黄海夏季冷水团环流中。估算结果表明苏北沿岸水的淡水来源主要是苏北沿岸的入海径流水,约占总量的65%,次之是降水/蒸发量通量和长江冲淡水沿江苏沿岸的北向扩展。     

南海南部海区气候要素的变化和分布特征

南海南部海区属较典型的区域性热带和赤道带海洋性季风气候区。各气候要素的变化特征与冬、夏季风气流的转换关系密切。汇集沿岸各站和海岛站以及近15年来的考察资料，对气候要素的变化和分布特征作了初步的统计分析，为科研和海洋天气预报提供了许多实用的数据。     

Seasonal variation of suspended-sediment transport through the southern Bohai Strait

Based on field observations made in winter 2006 and summer 2007 and on multiscene MODerate resolution Imaging Spectrometer (MODIS) imagery, the seasonal variation of suspended-sediment transport in the southern Bohai Strait and its possible mechanisms are examined. The field observations in two different seasons allow an exponential empirical model to be used to retrieve suspended-sediment concentration (SSC) from MODIS imagery. Both the field-survey data and the MODIS-derived SSC show that the sediment transport in the southern Bohai Strait has a significant seasonal variation due to the seasonally varying thermohaline structure of the water column and the hydrodynamics resulting from the seasonally alternating monsoons. The SSC in winter is approximately 3–10 times higher than in summer. Considering the seasonal variation of water flux (WF) and SSC, the annual sediment flux (SSF) through the southern Bohai Strait is estimated to be approximately 40.0 Mt yr⁻¹, about 4–8 times previous estimates, which did not take into account seasonal variation. Although the Huanghe (Yellow River) discharges a large amount of sediment in the summer, the SSF through the southern Bohai Strait in the winter (∼32.0 Mt) is about 4 times greater than it is in the summer. The strong seasonal variability of SSF through the southern Bohai Strait indicates that strong resuspension along the coast of the Huanghe delta in winter and enhanced longshore transport by coastal currents due to winter monsoon activity might be the major mechanisms of cross-strait transport of sediment in winter.     

夏季珠江冲淡水扩散路径分析

利用1978~1988年国家海洋局南海分局南海北部断面调查获得的盐度资料,分析了珠江口附近海域盐度的时空分布特征,描述了夏季珠江冲淡水的扩散路径。通过统计分析相应时间段的风场、平均海平面高度、珠江径流以及陆地降水等资料,讨论了影响珠江冲淡水扩散的主要因子。我们发现:夏季珠江冲淡水扩散方向与南风强度(频率和平均风速)、近岸海面月平均高度以及径流强度的关系极为密切,如果西南季风强盛,珠江冲淡水向东扩散就多;如果近岸海面高度显著增高,珠江冲淡水向西流动就特别强。     

黄河口及其近岸海域的溶解硅研究

硅是硅藻生长的要素之一,与海洋初级生产力有密切关系。在河口区营养盐研究中,硅的研究,一直受到海洋学工作者的重视。黄河是我国第二大河,其河口区硅的研究,在该区资源综合调查中,具有重要意义。作为“黄河口区及海岸带资源综合调查研究”的一个组成部分,作者于1984年对黄河口区及其邻近海岸带水中溶解硅进行了测定。本文拟就黄河水溶解硅往河口的输入情况,黄河口区溶解硅含