青岛市近海海域PM_(2.5)浓度及其与海面风和能见度的关系

文章基于小麦岛海洋环境监测站的相关数据,对2016年1-10月青岛市近海海域PM_(2.5)浓度的月平均变化特征、日平均变化特征和日变化特征进行研究,研究结果表明:PM_(2.5)浓度在20μg/m~3和30μg/m~3区间的发生天数最多,日均浓度最高值为277.7μg/m~3,重度污染共出现7d;PM_(2.5)浓度与近海海域气温和边界层高度有关,清晨偏高,午后偏低;PM_(2.5)浓度冬季普遍比夏季高,而夏季日较差比冬季大。结合对海面风的风速和风向以及海面能见度的观测,对PM_(2.5)浓度与二者的关系进行研究,研究结果表明:风速越大,PM_(2.5)浓度越小;PM_(2.5)浓度高值出现在西南风到西北风和东北风,谷值出现在东风到南风和北风,这与地形和海、陆PM_(2.5)浓度差异密切相关;PM_(2.5)浓度越高,海面能见度越低,且可利用指数曲线估计海面能见度。     

北京地区供暖季两次重污染过程气象条件对比

为对比分析北京地区供暖季期间两次重污染过程的影响因素,利用气象常规和非常规资料、环保监测站观测资料分析了2016年11月2——5日(以下简称"2016年过程")和2018年3月11——14日(以下简称"2018年过程")两次重污染过程的气象条件。结果表明:2018年过程与2016年过程天气尺度高低层天气影响系统类似,地面平均风速均为1. 5 m·s~(-1),大气水平扩散条件基本相似,边界层风场的分布及风速大小基本一致,但2018年过程低层暖气团影响高度达2 km以上且逆温强度很大,大气垂直扩散条件更不利于污染物的扩散; 2018年过程PM_(2. 5)浓度较2016年过程污染最重单站峰值浓度偏低30. 2%,全市平均浓度也较其略低,且未出现爆发性增长阶段,浓度积累增长平缓; 2016年过程一氧化碳(CO)出现爆发性增长,4 h浓度上升接近1 000μg·m~(-3),峰值浓度为3 179μg·m~(-3),黑碳(BC)浓度持续较高且峰值浓度为19 939 ng·m~(-3); 2018年过程期间CO峰值浓度较2016年过程下降24. 6%,且未出现爆发性增长阶段,BC有一定日变化特征,峰值浓度为4 228 ng·m~(-3),远远低于2016年过程。两次重污染过程发生在基本相似的气象条件下,2018年的垂直扩散能力更为不利,但从细颗粒物和一次排放污染物对比来看,2018年过程多种污染物浓度显著下降、平均浓度明显降低,这与人为减排限排等因素密切相关。     

桑沟湾春、秋季溶存CH4的分布及海-气交换通量

分析2013-10,2014-05和2015-05对桑沟湾3个航次的调查中采集的表、底层海水样品,研究该海域海水中溶解CH_4的分布特征及海-气交换通量。结果表明:春、秋季桑沟湾水体中CH_4浓度范围为3.0356.4nmol·L~(-1),底层浓度高于表层。由于水温的季节变化和陆源输入的影响,秋季表、底层平均CH_4浓度是春季的37倍。受养殖活动的影响,贝藻混养区表、底层CH_4均高于其他养殖区和湾外。2013-10,2014-05和2015-05桑沟湾表层海水CH_4的平均饱和度分别为(2 704±2 532)%,(330±276)%和(858±417)%,表现为秋季高于春季。根据W2014公式估算出桑沟湾春、秋季表层海水CH_4海-气交换通量范围为3.919.9μmol·m~(-2)·d~(-1),根据N2000公式估算出春、秋季表层海水CH_4海-气交换通量范围为5.520.6μmol·m~(-2)·d~(-1),表明春、秋季桑沟湾是大气CH_4的源区。     

夏冬季渤海、北黄海浮游动物群落结构及其与环境因子的关系

根据2015—2016年夏、冬两季渤海-北黄海2个航次21个站位浮游动物样品,分析了该海域种类组成、时空分布和物种多样性的变化。并结合现场环境参数,分析了环境因子与群落结构的相关性。结果显示,夏、冬两季共有浮游动物81种/类,其中夏季渤海57种、北黄海45种;冬季渤海30种、北黄海39种。夏冬两季在两个水域均出现的优势种为:中华哲水蚤、小拟哲水蚤、拟长腹剑水蚤、强壮箭虫、桡足类无节幼虫和桡足幼体。渤海夏季平均湿重生物量、丰度和香农-威纳指数分别为858.01mg·m~(-3)、6 310.82ind·m~(-3)和2.994;冬季分别为237.89mg·m~(-3)、264.36ind·m~(-3)和2.591。北黄海夏季平均湿重生物量、丰度和香农-威纳指数分别为772.23mg·m~(-3)、4 343.44ind·m~(-3)和2.64;冬季分别为257.52mg·m~(-3)、1 024.56ind·m~(-3)和2.23。聚类分析结果得出,夏季分为3个群落,冬季分为2个群落。相关性分析表明,影响浮游动物分布的主要环境因子为盐度和浊度。     

东海陆架表层水体有机与无机悬浮体的季节分布特征

利用2011年春季(5-6月)、2009年夏季(8月)、2010年秋季(11-12月)和2009 年冬季(12月一次年1月)4个航次实测的悬浮体质量浓度资料,分析了东海陆架表层水体总悬浮体、有机悬浮体和无机悬浮体质量浓度的季节分布特征。结果表明,东海陆架表层水体总悬浮体质量浓度冬半年高于夏半年,等值线基本平行于岸线,在浙江沿岸29°N附近有一浑水舌向东南方向延伸,常年存在2个高值中心和2个次高值中心。有机悬浮体质量浓度则为夏半年高于冬半年,存在2个高值中心和2个次高值中心,季节变化显著。无机悬浮体质量浓度分布趋势相似于总悬浮体质量浓度,但整体轮廓线向近岸收缩约0.5°,常年存在2个高值中心和1个次高值中心。有机悬浮体占总悬浮体百分比按季节从高到低依次为春季、夏季、冬季和秋季,其中长江口、杭州湾外近海海域和黑潮区为东海有机悬浮体百分含量高值区。     

珠江口浮游植物叶绿素a和初级生产力的季节变化及其影响因素

基于2014—2015年4个季节的现场调查数据,系统阐述了珠江口水域浮游植物叶绿素a和初级生产力的空间分布和季节特征,并结合环境因子进行了分析。结果表明:研究水域表层年平均叶绿素a浓度和初级生产力分别为3.77mg·m~(–3)和27.86mg C·m~(–3)·h~(–1),季节变化均为春季夏季秋季冬季。径流量是珠江口浮游植物空间分布的主要驱动因素,并且浮游植物的旺发与河口盐度锋面的位置密切相关。径流较小的季节,由于珠江口外营养盐浓度较低,叶绿素a浓度高值区出现在内伶仃洋水域;随着径流量的增加,叶绿素a浓度高值区随盐度锋面向珠江口外移动,而口门附近浮游植物生长受光限制和径流稀释影响并未出现高值。初级生产力的空间分布趋势与浮游植物叶绿素a相似,二者之间存在显著的正相关关系。研究还表明:夏季,珠江口外由于浮游植物旺发消耗了大量营养盐,磷酸盐浓度被耗尽使其成为浮游植物生长的限制因子;冬季,光限制和低温可能是造成浮游植物初级生产力较低的原因。与以往研究结果对比,珠江口初级生产力处于中间水平,浮游植物碳同化系数年平均值为7.51mg C·(mg Chl a)~(–1)·h~(–1),河口固碳水平为261.52g C·m~(–2)·y~(–1)。     

莱州湾桡足类胸刺水蚤(Centropages)的种类季节更替和生态分布

基于2011年5月至2012年4月(12月和翌年1—2月冰期除外)在渤海莱州湾逐月网采的数据资料,进行了莱州湾浮游桡足类胸刺水蚤(Centropages)种类组成、生态分布和生产力估算的研究。结果显示:莱州湾最为常见的胸刺水蚤是腹胸刺水蚤(Centropages abdominalis)和背针胸刺水蚤(C.dorsispinatus)。腹胸刺水蚤主要出现在冬、春季,该种5月丰度最高,月均丰度为435ind./m~3;背针胸刺水蚤主要出现夏、秋季(7—11月),该种9月丰度最高,月均丰度(76ind./m~3)明显低于腹胸刺水蚤相应值。成体中,两种胸刺水蚤的雌/雄比介于1—2。水温较高时,两种胸刺水蚤的桡足幼体和成体的前体长较小。腹胸刺水蚤密集区(100ind./m~3)主要分布于莱州湾湾口外东北侧,该水域水温多低于20°C;而背针胸刺水蚤密集区主要分布于水温介于21—25°C的湾内西侧近岸水域。粗略估算得到腹胸刺水蚤和背针胸刺水蚤桡足幼体和成体的月均生物量值分别为471μg C/m~3和50μg C/m~3,日生产力分别为89μg C/(m~3·d)和15μg C/(m~3·d)。两种胸刺水蚤具有明显季节更替和丰度空间分布互补性。背针胸刺水蚤已取代了2000年以前的优势种瘦尾胸刺水蚤(C.tenuiremis),成为莱州湾夏、秋季主要的胸刺水蚤。     

东海区叶绿素a和初级生产力季节变化特征

依据2008年春季(5月)、夏季(8月)、秋季(11月)和2009年冬季(2月)的现场调查结果,分析了东海区叶绿素a、初级生产力的平面分布、垂直分布和季节变化的特征,并探讨了其影响因素。结果表明,四个航次叶绿素a浓度分别为1.33、0.93、1.61和0.65 mg/m3,秋季春季夏季冬季。春季、夏季和秋季最大值均出现在0—10m水层,冬季最大值出现在底层。叶绿素a浓度远海年季变化较小,近岸区和垂直分布年季变化较大。四个航次初级生产力平均为375.03、414.37、245.45和102.60 mg/(m3 h),夏季秋季春季冬季。叶绿素a浓度和初级生产力水平均高于历史同期值。鱼外渔场的年平均初级生产力最大,海州湾渔场最小。通过分析叶绿素a和环境因子的相关性表明,叶绿素a与浮游植物显著正相关;春季和秋季的低温以及春季和夏季的低盐比较适合浮游植物的生长;活性磷酸盐可能是限制春季和秋季叶绿素a的重要因素。     

春秋季南排河附近海域无机氮分布及变化特征探讨

通过对2012—2016年5a来南排河海域无机氮环境质量跟踪监测数据进行的总结对比,分析了该海域春秋季无机氮质量浓度的变化及分布特征。结果表明:该海域无机氮质量浓度2012-10变化范围为201.5~403.7μg/L,平均值为(339.1±46.5)μg/L;2014-09变化范围为167.9~287.3μg/L,平均值为(246.6±31.3)μg/L;2015-09变化范围为259.1~290.8μg/L,平均值为(275.8±7.4)μg/L;2013-04变化范围为139.8~251.5μg/L,平均值为(213.9±26.7)μg/L,2016-06变化范围为203.9~256.4μg/L,平均值为(229.5±14.0)μg/L。从季节变化上看,该海域秋季无机氮质量浓度高于春季。从分布特征来看,秋季存在明显高值中心,主要集中于调查区域的近岸一侧,向西北、东南一侧降低;春季无机氮分布较均匀。基本呈现近岸浓度高,离岸远的浓度低的规律。     

渤海叶绿素a的时空分布及其影响因素

本文结合2019年四个季节渤海叶绿素a浓度的现场观测数据和卫星遥感资料,系统分析了渤海叶绿素a的时空分布规律及其影响因素。调查结果显示,2019年渤海春、夏、秋、冬季节叶绿素a浓度范围分别为0.4～6.8、0.5～14.9、0.2～6.5和0.4～0.9μg/L,平均浓度分别为(1.6±1.2)、(3.0±4.2)、(1.0±0.8)和(0.6±0.2)μg/L,叶绿素a浓度的季节分布规律为夏季>春季>秋季>冬季。四个季节近岸叶绿素a浓度明显高于远岸;夏季层化现象明显,表层叶绿素a浓度明显高于中、底层,春、秋、冬季节垂直混合均匀。冬季温度是浮游植物生长的主要影响因素,夏、秋季节浮游植物生长受沿岸河流营养盐输入影响显著,尤其是夏季,受黄河水沙调控影响,黄河月径流量峰值由以往的秋季提前至夏季,使得夏季营养盐得以补充,进而导致叶绿素a浓度显著增加,渤海叶绿素a峰值发生的季节总体上由以往的春、秋季转变为春、夏季。研究结果揭示了渤海叶绿素a的时空变化特征,为深入认识渤海生态系统的结构和功能提供了数据基础。     

航行船舶真风误差源分析

真风对海上航行的船舶有重要的气象导航意义,若真风测算不准确,会给导航员造成误判,影响船舶安全航行,但在船舶等运动平台上真风无法直接测量,只能依靠矢量模型计算间接获取。根据真风解算模型和误差传播规律,推导了船舶真风误差模型。在矢量模型中,航行船舶真风误差主要来自于船风和相对风的计量误差,船风的计量误差主要是由于航速航向的选取问题导致的误差,相对风的测量误差主要包括传感器自身精度、安装误差、平台姿态影响和系统性干扰误差等几个方面。以船舶转向过程为例,分析了航行风与相对风的变化规律,结合船体运动姿态,加入运动补偿修正量,建立了船舶转向式真风补偿模型。     

风浪状态对海面风应力影响的初步研究

利用新近提出的海面风应力系数线性参数化理论,定性地分析了已有风应力和风浪的观测数据。分析发现这些观测数据表明在小波陡的情形下海面风应力系数随风速的变化较大波陡的情形更加迅速。结果定性地倾向于支持Toba等的结果,即成熟的风浪较年轻的风浪更加粗糙。     

“海棠”台风风浪场分析

通过对0505号"海棠"台风的高、低空气流场的分析,揭示了"海棠"台风浪成长、发展、消衰的机制和规律.结果表明:台风浪的大小和范围不仅与台风的强度、移速及周围大尺度天气系统有关,而且也受岛屿及海底地形等环境条件的影响.     

非均匀风影响下风力机三维气动粘性流场的数值模拟

基于面向对象的开源软件OpenFOAM,选择美国国家新能源实验室(NREL)Phase VI风力机为对象,对以往研究较少的非均匀来流风速作用下风力机三维气动粘性流场进行数值模拟。采用较为接近于真实情况的指数型风剖面,计算了轮毂处风速分别为5、10、15和25 m/s四种工况下的叶片表面压力分布、叶片的推力、尾涡等气动力数据,并与均匀来流风速下的风力机气动力学性能进行详细的对比,探讨非均匀风剖面对风力机流场结构和流动特性影响的物理现象和规律。     

渤海和南海海域极值风速的置信区间

目前我国海洋台站积累的实测日最大风速资料长度还较短，本文提出采用实测日4次（或3次）平均风速产生日最大风速样本的方法。认为极值风速是随机变量，采用本文方法产生的日最大风速样本，统计推算了渤海和南海海域15个台站的若干年一遇极值风速的统计参数，得到了不同重现期的不同置信水平的极值风速区间，为更合理地确定海洋平台结构设计风荷载提供了依据。     

龙口海洋站风能资源分析与评价

根据中国《风电场风能资源评估方法》和相关技术规定,对龙口海洋站的风能资源进行了分析与评价.结果表明,1995 -2008年龙口海洋站10m处的平均风速为6.8 m/s,年平均风功率密度为377 W/m2,年平均有效小时数为7589 h,主风向较为显著,风能分布集中,湍流强度处于中等水平.龙口海洋站附近区域风能资源丰富,...     

渤海海上测风与沿岸实测风的对比分析

本文利用１９７９￣１９８１年春、秋季黄海渤海气象联防的大风资料,对海上为８ｍ／ｓ以上强风及大风天气情况下,渤海海上风与沿岸实测风进行日变化,季节变化,日较差分析以及多点间的对比分析。通过分析可以看出海上风,沿岸风及其比值都具有明显的日变化和季节变化,而且其比值与日较差随季节和风向而变化,该结果对于渤海海面风场客观分析具有重要的应用价值。     

QuikSCAT风场在台风风暴潮计算中的应用

业务化风暴潮计算中多采用模型风场的算法来给出风暴潮强迫场。最大风速半径是模型风场最难确定的参数之一。利用QuikSCAT卫星风场数据拟合台风最大风速半径是确定该参数的有效方法。将拟合得到的最大风速半径代入模型风场计算风暴潮的驱动场,模拟的沿岸风暴增水与实况更为接近。     

辽宁葫芦岛地区海陆风及热内边界层研究

根据2007年辽宁葫芦岛气象站资料分析了葫芦岛地区海陆风变化特征,并用MM5v3模式模拟了典型日的海陆风风场变化和热内边界层位温场结构变化。结果表明:海风和陆风出现的频率有明显的季节性变化。冬季陆风较多,春夏海风较多,春季、秋季易形成海陆风;海风起止时间夏季长冬季短,陆风起止时间秋冬季较夏季长;典型海陆风日中,海风造成陆地湿度变大,海风风速大于陆风风速;通过海风的数值模拟,海风由生成到成熟海岸吹向内陆其厚度可增厚到2 000 m以上,伸向内陆距离可到40 km;热内边界层向内陆呈舌状分布,海岸边界层高度在200-300 m之间,抛物面高度随着向内陆延伸的距离增加而升高。热内边界层最高达1 800 m。     

随机风谱研究及其在海岸工程应用述评

作为海岸工程重要动力因素之一的风是随机的,但在实际应用中大多仍作为恒定过程考虑。介绍了随机风谱研究的基本状况、理论基础和常用的一些谱形式并进行适当地评述,对今后海岸工程随机风谱研究及应用进行展望,可供海岸工程设计和研究参考。