波浪对风暴潮影响的数值研究

联合第三代浅水海浪模式SWAN和三维海流模式POM,建立考虑海浪影响的三维风暴潮模式,利用该模式,在渤黄海区域,对温带气旋830315诱发的风暴潮进行数值模拟,从海表风应力、辐射应力、底应力三方面入手,对海浪对风暴潮的影响进行了数值研究.研究表明:海浪通过风应力对风暴潮水位的影响最为显著,而波致辐射应力与依赖波流相互作用的底应力的影响只在渤海和北黄海相对明显;考虑海浪影响的风暴潮水住过程曲线模拟结果,比不考虑海浪影响的纯风暴潮模拟结果与实测水位曲线吻合的更好,尤其是在减水极值处,其相对误差不超过5.57%.     

海浪和潮汐风暴潮耦合过程的数值研究(英文)

海浪和风暴潮是重要的海洋灾害。对它们的精确预测和预报对沿岸海洋灾害的风险评估及海洋工程的设计具有极其重要的社会和经济价值。过去人们大多对波浪和风暴潮单独进行预报。实际上,风既产生浪又产生风暴潮,因此它们的产生必然存在相互作用。本研究的目的就是要建立一个渤海高分辨率的双向耦合的海浪和潮汐风暴潮数值模式,研究各耦合机制的影响,以期为黄河三角洲沿岸风暴潮海浪漫堤、漫滩风险评估提供更为准确的海浪风暴潮预测预报结果。作者在研究中基于国际上先进的第三代海浪数值模式和潮汐风暴潮模式,建立了渤海2′×2′的海浪和潮汐风暴潮耦合数值模式。耦合模式充分考虑了三个主要耦合物理机制:依赖海浪状态的表面风应力,波-流相互作用底应力和辐射应力。波浪模式主要基于国际上第三代WAM模式,并对其进行了浅水效应的改进,以包括浅水深度破碎引起的能量耗散;潮汐风暴潮模式计算中开边界考虑了10个主要分潮K1,O1,P1,Q1,M2,S2,N2,K2,Sa,Ssa。依赖海浪状态的表面风应力取自Donelan等(1993)的结果,波-流相互作用底应力取自Signell等(1990)对GrantandMadsen(1979)简化的结果,辐射应力以海浪谱表示。耦合计算中,两个模式通过三个耦合机制双向传递所需参量。运用胜利油田中心一号观测的2个同步浪、潮、流资料对所建的耦合模式进行了检验,并通过耦合和非耦合模式结果的对比对各耦合机制的影响效应进行分析研究。研究结果表明,不同物理机制对波高的影响主要由能量方程中以辐射应力表示的波流相互作用所决定;在波-潮耦合作用中,依赖波令的表面风应力和辐射应力对水位是正效应,而波流相互作用底应力对水位是负效应。三个物理机制的综合净效应是正,可增加水位达25cm。比较显示,耦合模式的结果无论对波高还是水位都比非耦合模式的结果好,特别在峰值处。本研究显示耦合模式的结果将改进海浪和风暴潮的模拟精度。所建立的耦合模式将对渤海海浪和风暴潮预报精度的提高,以及为黄河三角洲近岸海浪和风暴潮灾害的风险评估,提供更可靠的参数,具有重要的价值。     

海浪和潮汐风暴潮耦合过程的数值研究

海浪和风暴潮是重要的海洋灾害。对它们的精确预测和预报对沿岸海洋灾害的风险评估及海洋工程的设计具有极其重要的社会和经济价值。过去人们本多对波浪和风暴潮单独进行预报。实际上，风既产生浪又产生风暴潮，因此它们的产生必然存在相互作用。本研究的目的就是要建立一个渤海高分辨率的双向耦合的海浪和潮汐风暴潮数值模式，研究各耦合机制的影响，以期为黄河三角洲沿岸风暴潮海浪漫堤、漫滩风险评估提供更为准确的海浪风暴潮预测预报结果。 作者在研究中基于国际上先进的第三代海浪数值模式和潮汐风暴潮模式，建立了渤海2''×2''的海浪和潮汐风暴潮耦合数值模式。耦合模式充分考虑了三个主要耦合物理机制：依赖海浪状态的表面风应力，波-流相互作用底应力和辐射应力。波浪模式主要基于国际上第三代WAM模式，并对其进行了浅水效应的改进，以包括浅水深度破碎引起的能量耗散；潮汐风暴潮模式计算中开边界考虑了10个主要分潮K1，O1，P1，Q1，M2，S2，N2，K2，Sa，Ssa。依赖海浪状态的表面风应力取自Donelan等(1993)的结果,波-流相互作用底应力取自Signell等(1990)对 Grant and Madsen(1979)简化的结果，辐射应力以海浪谱表示。耦合计算中，两个模式通过三个耦合机制双向传递所需参量。 运用胜利油田中心一号观测的2个同步浪、潮、流资料对所建的耦合模式进行了检验，并通过耦合和非耦合模式结果的对比对各耦合机制的影响效应进行分析研究。研究结果表明，不同物理机制对波高的影响主要由能量方程中以辐射应力表示的波流相互作用所决定；在波-潮耦合作用中，依赖波令的表面风应力和辐射应力对水位是正效应，而波流相互作用底应力对水位是负效应。三个物理机制的综合净效应是正，可增加水位达25cm。比较显示，耦合模式的结果无论对波高还是水位都比非耦合模式的结果好，特别在峰值处。 本研究显示耦合模式的结果将改进海浪和风暴潮的模拟精度。所建立的耦合模式将对渤海海浪和风暴潮预报精度的提高，以及为黄河三角洲近岸海浪和风暴潮灾害的风险评估，提供更可靠的参数，具有重要的价值。     

东山湾波浪对悬沙浓度场影响的数值模拟研究

研究了波致底切应力和二维辐射应力对悬沙的作用.首先对东山湾的水动力进行了数值模拟并与实测资料进行了对比检验,然后对东山湾悬浮泥沙进行了考虑波浪和不考虑波浪两种情况下的数值模拟并与实测资料进行了相关对比分析.在模式建立过程中,依据东山湾独特的窄口型半封闭河口海湾的特点,基于ECOMSED模式（2002）建立了东山湾三维水动力模型,并通过第三代海浪模式MASNUM加入了波浪对底切应力及辐射应力的影响,通过ECOMSED中的底边界层模型考虑了波浪增强底摩擦的作用,综合分析了东山湾的水动力及泥沙状况.结果表明在东山湾数值模拟中,该模式能较好地模拟这类海域的水动力及泥沙输运状况.在东山湾模拟计算中,潮流的作用强于波浪的作用,但考虑波浪因素后,泥沙模拟结果更好.在波浪的作用中,底切应力相比于二维辐射应力占有绝对的优势,两者相差2个量级以上,因此可以不考虑二维辐射应力的影响.     

辐射应力在黄河三角洲近岸波浪和潮汐风暴潮相互作用中的影响

基于考虑辐射应力机制的近岸高分辨率的波浪和潮汐风暴潮相互作用耦合数值模式 ,研究了辐射应力在黄河三角洲胜利油田近岸海域波浪和潮汐风暴潮相互作用过程中对水位的影响 ,并与两个中等强度天气过程引发的实测水位过程进行比较。结果表明 ,考虑辐射应力机制的波浪和潮汐风暴潮相互作用耦合模式模拟的结果与实测更接近 ,特别在极值增水位处吻合很好。对本研究的中等强度天气过程 ,辐射应力可增水 40cm ,在黄河三角洲近岸区有 2 0cm以上最大增水区域 ,这在工程上非常重要。可以预见 ,对引发黄河三角洲沿岸强增水的台风及强寒潮过程 ,辐射应力对增水的影响会更明显。本研究结果表明 ,在实际工程应用中 ,应采用波浪和潮汐风暴潮相互作用耦合数值模式。     

东中国海浪流相互作用对水位和波高影响的数值研究

通过修改风应力和底摩擦应力的计算方式并引入波致辐射应力,以POM(Princeton Ocean Model)和SWAN(Simulating Waves Nearshore)模式为基础构建了浪流相互作用耦合模式,对1994年14号台风过程下的东中国海波流相互作用对水位和波高的影响进行了模拟研究.结果表明:浪流相互作用引起的水位变化主要出现在近岸浅水区.与岸边站点实测水位的对比显示,耦合后的结果相比非耦合结果更接近观测值,特别是在极值水位处.流的存在显著地影响有效波高的计算结果.在黄海海域,流对有效渡高的增减在极值处大于0.2 m.在台湾岛东北海域黑潮流系附近,流对有效波高的增加最大可达1.6 m.上述结果对改善近岸风暴潮和海浪预报具有指导意义.     

风暴潮三维数值计算模式的研究及在渤海湾的应用

以实验室二维温带风暴潮数值模型为基础,综合考虑海洋潮波动力与风应力联合作用,建立温带风暴潮三维数值计算模型.模型从推导三维风暴潮基本控制方程出发,并应用交替方向隐格式(ADI)方法对方程进行离散求解.对于浅水动边界,模型采取局部深槽、缩小水域的活动边界处理方法.利用拟三维数值计算方法,并提出了非平面水深等分模式和平面等水深分布模式,应用这两种计算模式分别对渤海湾2009年5月8～10日发生的风暴潮过程进行了数值模拟.将风暴潮位计算结果和增水位计算结果与塘沽验潮站的实际观测数值进行对比验证,结果显示受风应力与潮波联合作用的风暴潮位和增水位与实测数据吻合良好;通过比较得到了平面等水深分布模式的计算成果要比非平面水深等分模式的计算成果更接近观测资料的结论,为风暴潮预报提供了理论依据.     

浪流耦合数值模式在苏北辐射沙洲海域的应用研究

采用三角形网格海洋模式ADCIRC-2DDI和海浪模式SWAN双向耦合模式,建立了苏北辐射沙洲海域高精度水动力模型,用以研究该海域天文潮-风暴潮-海浪相互作用。以2012年15号台风"布拉万"为例,分别采用WRF气象模型后报风场和台风模型风场进行台风期间水位和波浪场的数值模拟,与实测资料的对比结果显示模型较准确地模拟出了"布拉万"台风期间的风暴增水与海浪过程,但模拟的极值增水和二次增水时间较实测资料提前了3 h左右。对"布拉万"台风期间模拟结果的分析表明:在浅滩及浅滩前沿水域,水位和海流对海浪模拟结果具有显著影响,是否耦合计算的有效波高差异可达1 m以上;波浪对水位的影响具有空间差异,在水深大于15 m的区域,波浪引起的水位变化小于5 cm,在浅滩区域,波浪引起的水位变化在4～10 cm,是否考虑波浪耦合对漫滩区域的模拟结果影响较大,进行浅滩及浅滩前沿的水动力计算,有必要考虑浪流耦合过程。     

东海风暴潮与天文潮的非线性相互作用

中国东海的风暴潮具有明显的周期性波动。凤暴潮除了决定于风应力和长波效应外,还受到天文潮与风暴潮相互作用的影响。本文利用一个二维数值模式对天文潮与风暴潮相互作用的水位进行了模拟。我们选取了8114号台风加以计算。计算结果与实测资料基本相符,由此说明水位曲线中的潮周期波动主要是由于天文潮与风暴潮之间的非线性相互作用所致。数值实验还表明,如果考虑到天文潮与风暴潮的相互作用可以显著改善水位的预报精度。     

天津近岸台风暴潮漫滩数值模式研究

基于对POM(Princeton Ocean Model)模式的改进,采用Flather-Heaps干湿网格法和两重网格嵌套的数值计算格式,针对天津近岸海域的地形和易受风暴潮漫滩灾害侵袭的特点,建立了天津近岸海域三维动边界风暴潮漫滩模型,对天津近岸区域台风影响下的风暴潮漫滩进行了数值模拟研究。选取7203,8509,9216,9711号典型台风过程,计算了风暴潮漫滩水位变化,通过与塘沽站点实测数据的比较,计算的增水曲线过程与实测结果吻合较好,基本能够真实反映天津近岸的风暴潮水位变化情况及漫滩范围。研究结果验证了改进POM模式为动边界数值模型并应用于浅海区域是可行性的。     

MINERALOGY OF COASTAL DEPOSITS OF NORTH-WESTERN SEA OF JAPAN

Distribution of heavy, light and clay minerals in Late Pleistocene—Holocene deposits from different coastal environments (beaches, lagoons, dunes, relict lakes, ria bays and inlets, open inlets) was analysed. It was established that mineralogical composition of coastal deposits was a result of provenance and its hypergenous changes, transformation of material within transit zone, and accumulative conditions of inshore zone. Contents of stable minerals increase in deposits of the inlets confined to mouths of the small streams and in horizons of the sections, formed during regressive phases. Unstable minerals amount is higher in deposits of inlets, confined to mouths of the large river. The clay mineral fraction of shelf sediments consists mostly of illite. Authigenous pyrites dominate in deposits of ria bays, lagoons and relict lakes, formed during transgressive phases. Volcanic glass, found in deposits, is product of Holocene eruptions of Baegdusan (Baitushen) Volcano.     

青岛胶州湾口海底隧道火成岩岩石地球化学及成因

胶州湾是位于新华夏隆起带次级构造单元胶南隆起区和胶莱凹陷的交接部的断陷盆地,团岛——薛家岛海底隧道开挖段有大量火成岩出露。本文对采集于海底隧道的8件岩石样品进行了岩石学和地球化学研究,按岩性将其分为偏基性岩类和偏酸性岩类两类。其中除样品F4-5(辉绿岩)外,偏基性岩类均落入岛弧型钙碱性玄武岩区域内;而偏酸性样品均落入火山弧花岗岩区域,显示其原岩起源于同一种火山弧的环境。稀土元素标准化曲线表明,其岩石轻重稀土元素分馏比较明显,其LREE/HREE也显示样品的分异作用较强。岩石样品的地球化学特征研究证明,研究区域的玄武质岩体为遭受地壳混染的岛弧型性玄武岩,应为在燕山晚期花岗质脉岩沿着青山群中构造薄弱带侵入,与地壳物质发生混染作用形成的。     

台湾附近海域黑潮表层流轴位置季节变异的探讨

起源于台湾东南和非律宾东北海域的黑潮,在沿台湾东岸北上的过程中,其表层流轴的位置有着明显的季节变异。本文根据所搜集到的资料(主要是GEK资料),粗略分析了台湾以东及东海南部海域黑潮表层流轴的季节变异,并对引起变异的原因作了初步探讨,认为季风和海底地形的共同作用,形成了该海域中黑潮特有的路径特征,而季风是引起黑潮表层流轴季节变异的主要原因。     

不同浓度亚油酸对日本对虾肝胰腺传代细胞磷含量的影响

在199培养基中加入促进细胞生长的亚油酸 ,对日本对虾(Penaeusjaponicus)肝胰腺细胞进行传代培养,测定传代细胞的总磷、无机磷含量。当亚油酸的加入量为16×10 -5mol/L时,细胞的总磷、有机磷含量均为最高。表明培养基中加入适量亚油酸 ,可促进日本对虾肝胰腺传代细胞的生长     

中国角鲨科一新种

1982年4月,南海水产研究所《南锋704》科研调查船在南海北部水深394—525m处,采得角鲨科标本多尾,经鉴定为一新种:尖吻角鲨Squalus acutirostris Chu,Meng et Li sp.nov.正模标本存南海水产研究所,副模标本存上海水产学院。     

四种金属离子对中国对虾无节幼体生长的毒性影响

对虾工厂化育苗在我国沿海已经普及,对虾人工养殖也在沿海地区蓬勃发展,到1992年养殖面积已达200多万亩,人工育苗场全国约有上千个。养殖对虾已成为我国水产业中规模最大、经济效益最高的水产品。但近几年来沿海地区的工业飞速发展,沿岸海水均受到了不同程度的污染,各对虾育苗场卵孵化率普遍下降。今年我国养殖对虾又出现了大面积暴发性死亡,原因是复杂的,但作者认为,治虾病之本应是治水质。众所周知,一切生物的幼体阶段都是最敏感的时期,海水中的金属离子对对虾幼体生长的影响已有报道(吴彰宽等,1988; Lawrence et al.,1981),但其实验环境、方法及条件各有不同。作者于1992年5月至1993年4月在海阳育苗场作了现场实验,本文根据实验结果分析和研究了Zn、Cd、Pb、Cu金属离子对中国对虾受精卵及无节幼体生物毒性的影响;不同pH值海水加入不同浓度的混合金属离子,对无节幼体生长的毒性影响;不同盐度的海水加入不同浓度的混合金属离子对无节幼体生长毒性的影响。     

斑节对虾(Penaeus monodon)蛋白质的氨基酸分析

１９９３年分析了不同大小斑节对虾肌肉中游离氨基酸含量和肌肉蛋白质 的氨基酸组成。虾体肌肉中有各种游离氨基酸存在，但数量很少，而且比例与肌肉 中结合氨基酸不一致。不同大小斑节对虾，其肌肉中氨基酸组成基本一样，不同的 是小虾的半胱氨酸、蛋氨酸含量比中虾、成虾的低；成虾的缬氨酸、异亮氨酸含量比 小虾、中虾的低，而酪氨酸、苯丙氨酸、天门冬氨酸较高。随着虾体的长大，甘氨酸、 丙氨酸的含量逐渐下降，而脯氨酸的含量升高。雌雄虾的氨基酸组成基本一致，只 是雄虾的甘氨酸含量偏低，精氨酸含量偏高。     

山东半岛南部水温统计分析

利用1997—1998年的水温实测资料对麦岛、石岛海洋站和海阳水温观测站的水温进行了相关性分析,分析表明3个站位的水温相关性较好,但8月较差。利用得到的相关关系和等间距分布法,在推算出海阳15 a的水温后,对3个站位1991—2005年的水温进行了统计分析。结果表明:夏半年海阳的水温最高,石岛的水温最低,而在冬半年海阳的水温最低,对其形成原因进行了初步分析。     

中国标准海水电导盐度的标定

1969年电导盐度定义确立以后,电导测盐法迅速普遍地替代了氯度滴定法,成为日常最广泛的测定海水盐度的方法。氯度与盐度(或相对电导率)已成为两种独立的海洋参数,而国际标准海水为各国海洋工作者提供海水氯度滴定及盐度测定的标准。Park,K.(1964),Poisson,A.,Millero等人(1977)和Culkin,F.(1978)分别对国际标准海水的氯度盐度和电导盐度作了比测研究。     

纪念青岛海洋大学学报创刊三十周年(1959—1989)

回顾青岛海洋大学学报创刊三十年来的出版概况,学报发展的历程。对学报的作用,特别是对学报编辑在办好学报中的作用提出一些认识。