中国近海海平面高度异常特征的初步分析

本文利用TOPEX／POSEIDON高度计资料,计算了中国近海渤海、两巴海峡、黄海、东海中部和南海北部等五个典型区域海平面高度异常特征指数,分析了各海区特征指数的振幅变化规律及周期,并用这些指数与海平面风场及温度场分别进行了相关分析。结果表明：我国近海海平面高度异常除黄海外各海区都具有显著周期变化。异常指数与风速正相关主要分布在西太平洋中低纬海域,负相关区域主要位于中亚至我国大陆西部和中太平洋近赤道海域,与温度场正相关区分别位于非洲大陆南部、澳洲大陆南部和南美大陆中南部,负值相关区主要位于北印度洋和东太平洋海域。与温度相关场分布表明中国近海海平面高度异常与ENSO现象有关。     

利用Argo 浮标资料研究西北太平洋三维声速分布特征

利用西北太平洋海区2002～2009年的Argo浮标剖面温度、盐度资料构建成0.5°×0.5°水平分辨率的三维声速网格化资料,并据此分析该海区声速的空间分布及季节变化特征。研究表明：该海区10 m层等声速线分布的季节变化较为明显,春、冬季的等声速线几乎与纬线平行,黑潮流经区域等声速线呈现一定的弯曲。100 m层等声速线分布的季节变化较小：北赤道流区,等声速线从外海向近岸延伸;吕宋岛东南部沿海,等声速线向南弯曲;吕宋岛、台湾岛东部等声速线呈现偏北方向的弯曲;琉球群岛附近,等声速线朝北偏东方向弯曲。此外,研究海区存在深海声道,声道轴最深的区域主要在吕宋海峡和日本东南部海区,其中吕宋海峡处的声道轴有显著的季节变化特征。可见,利用Argo浮标资料可以初步得到西北太平洋声速的空间分布及其季节变化特征,随着Argo剖面资料的增多,对该海区的声速场认识将会愈加清晰。     

1990年3—5月东北太平洋中部次表层温度分布特征

主要根据１９９０年３－５月”向 阳级１６“号在东北太平洋中部观测到的ＸＢＴ资料，分析该海区次表层温度和温跃层的分布特征。探讨埃尔尼诺事件对该海区温度和温跃层分布所产生的影响。     

阿拉伯上升流温度锋面时空分布特征分析

阿拉伯上升流区域水文环境复杂,地理位置重要,研究该海区的水文特征具有重要的意义。基于WOA13数据,利用绝对梯度最大值法提取了锋面的锋轴线,简要分析阿拉伯上升流海区的温度锋的时空分布特征和强度分布特征。结果表明,阿拉伯上升流锋主要存在于春夏两季,沿阿拉伯半岛东海岸线分布,存在于13°N~19°N之间,随深增加锋轴线逐渐远离海岸。水平上锋强度较大地区位于夏季的13°N~16°N和19°N附近,垂直方向上锋强度较大地区位于40~100 m之间。     

长江口及其邻近海区环流和温、盐结构动力学研究 Ⅰ．定解条件与研究方案

长江口及其邻近海区的水动力学研究因其与沿岸地区的经济发展关系密切而倍受海洋学者的广泛关注。为了揭示该海区环流的动力过程和温、盐结构的分布特征及其动力成因,首先在对研究海区的地形特征、海面风应力、海面温度、海面盐度以及北、南、东三个液边界温度和盐度现场观测资料进行全面分析的基础上。选定适合于研究海区的三维斜压流体动力学模型(POM)。以研究海区冬、春、夏和秋季的海面风应力、海面温度和盐度资料作为海面边界条件,以北、南和东三个液边界的温度和盐度资料作为侧向液边界条件,并考虑长江径流、台湾暖流和东海沿岸流等外海入流的影响,对研究海区(120.9°E—124°E,29.5°N—33°N)四个季节的斜压环流和温、盐结构实施了动力学数值研究。获得了与观测事实相一致的三维流速和温、盐结构的空间分布。从动力学角度揭示并阐明长江口及其邻近海区水平环流和垂直环流的动力过程以及温、盐结构的分布特征和动力成因,为海区的生态动力学研究提供动力条件。     

南海温度锋的分布特征及季节变化

利用50a(1950—2007年)的SODA(Simple Ocean Data Assimilation)数据分析了南海上层温度锋分布特征以及季节变化规律。结果表明:受季风、太阳辐照以及诸多因素影响,温度锋季节变化明显,锋面结构复杂。冬季,温度锋基本沿陆架分布,存在于南海北部海区,从台湾海峡一直延伸到北部湾,发育比较显著;春季,主要出现在南海北部海区、北部湾、越南东部海岸,分布比较广泛;夏季温度锋出现概率增加,出现区域扩大,越南东部出现大面积温度锋;秋季南海中西部海域存在大面积的温度锋。     

广西近海营养盐的时空分布特征

利用2006～2007年4个航次的大面调查数据,分析讨论了广西近海4个季节营养盐的时空分布变化特征。结果表明,该海域在春、夏、秋三季,活性硅酸盐和溶解无机氮分布趋势是近岸高,远岸低,由北向南呈梯度快速递减,高值区主要出现在廉州湾、铁山港和茅尾海三个区域;夏季磷酸盐在雷州半岛与涠洲岛之间出现高值;冬季3类营养盐在调查海区内分布均匀且为一年最低值。对该海区营养盐结构分析表明,硅在该海区过剩,溶解无机氮基本能满足浮游植物的生长需要,但在春季溶解无机氮和磷浓度都较低,属于寡营养型;夏季该海区磷浓度充足,在秋冬两季磷为该海区的限制性元素。     

南沙群岛海域次表层溶解氧垂直分布最大值的强度特征

分析了“八五”、“九五”国家科技专项南沙群岛海域综合科学考察的现场调查资料,对南沙群岛海域次表层存在的溶解氧垂直分布最大值现象提出了定量表征其强度的方法,并依此法对溶解氧垂直分布最大值强度的特征、季节变化、区域分布等进行了分析。结果表明,南沙群岛海域海水中的溶解氧垂直分布最大值强度在不同的海区、不同的季节表现不同。南沙群岛海区四季均有明显的溶解氧最大值现象出现,就平均值而言,春、夏、冬季次表层溶解氧垂直分布最大值现象较为明显,秋季相对较弱;春季溶解氧垂直分布最大值强度的高值出现在西南部海区和北部的珊瑚礁区,与季风过渡期海水溶解氧主要受生物作用相对应;冬、夏季较高的溶解氧垂直分布最大强度值分别出现在西北部和西部,对应于季风盛行时期的南沙西部沿岸流;夏季出现在东部和南部的低值区又与南沙群岛海区西南季风时期出现的南沙逆流相对应。定量表征的结果与该海区调查研究的分析结果相符合,同时又较好地反映了该海域在季风作用下的物理和生物过程。     

基于海面位势高度和海表温度构建西太平洋三维温度场

提出了一个基于上一年逐月三维再分析温盐场和第二年月平均卫星观测数据,包括海表温度SST(Sea Surface Temperature),海面高度异常SLA(Sea Level Anomaly),来推算区域海洋三维温度场的方法。选取西太平洋区域作为验证算法有效的海区。该三维水域的水平海域范围设定为:30°N～50°N,140°W～180°W,水平分辨率为1°;深度方向为从海表至-1 000 m,划分为19层。重构的第一步是利用上一年的逐月的温盐场,在该三维空间的每个网格点上建立一个温度和卫星观测的海表温度、海面位势高度的回归方程。根据该回归方程和第二年的卫星观测数据可以得到第二年的该区域的三维温度场。第二步把相同月份的该区域存在的Argo温度廓线同化进重构的温度场来提高重构的精度。重构的2015、2016年的温度场和CMEMS(Copernicus Marine Environment Monitoring Service)提供的再分温度场的相关系数分别达到了0.992 9和0.991 2,均方根误差为0.79和0.89℃;在-200 m以深的区域,均方根差异小于1℃,-200 m以浅的区域,均方根差异在1～2℃。表明该重构方法是合理有效的,所以基于第一年的温盐三维数据和第二年的卫星观测的海表数据可以重构第二年的三维温度场。     

南海大气低层风场的气候特征分析

分析１９８０－１９８７年欧洲中长期预报中心（ＥＣＭＷＦ）每日风场、温度场格点资料及同期南海区域测站和船舶资料，讨论南海低层风场的气候特征。南海为典型的季风活动区，冬季盛行东北季风，夏季盛行西南季风。流场的季节转换表现为季风系统的交替，相应不同的季风系统，南北温度梯度有一逆转过程，南海北部是温度梯度大且发生明显逆转的海区。１２°Ｎ以南海区气温全年变化极小，整个海区大气温度的季节变化不如流场变化快和显著。     

基于WOA18的西北太平洋第一、二岛链间声速特征分析

本文基于WOA18温盐剖面数据集,利用声速经验公式计算了西北太平洋第一、二岛链间海区的声速剖面,研究了声速特征信息的诊断方法。通过提取声跃层、声道轴等声速特征信息,分别对表面声速、声跃层、声道轴进行分析,统计表面声速、声跃层和声道轴在各个季节的分布情况,得到了研究海区不同声学要素的季节变化特征。结果表明,表面声速主要在1 520～1 540 m/s区间变化,等值线基本与纬线平行,呈现出自低纬向高纬递减的趋势,声速值随季节变化较大;声跃层平均位置在低纬海区和高纬海区的差异较大,大约在100～650 m区域,低纬海区的声跃层受季节变化影响小,高纬海区的声跃层受季节变化影响大;声道轴深度基本在800m以深区域,总体上呈现南北深、中间浅的分布态势且四季变化幅度较小。     

南海赤潮的时空分布特征及其与南海环境关系的综合分析

利用历史数据和卫星观测,系统分析20多年来(1980年-2003年)在南海海域发生的赤潮事件与环境特征,详细比较赤潮在南海四大区域(北部、东部、南部和西部海区)的区域分布、多发藻种和季节变化等特征。研究结果表明南海海域赤潮发生具有以下特点:(1)区域性:赤潮多发区域集中在珠江口附近(中国),马尼拉湾和马辛洛克湾(菲律宾)和沙巴州的西海岸(马来西亚);(2)季节性:在北部海区,赤潮的发生时间主要集中在3-5月份,东部海区在5-7月份,西部海区在7月份,而南部海区在全年都会发生;(3)藻种差异性:主要赤潮藻种在北部海区是夜光藻(Noctiluca scintillans),东部海区和南部海区是扁甲藻(Pyrodinium bahamense);(4)年际变化:不同海域赤潮的多发年份不同,对于整个南海而言,1991-1998年是赤潮的多发年。赤潮发生受到环境条件的影响,如季风、河流的排放、上升流、以及沿岸海域水体富营养化。     

南海北部海区上层水体平均声速场的变化

对所收集到的南海北部海区的温度、盐度和深度历史资料进行了声速的计算、统计与分析,结果表明该海区上层水体的平均声速场有较明显的年际变化:表层声速的平面分布显示出沿岸水与外海水强弱交替变化的特征,声速等值线的走向几乎与岸线平行,等声速线的值自近岸向外海增加,大陆架外缘海区声速的水平梯度较大;下层声速的分布以环流和水体共同作用的形式出现,50m层声速平面分布的趋势除冬季与表层稍为相似外,其余季节与表层有明显的差别,春、夏季节50m层声速自西向东增加,而秋季与其表层分布相反,自近岸向外海减小;声速的垂直分布受海水升温与降温的影响显著,春、夏季表层海水升温,海表声速最大,声速自海表随深度的增加而减小;秋、冬季表层附近水层降温,声速稍偏低,普遍出现正梯度现象,最大声速移至表层以下的水层,这个深度随季节的改变而改变,随海区的不同而不同.该海区的平均声速有年波动现象,表层波幅最大,随深度的增加波幅变小,至100m水层其波动的位相几乎与表层相反.     

基于FY-3B卫星资料的中国南海海区1—3月海雾时空分布特征研究

为全面了解中国南海海区海雾的分布特征,为南海海雾气象服务提供基础背景资料,利用2011—2016年1—3月FY-3B气象卫星资料的雾监测产品,分析了中国南海海区海雾的时空分布特征。结果表明:中国南海海雾具有特定的区域特征,中国南海海雾多出现在华南沿海、北部湾沿海、琼州海峡和海南岛东北部沿海海区,南海南部海域出现海雾概率低;南海出现高频次海雾的时间多发生在2月,1月次之,3月最少。该研究结果可为中国南海海雾研究提供背景资料。     

南海南部1百万年以来的放射虫动物群特征

定量分析了ODP184航次1143站岩心中的117个放射虫样品，得出南海南部1MaB．P．以来地层中的放射虫动物群特征如下：自1MaB．P．以来放射虫的数量分布丰度值呈现由低到高的变化趋势，并具有规律性的旋回特征，体现了1MaB．P．以来该海区放射虫动物群由贫乏向繁盛的逐步演化过程，以及海洋环境的几个阶段性变化。放射虫属种组成呈现明显的热带暖水动物群的组合面貌，优势种的组成与南海中北部海区及其它低纬度大洋相比存在一定差异，体现了该海区独特的放射虫组成特征。此外，指示温度的特征种在1MaB．P．来地层中的分布也显示了热带、亚热带海区放射虫的特殊指示作用。     

南黄海和东海毛颚类生态特征的研究Ⅱ.群落特征

在对南黄海和东海毛颚类生态特征的研究数量分布特征后的续篇.重点探讨调查区毛颚类群落性质和群落结构的特征及与海区环境因子的相关性.结果表明,本区共记录毛颚类28种,种类季节变化不明显,周年共有种达64.3%;但群落优势种则有季节差异与区域差异.毛颚类群落多样性指数(H')和均匀度(J')年均值分别为1.68和0.64.H'的平面分布表现出外部海区大于近岸海区的分布格局.在群落中存在4个生态类群,其中近海暖温带类群和广盐暖水类群可分别指示黄海水、浙江沿岸流和东海陆架混合水在南黄海和东海这两个海区的相互推移和消长过程.此外,从不同侧面的计算分析也表明,影响群落特征值(H')的主要因子是温度和盐度.群落性质是以近岸暖温带低盐种和暖水广布种为主,近岸暖水种和大洋暖水种占一定比例的暖温带-亚热带群落结构的特点.     

中国近海海雾的几个特征

从中国近海海雾的分布形式,生消过程、地区效应和雾体形状等几个方面进行分析,可以归纳出四个特征。一、几个海区的海雾分布海岸区域海雾持续存在的有利风向,应为从海区吹向岸边的风,但渤海海区雾季     

基于第三代浅水波浪模型的海区泥沙骤淤数值预报及工程应用

在简要介绍现有近岸波浪数值模型的基础上,对应用了最新波浪研究成果、适用于海岸、湖泊和河口地区的第三代浅水波浪数值预报模型的研究和应用进行了详细论述。通过该模型数值计算得到黄程山局部区域不同风向的有效波高分布,将模型与海区泥沙骤淤机理相结合,进而得到整个区域平均含沙量的分布,并数值预报近岸区域骤淤量随时间的变化,研究成果可为海区大风浪情况下骤淤预报提供理论指导,本文最后讨论了泥沙骤淤计算模型未来发展的趋势。     

西太平洋叶绿素a浓度对气候变化响应概念模型初探

西太平洋海区浮游植物的分布受气候变化影响,在不同时空尺度上呈现不同的变化。本研究旨在通过对历史文献及数据资料分析,建立气候变化响应概念模型来探讨Chl-a、海水表面温度(SST)及营养盐如何响应长期气候变化。分析了西太平洋不同区域Chl-a与气候变化相关因子SST及海水营养盐(硝酸盐)的相关性,对模型参数进行选择及验证,来探讨该海区Chl-a是如何响应长期气候变化。结果表明,K2站位Chl-a浓度与SST、硝酸盐浓度呈显著正相关关系,与该海区存在上升流有关;而S1、XT站位均呈现负相关关系,可能与海水水温升高导致层化加剧、营养输入减少有关。本研究为进一步完善和优化西太平洋海区的浮游植物的气候变化响应模型奠定基础。     

基于遥感数据的三维温度场参数化分析方法研究

为了满足海洋研究以及海洋调查的需求，本文基于Argo剖面和海表面温度数据开发了一个新的拟合三维温度场的算法。选取西北太平洋区域作为验证算法有效的实验海区。该水域的经纬度范围设定为:30°～40°N, 140°～155°E, 水平分辨率为0.25°。深度方向为从海表到2 000 m水深，水域划分为29层。拟合算法首先将Argo温度剖面以5个深度划分为6层，分别为混合层、夹层、温跃层、过渡层、第一深层、第二深层，然后以第一猜想值和线性回归得到的海表面温度作为初始条件重构三维温度场。重构的三维温度场的剖面与原观测剖面的均方根误差较小，相关性较好，表明该算法是合理有效的。