海洋魔鬼——内波

1963年4月10日,美国“长尾鲨”号核潜艇,在距马萨诸塞州沿岸350千米处失事,艇上129人无一生还。那么谁是制造这场灾难的元凶呢? 它就是被人们称作“水下魔鬼”的内波! 凡见过海上风暴的人,一定不会忘记那凶猛的波涛、滔天的巨浪,但隐匿在海水内部的狂涛巨浪就鲜为人知了,因为它是看不见的波浪——内波。内波比海面波浪要大得多,一二十米高的内波还不算什么,超过1 00米也不称奇,在菲律宾苏禄海就测到过90米高的内波,在比斯开湾深层水中发现过振幅200米的内波。内波是怎样产生的呢? 我们知道,在海洋表面发生的波浪,它的波动最大值是在海面,并且随深度增加而减小,到达一定的程度就会消失。海面上的波浪,实际上就是出现在空气和海水这两层不同密度的流体分界面上的波动。当海水密度上下分布不均匀时,尤其是在海水出现上轻下重两层,在外力扰动下就会在两层海水的分界面上出现波动现象,于是就产生了内波。     

光对海蜇横裂生殖的影响

在海蜇(Rhopilema esculenta Kishinouye)生活史的多次变态过程中,横裂生殖(Strobilation)是一个重要环节。人们食用的是海蜇水母型成体,其性成熟水母有性生殖所产生的无性世代水螅型,必须通过横裂生殖才能再产生有性世代水母型。因此,阐明海蜇横裂生殖的规律及其与环境条件的关系,对发育生物学研究,以及人工培育大量海蜇幼水母     

海蜇为何在浙南沿海绝迹?

海蜇是一种腔肠动物,每年入霉以后就开始见苗,此时个体小,皮薄,质量差,俗称“霉蜇”;进入伏季后,海蜇迅速发育,个体逐渐增大,皮厚而白净,头大而肉多,质量特佳,俗称“伏蜇”,加工成三矾提干海蜇皮后,多数出口日本以及东南亚各国。著名的“温州三矾提干海蜇皮”就是浙南几县所产,在国际市场上享有极高的声誉。单以玉环县来说,正常年景每年产海蜇三、四百万对(每对一头一皮),加工成三矾提干海蜇     

基于海浪谱的沉箱式防波堤动力分析方法

利用海浪谱JONSWAP谱生成随机波浪,并结合改进的波浪力时程模型生成一个连续的、持续时间相对较长的随机波浪力作用过程。假设五十年设计基准期内防波堤每年遭受一次风暴,利用波浪谱随机生成五十次风暴波浪作用过程,对防波堤五十年设计基准期的响应过程进行一次随机模拟,以此作为一个样本。经过对大量随机模拟产生的样本进行统计分析,实现对防波堤整个设计基准期内的安全度进行概率评估。最后,通过算例对该方法的应用进行了演示。     

波浪种种

海洋表面及其内部的各种波动现象统称为波浪。波浪按其成因不同而有各种名称,如由风产生的风浪、涌浪和混合浪又称为海浪;由天体引力产生的潮汐波;由地震或风暴而产生的海啸;由航行船舶产生的船行波;在两层密度上有显著差异的水层界面上产生的内波等。     

基于高频观测数据的徐闻青安湾海滩对台风“贝碧嘉”的响应研究

风暴是造成海滩剧烈变化的重要因子。由于观测环境的恶劣，目前极少有风暴过程中海滩响应的现场高频观测工作。本研究在2018年台风“贝碧嘉”期间对徐闻青安湾海滩开展了历时6天半的高频观测，获得了全时水动力要素和164组逐时海滩滩面高程变化数据。通过分析表明:(1)青安湾海域风暴增水及波浪受控于海南岛?雷州半岛特有的地形地貌和台风“贝碧嘉”的多变路径，增水稳定在0.38～0.5 m之间，而波高先由0.78 m衰减至0.43 m，再增加至0.56 m；(2)海滩剖面地形变化总体表现为滩肩侵蚀，形成水下沙坝，滩肩响应过程分为快速向下侵蚀、缓慢侵蚀至最大值、振荡回淤恢复3个阶段，台风期间滩肩振荡恢复幅度可达最大侵蚀深度的1/4；(3)海滩的风暴响应过程主要由4个模态耦合而成:第一模态体现大潮滩肩侵蚀生成水下沙坝过程；第二模态体现风暴滩肩侵蚀，补偿大潮滩肩侵蚀位置和进一步促进沙坝形成过程；第三模态揭示了波浪二次破碎位置的上冲流和离岸底流使泥沙发生双向输移过程；第四模态表明台风大浪使得碎波带内泥沙大量悬浮，在沿岸流和离岸流作用下部分悬沙进入深水区，可能造成海滩泥沙的永久亏损。     

风暴期间黄河水下三角洲波浪变形

为确定适用黄河三角洲的波动理论，对黄河三角洲风暴期间及前后波浪连续观测资料进行了处理，将其投在komar波浪理论分区图中后，分析了风暴期间黄河水下三角洲波浪的波形特征，发现站位所在地适合的波浪理论主要为艾里波和斯托克斯波，风暴期间波浪变形，还存在少量超过极限波陡线的波浪，通过比较常见的极限波陡线，看出Miche曲线比较适合该研究区。     

远区台风“三巴”对河口波浪增水和波生流影响数值模拟研究

波浪增水和波生流是河口泥沙输运、地貌演变和污染物扩散的重要动力之一,但目前关于远区台风影响下长江口波浪增水和波生流的研究比较缺乏。本文建立了覆盖东中国海的台风-天文潮-波浪耦合三维数值模型,研究了远区台风“三巴”对长江口波浪增水和波生流的影响。结果表明:波浪从台风中心向近岸传播过程中,能量耗散引起波浪作用力的衰减和辐射应力的增大,产生波浪增水,长江口波浪增水在0.05 ~0.20 m之间,占台风总增水值的15%~22%。从NW向入射的台风浪产生自北向南的波生沿岸流,垂向上呈现三维结构,平均流速在0.05~0.20 m/s之间,占风暴潮流的15%~50%,充分说明了远区台风可以对长江口波浪增水和波生流产生明显影响,研究成果可以为河口极值水位和流速计算、泥沙输运、水下三角洲地貌演变等研究提供参考。     

温度、光照及仔鱼个体大小对稚海蜇(Rhopilema esculentum)捕食褐牙鲆(Paralichthys olivaceus) 仔鱼的影响

利用实验生态学方法,研究温度(15、19和23℃)、光照(明和暗)、仔鱼大小[全长(3.01±0.08)mm初孵仔鱼和(3.79±0.13)mm孵化后5天仔鱼]对稚海蜇[伞径(21.1±0.4)mm]捕食褐牙鲆仔鱼的影响。结果表明,稚海蜇对初孵仔鱼的捕食率随着水温升高而显著升高。光照条件在各仔鱼密度(10,30,50和80ind/L)下均不显著影响稚海蜇对初孵仔鱼的捕食率,说明光条件并不显著改善稚海蜇捕食仔鱼的能力。在高仔鱼密度(50和80ind/L)下,稚海蜇对孵化后5天仔鱼的捕食率显著低于对初孵仔鱼的捕食率;但在低密度(10和30ind/L)下,稚海蜇对两个不同发育阶段仔鱼的捕食率之间无显著差异。在低仔鱼密度下,稚海蜇对仔鱼的捕食率较低,这会降低仔鱼个体大小对稚海蜇捕食率作用的显著性。这既表明仔鱼逃避被稚海蜇捕食的能力随其发育生长而提高,也反映了稚海蜇对不同个体大小仔鱼捕食作用受仔鱼密度制约。     

海蜇幼体环介导等温扩增快速检测方法的建立和应用

针对海蜇早期生活史阶段幼体种类鉴定困难的问题,建立一种快速、灵敏、操作简便的环介导等温扩增(LAMP)快速检测方法.根据海蜇的线粒体细胞色素C氧化酶Ⅰ基因(COⅠ)编码序列,设计LAMP引物,建立了海蜇幼体LAMP快速检测方法,并对LAMP反应体系、反应温度和反应时间进行了优化.结果表明,LAMP方法对海蜇目的基因的最小检测限为0.1 ng DNA.该检测方法特异性较强,与黄渤海其他常见钵水母种类海月水母、白色霞水母、沙海蜇均无交叉反应.利用本研究建立的海蜇LAMP检测方法对不同海域采集的成体海蜇样品和海蜇螅状幼体进行检测,结果显示,成体海蜇和海蜇幼体均呈现阳性结果,表明海蜇LAMP检测方法可以对海蜇幼体进行快速有效的检测.海蜇LAMP检测方法简单快速、灵敏且特异性强,可使其运用于沿海渔业部门海蜇资源的调查工作.     

YZ-l型遥控遥测波浪仪

可以连续进行波浪测量的仪器被通称为“自记波浪仪”。按其测量讯号的传输方式划分,可分为有线传输型自记波浪仪和无线传输型自记波浪仪两类。 使用无线传输型自记波浪仪进行海上波浪测量,具有便于取得大风天气下的波浪资料、可长时间(几天或几十天)在离岸较远的海上连续进行波浪测量和节省调查费用等优点。笔     

波流作用下海底边界层沉积物再悬浮与影响因素研究

海底沉积物再悬浮及其分布取决于海洋水动力、沉积物类型与床面形态之间复杂的相互作用,准确地理解和确定沉积物再悬浮过程对于沉积物输运的研究具有重要的意义。本文在祥云湾海洋牧场典型海域开展现场原位观测,获取研究区波浪、海流及悬浮沉积物浓度数据;分析了波、流作用下海底边界层悬浮沉积物垂向分布特征,并探究了海洋水动力和床面形态对悬浮沉积物垂向分布的影响。结果表明,研究区波流之间的相互作用不显著,沉积物再悬浮受控于风暴浪作用,风暴浪作用下底床切应力可以达到沉积物临界切应力的10～15倍,沉积物的再悬浮滞后于风暴浪作用2～3 h。在波浪荷载微小的情况下,悬浮沉积物垂向分布呈现"I"型,波浪荷载下,悬浮沉积物垂向分布呈现幂指函数分布,表现为"L"型;床面形态随波、流作用而演化,影响沉积物的再悬浮过程,u_(?w)/u_(?c)=1.00可作为波浪和海流起主导控制作用的床面形态的判别依据,纯波浪荷载作用下的u_(?w)/u_(?c)显著高于波浪主控作用下,但二者之间的界线随着波浪荷载的增加而升高。     

海蜇卵子卵径及其受精能力的初步探讨

研究观察了苗种生产过程中亲蜇产卵间隙卵巢中的卵子、自然产卵排放的卵子、受精卵的差异,结果发现其卵径依次增大,平均值依次为(74.57±1.05)、(84.22±1.13)、(92.03±1.39)μm,且非产卵时刻其卵巢中的卵子不具有受精能力,海蜇自然排放的卵子2h后亦失去受精能力。该结果表明,海蜇卵子产卵排放前须经历必要的生理转化过程才能成熟排放,具有受精能力。海蜇卵子受精后半径增大,表明海蜇卵子受精过程中亦会发生皮层反应,具体过程与机制需要进一步的研究。本文研究表明,海蜇人工授精不是可以随意进行的,应选择在海蜇自然产卵排精前后的时机及时进行。     

浙江三门湾猫头深潭风暴快速沉积研究

三门湾频受热带风暴的影响,风暴期出现剧烈的滩冲、槽淤的泥沙交换,而在风暴后的正常天气条件下,则产生滩淤、槽冲的泥沙交换过程.通过猫头深潭(槽)9417号台风前后剖面水深重复测量、沉积特征及沉积物放射性同位素(210Pb,137Cs)测年等资料,揭示猫头深潭风暴快速沉积(骤淤).正常天气条件下风暴沉积产生再悬浮随潮运移,深潭水深得以恢复.在连续强热带风暴的影响下,又遇强的风暴增水,风暴沉积难以完全被冲刷,部分残留在深潭内,在猫头深潭沉积层中储存着风暴沉积的信息     

等重现期的最不利设计波浪

波浪的周期对海洋构筑物的波浪荷载有着强烈的影响.现今海洋构筑物设计所采用的、某一累积概率的波高和平均周期(或有效波周期)的设计波浪组合,往往不一定是对构筑物产生最大的波浪荷载.为此,各国常采用在既定的设计波高下,在可能发生的最大周期至最小周期的范围内,进行一系列的波浪荷载计算,以定出产生最大荷载的设计波浪周期.     

不同沉积物养护海滩对台风响应的差异性研究

本文通过对厦门天泉湾人工卵石滩和会展人工沙滩在1614“莫兰蒂”超强台风影响前后的典型剖面监测，结合水文动力要素的观测和数值模拟，计算了台风影响过程的波浪场、总水位，分析了剖面形态和台风过程的剖面平均变化量。结果表明，强潮海岸人工卵石滩与人工沙滩对台风响应的特征明显不同，人工卵石滩横向上大部分卵石向岸输移堆积，滩面侵蚀，滩肩堆积形成更高的风暴滩肩，坡度明显变陡。而人工沙滩则表现为明显的沉积物离岸输运，上部滩面侵蚀，下部滩面淤积，滩面坡度明显变缓，受台风登陆后的强烈向岸风作用，滩肩顶有所夷平，滩肩高度变化很小。海滩滩肩在台风过程中是否侵蚀与台风登陆和影响过程的总水位(天文潮、风暴增水、波浪爬高)密切相关，两个人工海滩的风暴响应模式均为冲蚀；台风影响过程中，波浪能量相对强、滩面坡度相对陡的人工卵石滩比人工沙滩的剖面平均变化量小，对于台风的响应程度小，在强侵蚀高能海岸采用砾石等粗粒径沉积物进行海滩养护是减缓砂质海滩侵蚀的一种有效手段。     

极端瞬态波浪的特征分析

介绍了与海上结构物“ringing”现象产生有关的极端瞬态波浪问题的提出、研究现状、波浪特征及其物理模拟方法等现有的研究成果。     

台风波浪数值预报的CHGS法 Ⅰ.成长过程中的海浪谱

文章指出,由于台风风场中风速、风向随时间和空间急速地变化,越近台风中心风速越大、风区越短、风时越小,风浪就越是不可能充分成长。所以在台风浪数值计算工作中不能使用充分成长的海浪谱模式。作者等在最近提出的台风波浪数值预报方法(以CHGS表示)中,建立了一种成长海浪谱模式(如文中(2)式),该模式中包含了标志着风浪成长程度的参数——平均波龄β。当β值较小时,波浪的能量主要集中在谱的峰值频率附近,使谱峰高而陡,随着β的增大,谱形逐渐变得低矮坦缓,当β=1时波浪充分成长,成长谱转变成了充分成长的P-M谱。该模式还表现出了谱在“平衡域”内的“超射”现象。     

环境因子对海蜇生长发育影响的研究进展

<正>海蜇(Rhopilema esculenta Kishinouye)隶属于刺胞动物门(Cnidaria),钵水母纲(Scyphozoa),根口水母目(Rhizostomeae),根口水母科(Hizostomadae),海蜇属(Rhopilema)[1]。海蜇为进化比较保守的两胚层动物[2]。丁耕芜等[3]首次报告了海蜇的整个生活史。海蜇生活史具有刺胞动物门典型的世代交替特征,分为两个世代:水螅体世代和水母体世代。在水螅体世代整个过程中,海蜇螅状体于海底基质上营固着生活,以无性生殖