末次盛冰期中国海古地理轮廓及其气候效应

本文是联合国政府间海洋委员会西太平洋分委员会(ＩＯＣ／ＷＥＳＴＰＡＣ)发起的“西太平洋古地理图编图计划”中国海部分的初步成果，用１０１个站位的１４Ｃ测年和２２个站位的氧同位素资料编制了本次盛冰期(２００００—１５０００ａＢ．Ｐ．)资料图、古地理图和古海洋图等三张图件。末次盛冰期低海面时中国海轮廓发生重大改观：陆架出露约１．５５×１０６ｋｍ^２；表层海流改组以及表层海水温度剧降(比现代低３．５—６℃)，比当时同纬度开放大洋表层海水温度下降剧烈。海区面积减少和表层海水温度下降使中国海蒸发量大大降低。根据海陆蒸发速率差异和表层海水温度与蒸发作用之间的关系，估算出末次盛冰期中国海年蒸发量比现代降低约１２×１０(１１)—２０×１０(１１)ｍ³，或相当现代中国年降雨量的１／５—１／３。同时，末次盛冰期陆架暴露、地表反照率增高使地表对太阳辐射吸收作用减弱。总之，冰期旋回中国海在气候变化中起着重要作用。然而，要获得中国气候演化中海洋因素的定量或半定量数据尚需大量实际资料和数值模拟方能实现。     

南黄海、东海陆架及冲绳海槽北部 沉积物的10 Be和9 Be记录*

文章讨论了南黄海泥质区、东海陆架及冲绳海槽北部表层沉积物和柱状岩芯中¹⁰ Be及⁹ Be含量的水平和垂直分布,并与重金属Pb的分布进行了比较。表层沉积物中的¹⁰ Be,⁹ Be和Pb三者表现出完全不同的分布特征。¹⁰ Be的分布主要受黑潮及其支流黄海暖流所支配; ⁹ Be的分布受黄河陆源物质输入的影响,主要集中在南黄海泥质区; Pb则主要分布在长江口和琉球群岛附近,反映了人类活动的影响。冲绳海槽北部末次冰期和全新世时¹⁰ Be的沉积通量变化在整体上反映了¹⁰ Be大气生产率的变化,即地球磁场屏蔽效应的影响。03孔全新世时¹⁰ Be的沉积通量 (1.12×10⁹atoms/cm²ka)基本上等于¹⁰ Be的现代大气平均生产率,而在末次冰期时平均为4.06×10⁹atoms/cm²ka, 高于¹⁰ Be 的现代大气平均生产率3倍以上。在冲绳海槽由于黑潮的缘故,¹⁰ Be对气候的变化响应要比极地冰芯的¹⁰ Be变化响应灵敏的多,对气候变化信号起了放大的作用。冰期时冲绳海槽北部¹⁰ Be的沉积通量远远高于太平洋大洋海区,充分反映了黑潮的传送带作用和边缘海的聚焦沉积作用,并表明末次冰期时在千年尺度上黑潮仍流经冲绳海槽,且强度并未减弱。 ¹⁰ Be的通量在新仙女木时降到整个岩芯所跨时期的最低点,甚至低于¹⁰ Be的现代大气平均生产率,因此推测在新仙女木事件时,黑潮的变动特别大,有可能改向或断流。     

海南岛洋浦湾沉积作用研究

本文对海南岛洋浦湾海域的洋浦湾、新英湾、洋浦深槽及拦门沙浅滩的沉积环境和沉积特征做了描述、讨论，对河流、海岸侵蚀和珊瑚礁生物的３种沉积物来源及数量做了分析计算，得出其总量为９×１０⁴ｍ^３／ａ。根据钻孔柱状样的¹⁴Ｃ及²¹⁰Ｐｂ分析，得出８０００ａＢ．Ｐ．以来沉积速率为０．１～０．２ｃｍ／ａ，近百年来沉积速率为１～２ｃｍ／ａ。     

Chebyshev逼近滤波器在位场分离中的应用

在对经典FIR数字滤波器的设计方法进行研究的基础上,提出了一种可以用于位场分离的基于Chebyshev最佳一致逼近原理的FIR滤波器的设计方法。在理论模型实验中,采用基于Hanning窗的低通滤波器计算出的区域异常最大误差为6.266×10^-6 m/s² ,均方差为2.115×10^-6 m/s² ,最大百分比误差为22.2%,而且计算点在±9 km以外的误差均大于10.1%。而利用最佳一致逼近原理分离出的区域场和局部场与理论异常值拟合得较好,曲线基本重合。分离出的区域异常最大误差为3.101×10^-6 m/s² ,均方差为0.989×10^-6 m/s² ,最大百分比误差仅在边部的几个数据上,为7.76%,其余各点的误差均小于4.1%。实例检验中将该方法用于孙吴—嘉荫剖面布格重力异常场的分离,分离出的区域场中局部场残留少,分离彻底,效果较为理想。     

湿润地区的荒漠化

本文根据类似荒漠境况的出现是判断荒漠化发生与否的重要标志这一原则,并结合在中国南方开展的一些研究,对湿润地区的荒漠化进行了初步的探讨。研究表明,湿润地区的荒漠化并不包含所有存在侵蚀作用的退化土地,而专指人为侵蚀作用导致的出现了具类似荒漠境况的退化土地。中国南方湿润地区土地荒漠化分布最显著的特征为斑点状分布于丘陵山区或河、湖、海滨的冲积平原,面积为1．98×105km²,其中流水作用导致的荒漠化面积为1．78×105km²,风力作用的为0．11×105km²,其它0．09×105km²。自然因素,特别是气候和地貌因素对荒漠化的形成和发展起着积极的影响作用,但不是决定作用。人为不合理的经济活动,才是造成荒漠化的主要原因。文章最后还简要介绍了湿润地区荒漠化的防治问题。     

黑河中游水土资源开发利用现状及水资源生态环境安全分析

黑河流域水资源产生于南部祁连山区,主要消耗于中游农业灌溉区。对黑河流域水文资料分析计算发现,流域出山水资源量多年变化比较稳定,最枯年和最丰年水资源量之比为 1:2,丰枯变化幅度与长江以南丰水河流相当。多年平均水资源量为32．31×10⁸ m³／a,近10年中游水资源开发利用量稳定在34×10⁸ m³／a以上,仅中游地区对水资源的开发利用率达120％左右。目前国际上公认的人均水资源量紧缺线为 1000～1700 m³／a,黑河流域水资源开发利用具有反复转化多次重复利用的特点,用这个指标无法全面评价黑河流域水资源的安全状况。     

近2600年来黄河下游沉积量和上中游产沙量变化过程

主要基于华北平原上93个钻孔中沉积物详细观测和分析数据,结合182组¹⁴C测年和埋深数据、参考前人黄河下游河道历史变迁及其他相关研究成果,估算出2600年以来黄河下游在602BC～11A.D.,11～1034A.D.,1034～1128A.D.,1128～1855A.D.和1855～1997A.D.等5个历史时期的年平均沉积量分别是3.89×10^8t/a,2.24×10^8t/a,6.63×10^8t/a,6.78×10^8t/a和8.47×10^8t/a。通过建立黄河下游有无堤防和决溢频率与泥沙输移比的关系,计算出5个时期黄河上中游的平均年输沙量分别是6.2×10^8t/a,6.8×10^8t/a,8.3×10^8t/a,11.5×10^8t/a和15.3×10^8t/a。进而探讨了黄河输沙量变化的主要原因,以及历史上王景治河后出现的600年安流时期的原因。     

长江流域水资源、灾害及水环境状况初步分析

长江是我国第一、世界第三大河流,发源于青藏高原,全长6300多公里,流域面积180×104km²,占中国陆地面积的1/5。长江及其流域不仅以其不可替代的自然资源优势和其他江河无法比拟的区位优势,在我国国民经济和社会发展中扮演着举足轻重的角色,特别是约占全国的36%、拥有9616×10⁸m³的年径流量(为黄河的20倍),是我国最重要的水源地。这不仅对长江流域资源优势的发挥和缓解我国北方地区日趋严重的水资源短缺问题至关重要,而且对全国的可持续发展也将产生深远影响。然而,在长江流域大规模开发及经济快速发展的同时,人类活动与自然规律的负面效应相互叠加,导致了流域环境的生态调节和自我恢复功能大幅降低,引起了日趋严重的水环境退化、洪涝灾害威胁加剧等问题。文章首先对长江流域水资源的重要性及其作用做了分析,肯定了其丰富的资源和重要的战略地位,该流域在占全国不足18%的土地上,集中了40%以上的人口及国民生产总值,而且其经济地位有进一步上升的趋势,在水量及水能的蕴藏上,全流域湖泊面积达10323km²,占我国淡水湖泊总面积的37.2%,水能蕴藏总计达2.7×10⁸kW。另外,对长江流域日趋严重灾害及水环境问题做了探讨,尤其中游的洪水、淤积以及随着经济发     

长江流域水资源、灾害及水环境状况初步分析

长江是我国第一、世界第三大河流,发源于青藏高原,全长6300多公里,流域面积180×104km²,占中国陆地面积的1/5。长江及其流域不仅以其不可替代的自然资源优势和其他江河无法比拟的区位优势,在我国国民经济和社会发展中扮演着举足轻重的角色,特别是约占全国的36%、拥有9616×10⁸m³的年径流量(为黄河的20倍),是我国最重要的水源地。这不仅对长江流域资源优势的发挥和缓解我国北方地区日趋严重的水资源短缺问题至关重要,而且对全国的可持续发展也将产生深远影响。然而,在长江流域大规模开发及经济快速发展的同时,人类活动与自然规律的负面效应相互叠加,导致了流域环境的生态调节和自我恢复功能大幅降低,引起了日趋严重的水环境退化、洪涝灾害威胁加剧等问题。文章首先对长江流域水资源的重要性及其作用做了分析,肯定了其丰富的资源和重要的战略地位,该流域在占全国不足18%的土地上,集中了40%以上的人口及国民生产总值,而且其经济地位有进一步上升的趋势,在水量及水能的蕴藏上,全流域湖泊面积达10323km²,占我国淡水湖泊总面积的37.2%,水能蕴藏总计达2.7×10⁸kW。另外,对长江流域日趋严重灾害及水环境问题做了探讨,尤其中游的洪水、淤积以及随着经济发     

青藏高原的冰碛层与环境

最近3.4 Ma青藏高原尤其是南部可见七套冰碛层（自新至老M₀—M₆）,M₁—M₆上对应发育古土壤MS₀—MS₅,除M₀和MS₀外,形成于六次冰期和五次间冰期。通过与黄土高原对比,除M₆外,可用黄土-古土壤序列确定它们的年代。分别以M₀—M₅上的古土壤为标志,算出高原于1.56—1.23 Ma B.P.、平均高程约2500m开始整体隆升、经历时约0.4 Ma的三个阶段,在0.075 MaB.P.已升到4300m,上升速率从2.0、2.5、2.8增至8.7 mm/a,导致冰期雪线升高,冰进范围缩小。冰期和季风气候变化及阶段性隆升共同决定了高原的环境变迁。     

南沙海区盛冰期的气候问题

南沙海区属于西太平洋暖池区，其盛冰期的表层水温变化涉及暖池在冰期旋回中的稳定性，因而具有全球性意义、本文根据十几个沉积柱状样的氧同位素与微体古生物分析结果，指出南沙海区盛冰期时夏季温度与全新世差别微小，而冬季水温强烈降低，使季节性温差高达６℃，明显超过同纬度的西太平洋开放水域。推测冰期时的冬季风强化，是造成这些变化的主要原因，同时也为热带海区冰期海面温度高、岛屿山地温度低的矛盾提出了一种新的可能解释。     

贴近度与边缘海演化旋回

东亚大陆和西太平洋之间,存在着全球规模的边缘海-岛弧系。对于边缘海-岛弧系的成因,国内外学者众说纷云。我国大地构造学家张文佑(1983)简洁地概括为“拉张造海、挤压造陆”。本文对大量的有关边缘海的重、磁、地震、钻井和大地构造背景等资料综合分析之后,认为边缘海具有与大洋不同的演化旋回,而与陆缘地堑的演化阶段密切相关。     

The Plio-Pleistocene glaciation of the Barents Sea–Svalbard region: a new model based on revised chronostratigraphy

Based on a revised chronostratigraphy, and compilation of borehole data from the Barents Sea continental margin, a coherent glaciation model is proposed for the Barents Sea ice sheet over the past 3.5 million years (Ma). Three phases of ice growth are suggested: (1) The initial build-up phase, covering mountainous regions and reaching the coastline/shelf edge in the northern Barents Sea during short-term glacial intensification, is concomitant with the onset of the Northern Hemisphere Glaciation (3.6–2.4 Ma). (2) A transitional growth phase (2.4–1.0 Ma), during which the ice sheet expanded towards the southern Barents Sea and reached the northwestern Kara Sea. This is inferred from step-wise decrease of Siberian river-supplied smectite-rich sediments, likely caused by ice sheet blockade and possibly reduced sea ice formation in the Kara Sea as well as glacigenic wedge growth along the northwestern Barents Sea margin hampering entrainment and transport of sea ice sediments to the Arctic–Atlantic gateway. (3) Finally, large-scale glaciation in the Barents Sea occurred after 1 Ma with repeated advances to the shelf edge. The timing is inferred from ice grounding on the Yermak Plateau at about 0.95 Ma, and higher frequencies of gravity-driven mass movements along the western Barents Sea margin associated with expansive glacial growth.     

黑潮与毗邻陆架海域的碳交换

作为沟通陆架边缘海与开放大洋的北太平洋西边界流,黑潮对毗邻中国陆架海域碳循环有着不可忽视的影响。分析总结了黑潮与毗邻陆架海域海水中溶解有机碳(DOC)、颗粒有机碳(POC)、溶解无机碳(DIC)和颗粒无机碳(PIC)分布与交换的现有研究成果。分析表明,黑潮通过表层水涡旋、入侵以及次表层以下水体上涌等形式携碳进入毗邻陆架海域。在黑潮与毗邻陆架海域,DOC和POC的分布受生物活动、水团混合以及沉积物—水界面相互作用的共同影响,表层与陆架水中含量较高,DIC受海水碳酸盐体系平衡影响,表层含量低于底层,在陆架海域与上升流区有高值,PIC含量较低。在台湾东北海域,DOC,POC和DIC由东海陆架海域向黑潮有净输出,输出量分别为2 431×109,1 051×109和21 733×109mol C/a,PIC通过陆架源悬浮颗粒物向黑潮主流输送,通量为1 852×109mol C/a。DOC,POC和PIC由南海经吕宋海峡向黑潮有净输出,输出量分别为2 652×109,1 009×109和230×109mol C/a,但DIC由黑潮向南海有净输出,通量为13 005×109mol C/a。台湾海峡碳循环受黑潮输运的影响,但影响机制及过程至今并不清楚。因此,黑潮与毗邻陆架海域的碳交换过程研究还有若干重大科学问题亟待解决,尚需深入系统的研究。     

Glacial rebound and relative sea levels in Europe from tide-gauge records

Relative sea levels recorded by tide gauges during the past century in northern Europe are dominated by isostatic readjustment of the land following the latest deglaciation of Scandinavia and Scotland. Maximum relative uplift of the land is centered near the northern Gulf of Bothnia (at a rate of 6–7 mm/yr), with a smaller secondary maximum over Scotland (also at a rate of 6–7 mm/yr). Although there probably is a relaxing peripheral bulge surrounding the regions of maximum uplift, such a former bulge is poorly defined by coastal tide gauges; in the North Sea evidence for sinking of a former peripheral bulge of glacial origin is complicated by post-Carboniferous basin deepening with sediment loading and possible rejuvenation associated with glaciation. Other data (gravity, radiocarbon, geomorphology) support the interpretation that glacial isostasy controls the structure of relative sea-level change. Included in this pattern of relative rise of land is a eustatic signal that biases the estimates of glacial rebound. Such a eustatic signal could not be isolated from the isostatic signal using the present data, but glacial isostasy clearly is a major control for relative sea levels of the region.

Absence of significant higher frequency (2–50 yr) cycles in mean annual sea levels of northern Europe reflects the complex hydrologic/oceanographic forces to which sea levels must respond. Whereas other coastal regions show significant higher frequency peaks in the energy spectra of relative sea levels, the many marginal seas in northern Europe preclude a clear relation between hydrologic/oceanographic forcing and relative sea levels, although this relation must exist on a more local scale.     

中国区域碳循环研究进展与展望

中国陆地和海洋生态系统的区域碳循环在全球碳循环过程中占有重要地位。目前,中国陆地生态系统在全球碳循环中的地位和作用已有比较深入的研究,而中国边缘海系统碳循环研究相对薄弱。简要回顾中国碳循环（以现代过程的描述为主）的研究动态,重点阐述中国边缘海碳循环研究概况及CO2的海-气交换、有机碳循环、颗粒有机碳的输出、河流的输运等海洋碳循环过程的关键科学问题。在汇总补充及数据更新的基础上勾画了中国区域碳循环框架。我们认为,中国的区域碳循环过程尚有诸多未知量和不确定性,缺乏把陆、海、气作为一个系统的综合研究,海洋生态系统碳循环研究尤其需要加强。中国边缘海的碳循环研究应当围绕CO2的汇源过程这一碳循环的中心问题,深入开展边缘海碳的生物地球化学及其与大气CO2的耦合作用等方面的研究。     

晚更新世末期黄、渤海陆架沙漠化环境的形成

未次盛冰期气候寒冷，温度降低，冰川发育，海面下降，黄、渤海陆架全部出露，东海陆架的大部分也裸露成陆，并成为亚洲大陆的一部分。降低了的气温使蒙古高压得到进一步增强，经常给亚洲大陆带来冷而干的气流，吹蚀亚洲内陆，也吹蚀出露了的陆架。根据多年来在陆架地区获得的浅地层剖面仪测量记录，陆架发生沙漠化的证据有：统一海相地层的解体、大面积的混杂堆积、漫长的风蚀基面、休止角型沉积结构以及埋藏沙丘群的发现等。     

南海西南部晚更新世500 ka以来的古海洋学特征

对湄公河口外MD01—2392孔浮游有孔虫的定量分析，并采用FP-12E转换函数、MAT现代类比法及温跃层转换函数的计算，结合氧同位素分析结果，揭示了南海南部晚更新世近500ka以来的古海洋学演化特征．发现冰期MIS12、MISS、MIS2-4冬季表层水温明显高出相邻的间冰期，特别是间冰期M189、MIS5、MIS1表层水温都较低．温跃层在MIS5与MIS1最浅，MIS9其次．主要表现在浮游有孔虫深层高营养种的含量增高，表明上升流增强．间冰期的低水温很可能主要是由于上升流影响所致，当然表层盐度由于多雨而降低也可能影响到间冰期的水温估算．冰期时较高的表层水温，喜暖高盐型次表层种Pulleniatina obliquiloculata的大量繁殖，说明冰期时南部海区受来自北部强冬季风的制约使上升流活动减弱，海平面降低后与邻区通道的关闭也造成水体置换明显减弱，可能有淡水盖层发育，最终导致上层海水分层增强和冬季表层水温保持相对较高．晚更新世时期的南海南部由于冰期低海平面造成半封闭的海盆环境和季风变化，是影响其浮游有孔虫对冰期旋回响应与北部和开放大洋不同的根本原因．     

东海陆坡及邻近槽底天然气水合物成藏条件分析及前景

在西太平洋边缘海中,东海是唯一没有获得天然气水合物样品的边缘海。利用已有的地震资料、海底温度资料等,从沉积物来源、沉积地层厚度、烃源岩条件、沉积速率、海底温度—压力条件等方面对东海水合物成藏条件进行了分析。认为冲绳海槽沉积物源丰富,沉积厚度大,且发育烃源岩地层。冲绳海槽较高的沉积速率主要分布于冲绳海槽槽底沉积中心,以及西部陆坡连接海底峡谷底部的三角洲区域。根据冲绳海槽实测的海底温度数据,整个冲绳海槽地区600m以深的范围都能够满足水合物发育的温度、压力条件。以温度梯度为30℃/km计算,冲绳海槽中水合物稳定域的最大厚度为650m。冲绳海槽盆地中普遍发育的底辟构造、背斜构造等局部构造,以及网格状断裂系统,为烃类气流体的向上及侧向运移创造了有利条件,成为天然气水合物发育的有利区带。根据已经发现的BSR特征来看,东海地区天然气水合物前景广阔。