基于光学技术的水下气泡探测实验研究

热液/冷泉溢出含有硫化氢、甲烷、二氧化碳等化学成分的气泡。实验室模拟海底热液/冷泉资源溢出气泡环境搭建了实验平台,以甲烷气体为实验气体,在黑暗环境下用高速光电探测器对气泡后向散射光进行接收,用拉曼光谱仪实现甲烷气体气泡后向散射光的拉曼检测,并与计算拉曼光谱比较。由结果可知激光拉曼光谱可以探测到气泡后向散射光,并识别气泡中含有的气体成分。通过探测气泡成分,从而判定这些气泡是否来自海底热液/冷泉等甲烷资源溢出。这样的探测方式,探测准确率高,缓解探测深度,同时避免探测设备直接与海底资源直接接触而造成的寿命缩减,为将来的海洋探测与实际应用打下了良好的基础。     

浅地层剖面探测综述

海洋地球物理技术在海洋地质调查中起重要作用,其中浅地层剖面探测因其成本低、效率高,在海洋地质调查研究中具有广阔的应用前景.浅地层剖面探测是利用声波在水中和水下沉积物内传播和反射的特性来探测海底浅部地层结构和构造的.本文阐述了浅地层剖面仪发展历程,针对浅地层剖面探测,分析了其主要影响因素和压制方法,并对主要剖面声图类型及...     

我国海洋声学探测技术竞争力分析

海洋声学探测技术用于海洋物理及海洋特定目标特性探测,是人类认识海洋、开发和利用海洋丰富资源必不可少的海洋高技术。文中全面介绍了海洋声学探测技术的技术结构以及致力于此技术研究的国内外主要研究机构,着重对比分析了国内外海洋声学探测技术的发展现状与趋势,并总结出我国该领域现存在的问题。结果表明我国海洋声学探测技术水平与国外相差10 a左右,未来需靠长期稳定支持、按需开展研究、加大基础工业投资以及提高材料与工艺水平等措施推进我国海洋声学技术的良性发展。     

海底冷泉区沉积物-水界面甲烷通量原位观测研究进展

海底沉积物-水界面作为冷泉跨圈层活动最关键的界面，近年来已成为冷泉区碳循环研究调查的重点目标。为准确获取海洋沉积物-水界面的流体通量，客观重建界面环境过程，评估环境效应，必须发展一整套精确、高效、科学的水下原位甲烷通量测量技术。综述了当前海洋冷泉区沉积物-水界面甲烷通量研究的意义与价值，详细介绍了多种较为成熟的海洋沉积物-水界面甲烷原位通量测试技术工作原理、使用方法和优缺点等，如测试游离气泡态甲烷通量的渗漏帐篷、声学反射、时序影像等技术方法，原位溶解态甲烷膜脱气技术的甲烷传感器、激光拉曼光谱测量方法等，同时对全球该领域已经调查的地区、研究现状和进展进行了详细的介绍。最后从技术层面对这一研究领域未来的发展方向和趋势进行展望，以期为未来国内海洋冷泉区沉积物-水界面甲烷通量原位观测研究提供思路与方向借鉴。     

基于文献计量分析的海洋观探测仪器技术发展态势研究

海洋观探测技术是海洋科学和技术的重要组成部分,对预警海洋灾害、开发海洋资源和空间、保护海洋环境、维护海洋权益、加强国防建设非常重要,海洋观探测仪器的研发是海洋观探测技术发展的重要基础和支撑。本文以Web of Science为数据统计源,基于战略咨询智能支持系统(ISS)平台和CiteSpace工具,通过文献计量和可视化分析,从发文量、涉及学科、作者、机构、关键词等方面对1998—2022年海洋观探测仪器技术论文进行了统计分析,总结了当前海洋观探测仪器技术领域的研究态势和研究热点,得出以下结论:(1)近10余年海洋观探测仪器技术研究呈快速增长趋势。虽然中国在该领域起步较晚,但发展迅速,2018年后发文量稳居世界第一,top 10高被引论文作者有3位是中国学者,中国研究学者在该领域具有较高影响力。但是发文量top 10机构多为美国研究机构,top 10高产作者中尚无中国学者,中国在该领域科研机构和研究人员的影响力和竞争力方面还需继续提高。(2)从词云聚类分析结果看,该领域全球研究热点集中在无人机、地磁仪、微波辐射计、海表温度和水色研究上。需要注意的是,ocean sensor关联词多为聚...     

深海沉积物热流原位、快速探测技术

热流探测技术的应用对研究海洋地壳活动规律、防灾减灾与天然气水合物新能源探测具有重要意义.论文对海底热流原位探测技术作了全面的介绍,分析了温度梯度与热导率原位、快速测量的发展现状,指出了我国未来发展海底热流探测技术急待解决的问题.     

海底冷泉系统的碳循环问题及探测

海底冷泉泄漏是全球碳循环过程中重要的一环,该系统分布的广泛性、机制的复杂性、与水合物资源的关联性及相关科学问题的重要性,使之成为海洋科学调查和研究的前沿领域.本研究评述了冷泉泄漏活动涉及到的几个碳循环问题,包括作为甲烷厌氧氧化反应(AOM)产物的碳酸盐在碳循环中的地位、大陆坡深源碳在冷泉泄漏中的贡献以及冷泉泄漏与金属矿产资源的关系等,藉此加深人们对该系统的理解.同时,本研究还介绍了在当前关于碳循环研究过程中,对海底冷泉探测常用的几种重要方法,包括以多波束探测气泡羽流,以坐底式探测器对冷泉泄漏活动进行原位、实时、持续地观测以及一系列近期开展的海底观测网计划.最后讨论了该领域未来发展的趋势及相关的重点问题,以期给相关研究提供一些有益的参考.     

我国海洋探测技术五十年发展的回顾与展望(二)

今年是中华人民共和国成立五十周年。本文综述我国海洋探测技术五十年发展的主要成就,展望我国海洋探测高技术的近期发展。本文涉及的海洋探测技术包括：海洋环境自动观测技术、海洋遥感技术、水声技术、水下工程探测技术、海洋地质和地球物理勘探技术。     

我国海洋探讨技术五十年发展的回顾与展望（二）

今年是中华人民共和国成立五十周年,本文综述我国海洋探测技术五十年发展的主要成就,展望我国海洋探测高技术的近期发展。本文涉及的海洋探测技术包括：海洋环境自动测技术,海洋遥感技术,水声技术,水下工程探测技术,海洋地质和地球物理勘探技术。     

南海北部油气化探研究——以甲烷浓度为例

利用油气化探方法分析南海北部采样点海水中的甲烷气体的浓度,发现在甲烷浓度分布图中有7个异常高的位置,其中的一些区域已经探明有油气藏的存在,结果表明通过海水甲烷浓度来探测油气藏是可行的,对今后的海洋油气探测具有重要的指导意义。     

Variations in Moho and Curie depths and heat flow in Eastern and Southeastern Asia

The Eastern and Southeastern Asian regions witness the strongest land–ocean and lithosphere–asthenosphere interactions. The extreme diversity of geological features warrants a unified study for a better understanding of their geodynamic uniqueness and/or ubiquity from a regional perspective. In this paper we have explored a large coverage of potential field data and have detected high resolution Moho and Curie depths in the aforementioned regions. The oldest continental and oceanic domains, i.e. the North China craton and the Pacific and Indian Ocean have been found thermally perturbed by events probably linked to small-scale convection or serpentinization in the mantle and to numerous volcanic seamounts and ridges. The thermal perturbation has also been observed in proximity of the fossil ridge of the western Philippine Sea Basin, which shows anomalously small Curie depths. The western Pacific marginal seas have the lowest Moho temperature, with Curie depths generally larger than Moho depths. The contrary is true in most parts of easternmost Eurasian continent. Magmatic processes feeding the Permian Emeishan large igneous province could have also been genetically linked to deep mantle/crustal processes beneath the Sichuan Basin. The regionally elongated magnetic features and small Curie depths along the Triassic Yangtze-Indochina plate boundary suggest that the igneous province could be caused by tectonic processes along plate margins, rather than by a deep mantle plume. At the same time, we interpret the Caroline Ridge, the boundary between the Pacific and the Caroline Sea, as a structure having a continental origin, rather than as hotspot or arc volcanism. The surface heat flow is primarily modulated by a deep isotherm through thermal conduction. This concordance is emphasized along many subduction trenches, where zones of large Curie depths often correspond with low heat flow. Local or regional surface heat flow variations cannot be faithfully used in inferring deep thermal structures, which can be better constrained overall through Curie depths detected from surface magnetic anomalies.     

Rhythms in occurrence of epidemics and epizootics in Siberia and Mongolia

We performed a correlation and spectral analysis of time series of data on epizootics, epidemics, and famine in Siberia and Mongolia. We have found that periods T of approximately 100 years prevail in their structures, which are also typical for time series of solar activity.     

闽江口海域氮磷营养盐含量的变化及富营养化特征

根据2007—2008年眷、夏、秋、冬8个航次的调查数据，对闽江口海域N、P营养盐分布状况与富营养化特征进行了研究．其结果表明，受闽江冲淡水影响，海水中的N、P营养盐含量的平面分布呈现近岸高而向外逐渐降低的趋势．在N、P营养盐中，PO4-P含量呈现较为明显的季节性变化，而DIN含量的季节性变化规律却不明显．在春、夏、秋、冬四季中NO3-N／DIN含量的比值分别高达79．60％、79．13％、90．54％、96．14％，主导该海域DIN含量的平面分布和污染程度．闽江口海域海水中DIN、PO4-P含量呈不同程度的超标状态，富营养化指数为0．17—41．73，N／P原子比均值为41．14，远远偏离Redfield值（16：1），具有磷限制潜在性富营养化特征．     

中国海岛保护与管理工作进展及发展思路

自2010年《海岛保护法》颁布实施以来,各级海洋主管部门依法履责,严格实行海岛保护规划制度、科学开展海岛整治修复工程、不断提升海岛管理业务水平,取得显著的工作成效,初步形成了生态健康、景色优美、人岛和谐的海岛保护思路,基本确立了有序、有偿、有度的海岛开发利用格局。今后,应继续落实《海岛保护法》和《全国海岛保护规划》,以生态立岛为本,推进实施以生态系统为基础的海岛综合管理,研究构建海岛生态指数,稳步实施"生态岛礁"工程,加强海岛生态保护、优化海岛功能定位、促进海岛经济发展。     

胶州湾围隔浮游生态系统氮、磷营养盐迁移-转化模型研究

通过对目前生态动力学模型的总结和综合,以生态系统中氮、磷营养盐循环为主线,建立了适用于海洋围隔浮游生态系统的多变量的营养盐迁移-转化动力学模型.该模型包括浮游植物、浮游动物、溶解无机态营养盐、溶解有机态营养盐和生物碎屑5个模块,涉及溶解无机氮、磷酸盐、溶解有机氮、溶解有机磷、浮游植物、浮游动物和生物碎屑7个状态变量.分别利用1999年秋季和2000年夏季胶州湾围隔生态实验数据进行了模型和验证工作,成功地模拟了富加营养盐条件下围隔浮游生态系统中氮、磷营养盐生物化学迁移-转化过程,并确定了20余个参数的量值.     

Methane in Water and Bottom Sediments in Three Sections in the Kara and Laptev Seas

The methane content in water and bottom sediments was measured in vertical sections: Lena River Delta–continental slope (the Laptev Sea), Taimyr Peninsula–Voronin Trough, and along the Novaya Zemlya Archipelago. The methane concentrations varied from 2.5 to 70 nmol/L and from 590 to 2600 nmol/L in the water column and sediments, respectively. Most of the surface water samples showed oversaturation in methane (up to 19-fold, fourfold on average), which determined the water–atmosphere direction of methane fluxes, which amounted to 1–400 mol/km² day (52 mol/km² day on average).     

莱州湾围隔浮游生态系统氮、磷营养盐迁移-转化模型研究

通过对目前生态动力学模型的总结和综合，以生态系统中氮、磷营养盐循环为主线，建立了适用于海洋围隔浮游生态系统的多变量的营养盐迁移-转化动力学模型。该模型包括浮游植物、浮游动物、溶解无机态营养盐、溶解有机态营养盐和生物碎屑5个模块，涉及溶解无机氮、磷酸盐、溶解有机氮、溶解有机磷、浮游植物、浮游动物和生物碎屑7个状态变量。利用2002年8月末莱州湾围隔生态实验数据进行了模型的验证工作，成功地模拟了富加营养盐条件下围隔浮游生态系统中氮、磷营养盐生物化学迁移-转化过程，并通过灵敏度分析探讨了模型主要状态变量对参数改变的灵敏程度。     

华南海滩沉积的孢粉组合及其意义

对广西、广东海难沉积中孢粉组合与其植被关系进行了探讨,从而根据孢粉化石尤其是红树林植物花粉的种类和含量可推测当时的沉积环境,同时对于分析海岸线变迁、海平面变化和海陆相互作用具有重要意义。     

胶州湾水域有机农药六六六春、夏季的含量及分布

根据1981年的胶州湾水域调查资料,分析了有机农药六六六(HCH)在胶州湾水域的分布、迁移和季节变化.结果表明,胶州湾水域在夏季HCH的污染较重,而春季较轻.在时间分布上,在整个胶州湾夏季的表层和底层水体中的HCH含量几乎都高于春季.在空间分布上,胶州湾的东北部水域海泊河、李村河和娄山河的入海口,为湾的东北部近岸水域提供了河流输送的HCH.因此认为,污染源是面污染源,由入湾河流形成的.通过HCH的陆地迁移过程和水域迁移过程的分析发现,HCH的表层含量高,经沉降,HCH的底层含量就高,而且,HCH入海后沉降较快.根据HCH的表、底层的垂直分布和水平分布,提出了在春、夏季的HCH在胶州湾水域迁移过程的模型框图,表明了HCH的运动轨迹,清楚的展现了HCH在春、夏季的表、底层分布规律.     

泉州湾泥沙运移与冲淤变化

运用"粒径趋势分析"方法研究泉州湾泥沙净输运趋势,借助210Pb测年法测定湾内北水道的沉积速率,并通过海图对比计算海湾冲淤变化.结果表明,泉州湾总体处于淤积之中,但湾内冲淤分布不平衡:北水道淤积程度重,其中上游是湾内的现代沉积中心;南水道是泥沙输运出湾的主通道,局部略微侵蚀.湾内涨、落潮流路的平面分异和地形条件的制约是北水道淤积的主要原因,强劲的落潮流以及径流是南水道成为泥沙输运主通道的主要动力条件.