长江口海域表层沉积物常量元素地球化学及其地质意义

通过对长江口外海域187个表层沉积物样品进行常量元素氧化物(SiO₂,Al₂O₃,Fe₂O₃,MgO,CaO,Na₂O,K₂O,P₂O₅,TiO₂,MnO,TOC和 CaCO₃)测试,分析其空间分布特征及其地质意义。结果显示,研究区表层沉积物常量元素氧化物主要由SiO₂,Al₂O₃,Fe₂O₃,MgO,CaO,Na₂O,K₂O和TiO₂等组成,这8种组分约占沉积物总量的91.59%;其中SiO₂和Al₂O₃含量最高,平均值分别为62.43%和11.16%。R型因子分析结果表明,研究区表层沉积物的常量元素氧化物可以分为3类:第1类包括SiO₂,Al₂O₃,Fe₂O₃,MgO,P₂O₅,TiO₂和MnO;第2类包括CaO,K₂O,CaCO₃和TOC;第3类包括Na₂O,这3类可能分别代表了陆源碎屑沉积、海洋生物和陆源混合沉积以及海洋化学沉积。Al₂O₃/Na₂O和CIA的空间分布较为相似,指示了长江入海物质主要堆积在长江口及其以南的123.5°E以西海域,闽浙冬季沿岸流是其主要驱动力。     

灰化法磷测定中不同灰化助剂的效果比较:以焦磷酸钠作为磷标样

对Na₄P₂O₇加入不同灰化助剂经不同温度(200～550℃)灼烧后磷的回收率进行了研究.所研究的灰化助剂除文献中已深入研究过的MgSO₄和Mg(NO₃)₂外,还对MgCl₂等10余种盐试剂进行了实验.结果表明,除Mg(NO₃)₂外,MgCl₂,MgAc₂,CaCl₂,Ca(NO₃)₂等均能使Na₄P₂O₇灰化后的磷完全回收(灼烧温度不低于450℃),而加入MgSO₄在任何灼烧温度下磷的回收率均低于80%,效果不佳.因此,在利用目前已被广泛应用的由Solrzno和sharp所提出的方法去分析海水中颗粒磷和总磷或有机体中的磷时,应当用MgCl₂(或MgAc₂)作为灰化助剂来取代MgSO₄.     

春季长江口及其邻近海域海水和大气中CH3I、CH2Br2和CHBr3的浓度分布与海-气通量

测定了2018年春季长江口及其邻近海域海水和大气中碘甲烷(Iodomethane,CH₃I)、二溴甲烷(Dibromomethane,CH₂Br₂)和溴仿(Tribromomethane,CHBr₃)的浓度,研究其在海水和大气中的浓度分布特征,探讨了环境因素对其源汇和浓度分布的影响。调查海域海水中CH₃I、CH₂Br₂和CHBr₃的浓度分别为(5.76±2.50)、(5.38±3.31)和(4.65±3.50)pmol·L^-1,总体呈现出近岸高,远岸低的趋势。调查海域CH₃I的浓度分布受浮游植物的影响显著;CH₂Br₂的分布是多种因素共同作用的结果,其中人为输入是影响CH₂Br₂浓度分布的重要因素之一;CHBr₃的浓度分布受人为输入和浮游植物产生释放的共同影响。垂直方向上,海水上下混合比较均匀,受长江冲淡水和沉积物释放的影响,CH₃I、CH₂Br₂和CHBr₃在表层和底层都观测到浓度高值。大气中CH₃I、CH₂Br₂和CHBr₃浓度分别是(1.06±0.77)、(1.72±1.22)和(1.97±2.12)pptv,总体上呈现近岸高于远岸的趋势,人为排放、海-气交换和气团活动共同影响了大气中挥发性卤代烃(Volatile halocarbons,VHCs)的浓度分布,大气中的CH₂Br₂和CHBr₃存在多种来源,不同来源之间CH₂Br₂和CHBr₃排放比率存在较大差异。CH₃I、CH₂Br₂和CHBr₃的海-气通量分别为(50.21±45.47)、(-1.76±77.43)和(-37.65±87.07)nmol·(m²·d)^-1,表明调查期间长江口及其邻近海域是CH₃I的源,同时也是CHBr₃和CH₂Br₂的汇。     

养殖波纹唇鱼雌鱼形态性状对体质量的相关性及通径分析

为确定波纹唇鱼雌性亲鱼选育标准,了解形态性状与体质量的关系,筛选出主要生长性状。本研究开展了波纹唇鱼雌性亲鱼形态性状相关性分析、通径分析和回归分析。结果显示:波纹唇鱼雌性亲鱼体质量变异系数最大;各性状之间除头长X₃与胸鳍长X₆,X₃与躯干长X₁₁和眼径X₅与腹鳍长X₇相关性不显著,其余各性状间显著相关(P<0.05)或极显著(P<0.01)相关;筛选出4个与体质量相关性最大的形态性状体长X₂、体高X₄、臀鳍长X₈、尾长X₁₂;直接作用最大的形态性状是X₂,间接作用最大的形态性状是X₄;直接决定系数最大的是形态性状X₂, X₂-X₄的间接决定系数最大;构建多元回归方程为Y=-3.402+0.016X₂+0.453X₄     

黄海绿潮浒苔提取物的化感效应及化感物质的分离鉴定

化感作用是浒苔绿潮暴发的重要原因之一，目前，对于浒苔产生化感物质的结构、种类以及产量的研究鲜有报道。本文针对黄海浒苔绿潮致灾藻种，利用毒性鉴别程序（TIE）对其体内的化感物质进行分离提取及结构鉴定，明确了浒苔产生化感物质的主要成分。首先用石油醚、乙酸乙酯和甲醇3种有机溶剂分别对新鲜浒苔进行提取，得到3种不同溶剂粗提物，其中乙酸乙酯粗提物的抑藻活性最强，对测试物种中肋骨条藻的半数有效浓度（96h-EC₅₀）值为22.25 mg/L；其次对乙酸乙酯粗提物进行萃取分离得到初步提纯物，其对中肋骨条藻的96h-EC₅₀值为21.12 mg/L；然后用硅胶层析柱对上述初步提纯物进行分离，共得到6种组分，其中抑藻活性最强的组分对中肋骨条藻的96h-EC₅₀值为10.57 mg/L；最后，对新鲜浒苔提取物用红外光谱和气相色谱-质谱联用仪进行检测，实验结果表明主要化感物质为:4，7，10，13，16，19-二十二碳六烯酸、2-十六碳烯酸、棕榈酸、5，8，11，14，17-二十碳五烯酸、9，12-十八碳二烯酸、9，12，15-十六碳三烯酸、花生四烯酸、13-二十二碳烯酸等8种脂肪酸。研究结果对于系统阐释浒苔绿潮暴发机制具有重要意义。     

基于浮标观测的春季青岛近岸海水pCO2变化及海-气CO2通量研究

利用海-气界面浮标观测得到的高频数据,分析了春季青岛近岸海域海表二氧化碳分压(pCO₂)的变化规律及驱动因素,并对海-气CO₂通量进行了估算。观测期间该海域由大气的碳汇转变为碳源,主要是由海表pCO₂的不断增长所致。对海表pCO₂控制因素进行分析,发现温度升高是pCO₂增长的主要驱动因素,生物过程起到一定的抑制作用。海表pCO₂呈现出日变化特征,温度和生物因素对海表pCO₂日变化的作用均与太阳辐射相关,但两者的作用相反。此外,分析发现浮标的不同采样频率会对海-气CO₂通量估算产生影响,缩短采样间隔能有效降低海-气CO₂通量估算的偏差,提高估算的准确性。     

温度和pCO2对中肋骨条藻释放挥发性卤代烃的影响

挥发性卤代烃(volatilehalocarbon,VHCs)是大气中一类重要的臭氧层破坏者和环境污染物,海洋微藻释放是大气VHCs的重要来源,在调节全球气候中起着至关重要的作用。该研究在2个温度(T=20、25°C)和2个CO₂分压(pCO₂=395、790 mg/L)条件下,模拟研究了温度和pCO₂升高对中肋骨条藻生长和3种VHCs (CHBr₃、CHBr₂Cl和CHBrCl2)释放量的影响。研究结果表明, pCO₂=395 mg/L,T=25°C时,中肋骨条藻的生长情况最佳; pCO₂=790 mg/L, T=20°C时,中肋骨条藻的生长情况最差。温度升高时,CHBr₃、CHBr₂Cl和CHBrCl2的平均浓度分别增加了10.55%、9.45%和12.18%;pCO₂升高时, CHBr₃和CHBrCl2的平均浓度分别降低了19.29%和30....     

夏季琼州海峡表层海水二氧化碳分压时空变化

采用船载海?气CO₂连续观测系统于2011年和2014年夏季在琼州海峡开展了现场观测，分析研究了表层海水二氧化碳分压(pCO₂)时空变化及其影响因子。2011年和2014年夏季pCO₂分别为(516±29) μatm和(533±15) μatm，海?气CO₂交换通量分别为(8.4±1.7) mmol/(m2·d)和(4.5±0.4) mmol/(m2·d)，均是大气CO₂的强源，高于相邻及相似海域，主要受控于东口海域上升流和海峡中部狭管效应。2011年夏季东口上升流增大pCO₂的同时也促进了浮游植物繁殖，光合作用吸收水体CO₂，降低了pCO₂，而且受其影响，西口口门附近叶绿素a和溶解氧含量陡增，pCO₂突降。2014年夏季东口海域上升流较弱，且观测海域垂直混合作用显著，pCO₂和溶解氧分布特征与2001年夏季明显不同。海峡中部狭管效应造成水体输运速率大、混合作用强，浮游植物“来不及”生长，pCO₂较高。     

CO2-CH4置换水合物开采方法及其强化技术研究进展

天然气水合物具有资源储量大、分布范围广等特点,是一种潜力巨大的替代能源,经济、高效、安全地开发天然气水合物是目前研究的热点。CO₂-CH₄置换水合物开采法既可以置换出水合物储层中的甲烷,同时还将CO₂封存其中以保持地层稳定,受到了广泛的关注。本文从CO₂-CH₄置换的可行性、实验模拟与数值模拟的角度综述了近些年CO₂-CH₄置换水合物开采法的最新研究进展,并针对置换过程效率低、速度慢等缺点,探讨了改变CO₂注入相态、CO₂协同小分子气体以及CO₂置换联合开采法等强化置换技术,指出了不同强化方法的技术壁垒及应用局限,展望了CO₂-CH₄置换水合物开采技术的研究方向和发展前景。     

河口红树林湿地CH4通量的日变化研究

甲烷(CH₄)是大气中除CO₂外最为丰富的含碳组分,其浓度以每年0.7%-1.1%的速率递增[1,2].尽管大气CH₄含量仅为CO₂的二百分之一,但却对预计的全球变暖约有20%的贡献率,而CO₂的贡献率约为50%[3,4],由这些数据推算得一个分子的CH₄比一个分子的CO₂(目前最重要的温室气体)的增暖潜值高约80倍.很多研究者对全球大气CH₄的预算结果均表明,湿地是大气CH₄最重要的生物源[5,6],约占全球CH₄源的40%～50%[7].湿地CH₄通量的日变化研究是正确估算大时间尺度下CH₄排放量(如平均年排放量和季节排放量)的基础,因而具有相当的重要性.     

海洋雷达探测技术综述

通过简要回顾半个世纪以来海洋雷达技术发展历程的特点和规律,结合海洋雷达技术发展现状,介绍海洋雷达涉及的关键技术并进行应用场景分析。总结我国海洋雷达技术近30 a来的发展及其与国际水平的主要差距,提出"十三五"期间我国海洋雷达技术优先发展项目的建议,即超视距雷达广域海洋监测技术、浮动/机动平台高分辨率海洋雷达技术、新体制微波海洋雷达技术以及海洋雷达数据管理与应用技术等。     

Estimation of seawater movement based on reflectors from a seismic profile

Seismic oceanography is a new cross-discipline of reflection seismology and physical oceanography. The biggest difference between seismic oceanography and traditional reflection seismology is its research object of time-varied seawater. How to estimate the temporal variations of reflectors in water structure and make some corrections in seismic data are basic problems in seismic oceanography research. Here a method of estimation for seawater movement is provided based on the reflectors. The application results of this method to the simulated and field seismic data turn out to be acceptable. As compared with the previous research, this method has the advantages of low-dependence on migration velocity and dip of reflectors, and it is very suitable for correction in a spectral analysis using seismic data, which is very useful in the research of ocean energy budget.     

The SARAL/AltiKa Altimetry Satellite Mission

The India-France SARAL/AltiKa mission is the first Ka-band altimetric mission dedi-cated to oceanography. The mission objectives are primarily the observation of the oceanic mesoscales but also include coastal oceanography, global and regional sea level monitoring, data assimilation, and operational oceanography. Secondary objectives include ice sheet and inland waters monitoring. One year after launch, the results widely confirm the nominal expectations in terms of accuracy, data quality and data availability in general.

Today's performances are compliant with specifications with an overall observed performance for the Sea Surface Height RMS of 3.4 cm to be compared to a 4 cm requirement. Some scientific examples are provided that illustrate some salient features of today's SARAL/AltiKa data with regard to standard altimetry: data availability, data accuracy at the mesoscales, data usefulness in costal area, over ice sheet, and for inland waters.     

台湾海峡及其邻近海域灾害性海浪的时空分布

据１９６６～１９９３年台湾海峡及其邻近海域灾害性海浪观测资料的统计分析得出,东海灾害性海浪平均每年出现１１．４６次,台湾海峡为７．２９次,台湾以东洋面及巴士海峡为１０．１１次;该区灾害性海浪出现次数有显著的年际和月际变化。这些结果可为台湾海峡区域海洋学的发展提供有意义的素材,也为防灾减灾,做好灾害性海浪短期预报和中、长期预测提供一条有效途径。     

研究海水温盐结构的反射地震方法

在物理海洋学的研究中,利用CTD(Conductivity, Temperature and Depth sensors)测量方法研究海水温盐结构存在着获取数据时间长、数据横向精度低的缺点,而利用反射地震记录可以获得剖面上连续的水体温盐结构,弥补了传统方法的不足.反射地震方法研究海水温盐结构是个新的交叉学科方法,称为"地震海洋学".由于海水水体的物性变化比地层物性变化小得多,造成海水水体的反射地震资料信噪比很低,各类干扰强烈,因而海水水体的反射地震资料处理也和常规地震资料处理方法有所不同.它处理的重点是振幅补偿,叠前去噪以及叠后处理.笔者通过对"十五"973项目在南海东北部采集的一条高分辨率多道反射地震测线的海水水体部分的地震数据进行处理,压制了强线性干扰波,获得了水体反射图像.地震叠加速度分析获取的3个CDP (Common Depth Point)的垂向速度从1540 m·s-1单调减小到1478 m·s-1,与CTD测量得到的速度变化趋势一致.     

对海洋生态学和生物海洋学的浅析

海洋生态学和生物海洋学的研究内容大多交叉、重叠。为利于学科发展,文章在简述学科的产生与定义的基础上,强调学科之间要加强合作,适当分工。建议:海洋生态学侧重研究生物之间的相互关系和对环境的适应性、生存策略,并积极与经济、社会和文化相关学科交叉、融合;生物海洋学侧重于研究生物在海洋环境中的作用和功能,把推进对海洋的认识放在首位,加强与物理海洋学、化学海洋学的耦合,为海洋在地球四大圈层的相互关系中展现活力。据此,以渔业海洋学、海洋生态灾害和生物对地质的作用为例,阐述海洋生态学和生物海洋学的理解及其相互之间关系。     

我国工程海洋学基础需求研究

对我国海岸工程、海洋工程与海洋资源开发利用的大量资料进行了需求分析,结果确认我国工程海洋学的研究势在必行。以此提出了与海洋工程环境相关的工程海洋学诸研究目标,以及涉及海洋工程相关的海洋规范问题。     

Winter oceanographic observations in some New Zealand fiords

The winter oceanography of four New Zealand fiords is discussed using data obtained from July 1983, and comparisons are made with data collected on previous summers. Surface waters were more saline in winter than in summer and were everywhere cooler than the underlying water. Deep water renewal in the fiord basins was re‐examined using all available data. For Milford Sound and the other deep silled fiords renewal appears to be related to the arrival of dense water at sill depth offshore by an as yet unknown advective or meteorologically forced process. In the more isolated Long Sound, Preservation Inlet, deep water renewal requires the subtle interplay of tidal flows and mixing processes over the shallow double sill. Complete renewal of Long Sound bottom water appears to be a slow process.     

Deterministic non-linear wave prediction using probe data

The accurate prediction of non-linear sea states represents a great challenge, with a number of applications in oceanography, marine engineering, security of people and marine transportation, etc. In this paper, we report on the development of two efficient deterministic prediction models for 2D irregular wave-fields. These models are based on the exploitation of wave elevation time series given by one or more probes and on the use of two different numerical models for the wave-fields simulation. Two effective data assimilation processes are developed to improve the wave-field estimates obtained from the study of one or several probe signals, so that we obtain proper initial conditions for the forecast. The assimilation schemes have been validated on the reconstruction of model-generated observations and accurate predictions of the corresponding synthetic wave-fields evolution have been obtained.     

A review of satellite-based microwave observations of sea surface temperatures

Satellite-based microwave radiometers can measure sea surface temperature (SST) over wide areas, even under cloud cover, owing to the weak absorption of microwaves by cloud droplets. This advantage is not available in the case of infrared observations, hence SST data derived from microwave radiometers have been widely used for operational and research purposes in recent years. This paper reviews the significant algorithms, validations, and applications related to microwave observation of SST. The history and specifications of past and present microwave radiometers are also documented. Various physical properties, including sea surface salinity, sea surface wind, molecules in the atmosphere, and clouds, affect the accuracy of SST data estimated by satellite-based microwave radiometers. Estimation algorithms are designed to correct these effects by using microwave measurements in several frequency channels and by using data of ancillary geophysical parameters. Validation studies have shown that microwave radiometer SST data have high accuracy that is comparable to the accuracy of data obtained from infrared measurements. However, certain persistent problems, such as sea-surface wind correction, remain to be solved.