普里兹湾及其邻近海区冰-海相互作用的数值研究 Ⅰ.模式

南大洋在全球气候系统中起着重要的作用,对世界大洋水团的形成有重要的影响。在世界大洋中,约有55%-60%的海水特性应当归结于南大洋的物理过程。目前,南大洋的研究已得到各国海洋学者的日益关注,进展较大。但是,对于地处印度洋扇形区的普里兹湾海区的观测和研究则相对较少,其结果的差别甚大。例如底层水形成问题,有些研究者认为这一海区的底层水主要来源于威德尔海和罗斯海,本区内对底层水的贡献即使有,也是非常小的(Smith et al.,1984; Mantyla et al.,1995)。而有些研究者则从观测资料中找到了底层水有可能形成的迹象。就目前研究的结果来看,有些年份,如1982年(Middleton et al.,1989),1987年(Woehler et al.,1988),1991年(乐肯堂等,1996)均发现了异常高盐的陆架水,它有可能与深层水混合而形成底层水。对于该海区的环流特别是深层环流迄今为止也是知之甚少。大多数研究是基于动力高度的计算结果( Grigor yev,1967;Smith et al.,1984,1993;Middleton et al.,1989),但他们给出的环流型式相互之间差异很大。这些差异的存在,虽然确有年际变化等因素,但也不能排除研究方法本身的局限。该海区地形复杂(图1),海冰有显著的季节变化和年际变化(Allison et al.,1993,1994),使得该海区的物理海洋状况非常复杂。南极地区由于环境恶劣,海洋观测集中在夏季,并且资料的连续性较差,因而使传统的研究方法受到很大限制。为了充分发挥有限的实测资料的作用,采用合理的动力学和热力学模式并利用数值方法求解模式方程,不失为一种有效的研究途径。迄今为止,这一海区的数值研究还很少,考虑热力学作用的模式则尚未见诸报道。本文将利用最新的资料和模式,并在模式中同时考虑动力学和热力学的作用,用以研究普里兹湾海区的环流与海冰的动力学和热力学过程。以往的研究发现、等密面分析是研究普里兹湾海区混合与环流的有效方法(乐肯堂等,1997),我们将采用国际上新近发展起来的一种基于等密面的数值计算模式,研究普里兹湾海区环流和海冰的季节变化。这一工作将有助于进一步解决该海区南极底层水的形成问题,因而对于深入认识该海区在南大洋环流系统以至全球气候系统中的作用有重要意义。     

南极普里兹湾及其邻近海域水团研究

普里兹湾及其邻近海域是中国南大洋调查研究的传统优势海域与重点区域。围绕夏季表层水、冬季水、陆架水、绕极深层水、南极底层水、普里兹湾底层水、冰架水等研究海区主要水团的特征和分布,总结了前人在南极普里兹湾及其邻近海域基于调查资料开展的水团研究中所取得的成果。研究表明,前人在对陆架水的示性指标界定上,将陆架水是否区分为高盐陆架水和低盐陆架水存在较大争议,在高盐陆架水和普里兹湾底层水的定义上存在重叠;目前尚没有证据表明绕极深层水向南可以伸展到普里兹湾的陆架区域,也没有发现在普里兹湾附近海域生成南极底层水的直接证据。     

普里兹湾区水团和热盐结构的分析

普里兹湾陆架水能否下沉到８００ｍ甚至更深而与上升的绕极深层水相混合并形成南极底层水，迄今仍是一个悬而未诀的问题，利用１９８９－１９９０和１９９０－１９９１南极夏季在普里兹湾邻近海区“极地号”考察获得的温盐资料和有关的化学要素资料，通过对考察区热盐结构和水团分布特性的分析，发现高温，高盐的绕极深层水在某些情况下有可能扩展到普里兹陆架上，在观测期间的普里兹湾陆架上几乎不存在低盐陆架水，而观测到的仅是高     

普里兹湾区水团和环流时空变化的若干问题

自50年代后期以来国际上对普里兹湾区海洋过程的调査研究不断加强(Zverev,1959,1963; Izvekov,1959),尤其是进入80年代后,由于在现场考察中采用了CTD系统和浮标测流系统,人们对该区海洋过程的认识有了长足的进步。但由于该海区的热盐结构有非常显著的时空变化(Kornilov,1971; Smith et al.,1984; Middleton and Hamphries,1989;乐肯堂等,1996,1997),因而对该海区水团和环流中的若干重要问题,例如环流子午向分布向题,底层水形成问题,热盐结构时空变化间题等,仍缺乏足够的了解。 在乐肯堂等(1996,1997)的文章中,我们主要根据中国第六次(CNARE-Ⅵ,1989-1990)和第七次(CNARE-Ⅶ,1990-1991)南极考察中的海洋调查资料,分析了普里兹湾区的热盐结构、环流性质和混合过程。在本文中,我们将着重分析中国第八次(CNARE-Ⅷ,1991-1992)和第九次(CNARE-Ⅸ,1992-1993)南极考察中的CTD资料,并结合CNARE-Ⅵ,Ⅶ的资料,对该区的水团和环流的时空变化问题进行初步探讨。 关于CNARE-Ⅵ和 CNARE-Ⅶ的资料概况可见乐肯堂等(1996),不再重述。CNARE-Ⅷ的CTD断面设置与 CNARE-Ⅶ相同[参见乐肯堂等(1996)];但观测工作分为两个阶段:第一阶段从1991年12月31日至1992年1月5日,完成了从78°E至108°E共6个断面的测站;第二阶段,从1992年1月23日至25日,完成了68°E和73°E两个断面的测站。CNARE-Ⅸ的CTD断面如图1所示;观测工作也分两个阶段:第一阶段从1993年1月11日至1月15日,完成了I、Ⅱ、Ⅲ3个断面的测站;第二阶段从1993年1月29日至2月5日,进行了IV、V、Ⅵ3个断面的观测。这两次考察的CTD观测,每次均分为两个航次,而两个航次之间又都相隔二十余天,因而资料的同步性受到一定的影响。     

普里兹湾及邻近海区水团和环流研究述评

普里兹湾是南极大陆周围仅次于威德尔海和罗斯海的最大海湾，位于印度洋扇形区。自１９５７年的国际地球物理年以来，同在南大洋其他海区一洋，在该海区开展了多次国际联合考察。我国自１９８９年起对普里兹湾区海洋学问题已连续进行了４次考察，取得了若干资料。在普里兹湾陆架上，早期的观测结果［１７，２７］，认为表层水异常温暖和深层水异常冷。１９６７年，在前苏联“Ｏｂ”号的第１２次南大洋考察中，制定了普里兹湾区的专题调查计划，以便解决上述问题。这次对普里兹湾考察的结果表明，表层的热盐结构类似于前几次考察（Ｇｒｌｇｏ…     

中国南大洋水团、环流和海冰研究进展(1995-2002)

总结了1995年以来中国在南大洋物理海洋学研究和南极海冰研究中所取得的成果。普里兹湾海区是中国南大洋研究的重点区域，研究表明，在该海区存在显著的深层水涌升和陆架水北扩现象，某些年份深层水与陆架水混合后产生了较重的水体，但是尚未发现生成南极底层水的直接证据。在普里兹湾所处的印度洋区段，亚热带锋、亚南极锋和极锋表现出显著的时空变化，特别是不同年份的锋面位置存在较大的摆动。该海区的南极绕极流既是风生的，也受到密度场的影响。在凯尔盖朗海台的地形引导作用下，南极绕极流表现出显著的非纬向性特征。南极海冰除了显著的季节变化以外，也表现出长期变化的趋势。此变化与海洋、大气中的其它变化有一定的相关性，表现为两极海冰涛动、南方海洋涛动等多种变化模态，对我国气候也有一定的影响。     

南极普里兹湾海域不同水团的D含量

研究了南极普里兹湾海域不同水团的D含量，按照温盐指标划分的水团，给出表层水，陆架水，深层水和底层水的δD值分别为-2--5，-3--5.6,0.4--2.0和-1--2.7。     

南极海冰和陆架冰的变化特征

利用美国冰中心和雪冰中心提供的海冰资料和我国南极考察现场的海冰观测资料,对南极海冰的长期变化进行了研究.研究表明20世纪70年代后期是多冰期;80年代是少冰期;90年代南极海冰属于上升趋势,后期偏多,区域性变化差别大,东南极海冰偏多,西南极海冰即南极半岛两侧尤其是威德尔海区和别林斯高晋海的冰明显偏少.东南极和西南极海冰的变化趋势总是反相的.90年代后期普里兹湾的海冰明显偏多,南极大陆陆架冰外缘线总体没有明显的收缩,有崩解也有再生的自然变化现象.西南极威德尔海的龙尼冰架和罗斯海冰架东部崩解和收缩趋势明显,东南极的冰架也有崩解和收缩,但没有西南极明显.陆架冰崩解向海洋输送的冰山对全球海平面升高有一定的影响.目前南极冰盖断裂崩解形成的冰山,向海洋输入的水量可使全球海平面上升约14mm.南极海冰没有随着全球气候温暖化而明显减少,而是按照东南极和西南极反相的变化规律进行周期性的变化、调整和制约.     

普里兹湾及其邻近海区冰-海相互作用的数值研究 Ⅱ.环流

对于普里兹湾海区的环流,特别是深层环流,迄今为止知之甚少。虽有一些直接测流资料,但极为零星、难以深入分析。而早期的研究大多是基于动力高度的计算结果,只是近些年来,利用卫星遥感资料和漂移浮标资料,才使该区的环流研究工作取得了进展。Grigor yev(1967)基于动力高度计算,最早给出了背里兹湾水平环流的基本图像。Smith等(1984)和Middleton等(1989)根据澳大利亚在 BIOMASS计划期间取得的资料,给出了较新的表层动力高度分布,乐肯堂等(1997)根据中国南极考察资料,也获得了本区的地转流场。在WOCE计划中,普里兹湾海区附近设有S2(60°E),S3(90°E),S10(60°S)三条断面,通过对这些WOCE资料的分析和研究,对该海区的环流有了进一步的了解。在南大洋可以通过研究卫星图片上浮冰或冰山的运动来了解表层流场的情况(Tchernia,et al.,1980),也可以在浮冰或冰山上安装仪器,进行跟踪。Allison(1989)在1985年和1987年夏末,将浮标观测系统固定在海冰上,并对这些浮标进行了长时间的跟踪,得到了浮标漂移的轨迹图。Park等(1995)利用在 TOPEX/ Poseidon计划中获得的最初18个月(1992年10月至1994年3月)的卫星高度计资料,计算出了南印度洋的表层平均流场,并与利用70年的历史资料计算的动力高度结果以及数值计算结果进行了比较,说明传统的动力计算无法揭示正压流以及地形作用的影响。最近,英国学者利用一个涡分辨率的数值计算模式(FRAM)对南大洋环流进行了模拟,其计算域覆盖了24°S以南的整个南大洋海区,纬向间距为0.25°,经向间距为0.5°,垂向分为32层。该模式模拟的结果给出了有关南大洋环流的更为详尽的图像。 南大洋著名的南极绕极流(ACC)是一支主要由盛行西风驱动的、东向的强大海流,是世界大洋中惟一东、西贯通的洋流。以往的研究表明,在普里兹湾海区的大陆架以北,主要流动是向东运动的ACC的一部分(Callahan,1972;Jacobs,et al.,1977;Smith, et al.,1984; Middleton,et al.,1989)。ACC在流经普里兹湾海区以北的海域时,受到凯尔盖朗海台的阻挡使其环流形式有了很大的改变(Park,et al.,1995)。乐肯堂等(1997)研究表明,普里兹湾海区的ACC具有相同量级的正压分量和斜压分量。在近岸区域,由于东风的駆动,沿岸环流基本上是向西流动(Smith,et al.,1984)。但是流动很不稳定,除了有向西的风生流动外,时而还出现向东的流动(Middleton,et al.,1989)。在某些区段,南极沿岸流不仅是风生的,而且也含有斜压成分(乐肯堂等,1997)。 普里兹湾内的夏季流场基本上是气旋型的。Grigor yev(1967),Smith等(1984)以及Middleton等(1989)均报道了湾内有一个封闭的气旋式流涡。乐肯堂等(1997)采用动力计算所得到的地转流场也呈现出类似的结构。但湾内的气旋式流涡是不稳定的,这与不稳定的东风的变化有关。 Middleton等(1989)认为,在普里兹湾中,陆架水在近岸东风的作用下向西运动,在普里兹湾以西形成一支具有准地转平衡的沿岸流,这支沿岸流在陆架外缘有一个顺坡向的分量,这一推断获得了1985年在普里兹湾内布设的三个浮标站资料(Hodgkinson,et al.,1988)的支持,尤其是莫森站附近的4号浮标资料证实,该处接近冰冻的冷水有一个向海底运动的较大的顺坡分量。乐肯堂等(1996,1997)的研究表明,由于陆架水与深层水在400-600m处混合后产生增密现象,增密后的混合水因其密度大于下层水的密度而下沉,从而产生了上述的向海底运动的顺坡流速分量。 为了尽量消除初始条件对计算结果的影响,我们使模式进行2年的运算,在第2年的2、5、8、11月的14日输出结果,分别代表南半球夏、秋、冬、春四季的情况。     

威德尔海西缘深部与底层海流

南大西洋威德尔环流是环南极海流中最大的气旋向极环流，其西部覆盖威德尔海。威德尔海的海冰变化不定，而热量和湿气在垂向上的强劲流动则在威德尔环流和海水之上形成寒冷的极地大气，这使威德尔环流成为南极底层水(AABW)的一个主要源地．在冬季，海冰几乎覆盖整个威德尔环流；在夏季，除威德尔海西部外，     

台湾附近海域黑潮表层流轴位置季节变异的探讨

起源于台湾东南和非律宾东北海域的黑潮,在沿台湾东岸北上的过程中,其表层流轴的位置有着明显的季节变异。本文根据所搜集到的资料(主要是GEK资料),粗略分析了台湾以东及东海南部海域黑潮表层流轴的季节变异,并对引起变异的原因作了初步探讨,认为季风和海底地形的共同作用,形成了该海域中黑潮特有的路径特征,而季风是引起黑潮表层流轴季节变异的主要原因。     

MINERALOGY OF COASTAL DEPOSITS OF NORTH-WESTERN SEA OF JAPAN

Distribution of heavy, light and clay minerals in Late Pleistocene—Holocene deposits from different coastal environments (beaches, lagoons, dunes, relict lakes, ria bays and inlets, open inlets) was analysed. It was established that mineralogical composition of coastal deposits was a result of provenance and its hypergenous changes, transformation of material within transit zone, and accumulative conditions of inshore zone. Contents of stable minerals increase in deposits of the inlets confined to mouths of the small streams and in horizons of the sections, formed during regressive phases. Unstable minerals amount is higher in deposits of inlets, confined to mouths of the large river. The clay mineral fraction of shelf sediments consists mostly of illite. Authigenous pyrites dominate in deposits of ria bays, lagoons and relict lakes, formed during transgressive phases. Volcanic glass, found in deposits, is product of Holocene eruptions of Baegdusan (Baitushen) Volcano.     

不同浓度亚油酸对日本对虾肝胰腺传代细胞磷含量的影响

在199培养基中加入促进细胞生长的亚油酸 ,对日本对虾(Penaeusjaponicus)肝胰腺细胞进行传代培养,测定传代细胞的总磷、无机磷含量。当亚油酸的加入量为16×10 -5mol/L时,细胞的总磷、有机磷含量均为最高。表明培养基中加入适量亚油酸 ,可促进日本对虾肝胰腺传代细胞的生长     

中国角鲨科一新种

1982年4月,南海水产研究所《南锋704》科研调查船在南海北部水深394—525m处,采得角鲨科标本多尾,经鉴定为一新种:尖吻角鲨Squalus acutirostris Chu,Meng et Li sp.nov.正模标本存南海水产研究所,副模标本存上海水产学院。     

青岛胶州湾口海底隧道火成岩岩石地球化学及成因

胶州湾是位于新华夏隆起带次级构造单元胶南隆起区和胶莱凹陷的交接部的断陷盆地,团岛——薛家岛海底隧道开挖段有大量火成岩出露。本文对采集于海底隧道的8件岩石样品进行了岩石学和地球化学研究,按岩性将其分为偏基性岩类和偏酸性岩类两类。其中除样品F4-5(辉绿岩)外,偏基性岩类均落入岛弧型钙碱性玄武岩区域内;而偏酸性样品均落入火山弧花岗岩区域,显示其原岩起源于同一种火山弧的环境。稀土元素标准化曲线表明,其岩石轻重稀土元素分馏比较明显,其LREE/HREE也显示样品的分异作用较强。岩石样品的地球化学特征研究证明,研究区域的玄武质岩体为遭受地壳混染的岛弧型性玄武岩,应为在燕山晚期花岗质脉岩沿着青山群中构造薄弱带侵入,与地壳物质发生混染作用形成的。     

斑节对虾(Penaeus monodon)蛋白质的氨基酸分析

１９９３年分析了不同大小斑节对虾肌肉中游离氨基酸含量和肌肉蛋白质 的氨基酸组成。虾体肌肉中有各种游离氨基酸存在，但数量很少，而且比例与肌肉 中结合氨基酸不一致。不同大小斑节对虾，其肌肉中氨基酸组成基本一样，不同的 是小虾的半胱氨酸、蛋氨酸含量比中虾、成虾的低；成虾的缬氨酸、异亮氨酸含量比 小虾、中虾的低，而酪氨酸、苯丙氨酸、天门冬氨酸较高。随着虾体的长大，甘氨酸、 丙氨酸的含量逐渐下降，而脯氨酸的含量升高。雌雄虾的氨基酸组成基本一致，只 是雄虾的甘氨酸含量偏低，精氨酸含量偏高。     

山东半岛南部水温统计分析

利用1997—1998年的水温实测资料对麦岛、石岛海洋站和海阳水温观测站的水温进行了相关性分析,分析表明3个站位的水温相关性较好,但8月较差。利用得到的相关关系和等间距分布法,在推算出海阳15 a的水温后,对3个站位1991—2005年的水温进行了统计分析。结果表明:夏半年海阳的水温最高,石岛的水温最低,而在冬半年海阳的水温最低,对其形成原因进行了初步分析。     

四种金属离子对中国对虾无节幼体生长的毒性影响

对虾工厂化育苗在我国沿海已经普及,对虾人工养殖也在沿海地区蓬勃发展,到1992年养殖面积已达200多万亩,人工育苗场全国约有上千个。养殖对虾已成为我国水产业中规模最大、经济效益最高的水产品。但近几年来沿海地区的工业飞速发展,沿岸海水均受到了不同程度的污染,各对虾育苗场卵孵化率普遍下降。今年我国养殖对虾又出现了大面积暴发性死亡,原因是复杂的,但作者认为,治虾病之本应是治水质。众所周知,一切生物的幼体阶段都是最敏感的时期,海水中的金属离子对对虾幼体生长的影响已有报道(吴彰宽等,1988; Lawrence et al.,1981),但其实验环境、方法及条件各有不同。作者于1992年5月至1993年4月在海阳育苗场作了现场实验,本文根据实验结果分析和研究了Zn、Cd、Pb、Cu金属离子对中国对虾受精卵及无节幼体生物毒性的影响;不同pH值海水加入不同浓度的混合金属离子,对无节幼体生长的毒性影响;不同盐度的海水加入不同浓度的混合金属离子对无节幼体生长毒性的影响。     

中国标准海水电导盐度的标定

1969年电导盐度定义确立以后,电导测盐法迅速普遍地替代了氯度滴定法,成为日常最广泛的测定海水盐度的方法。氯度与盐度(或相对电导率)已成为两种独立的海洋参数,而国际标准海水为各国海洋工作者提供海水氯度滴定及盐度测定的标准。Park,K.(1964),Poisson,A.,Millero等人(1977)和Culkin,F.(1978)分别对国际标准海水的氯度盐度和电导盐度作了比测研究。     

纪念青岛海洋大学学报创刊三十周年(1959—1989)

回顾青岛海洋大学学报创刊三十年来的出版概况,学报发展的历程。对学报的作用,特别是对学报编辑在办好学报中的作用提出一些认识。