人类活动和自然演变共同驱动下黄河三角洲海域潮波及物质输运变化

在海堤建设等人类活动和三角洲蚀淤等自然演变的共同作用下,黄河三角洲岸线水深近年来发生了剧烈变化,同时也将引起邻近海域潮波系统及物质输运路径的重要变化。本文基于FVCOM数值模式,建立了黄河三角洲及邻近海域三维高分辨率潮汐、潮流及拉格朗日粒子追踪数值模型。通过与环渤海长期验潮站的潮汐调和常数、黄河三角洲临时潮位站和测流站的实测资料对比,模型结果验证良好,能较好反映黄河三角洲及邻近海域潮汐、潮流运动特征,并获得了2019年M₂分潮无潮点位置。通过设置1980年、2019年黄河三角洲岸线自然演变、海堤建设及相应水深地形变化的5个数值实验,结果表明:在人类活动与自然演变共同驱动下,黄河三角洲海域的M₂分潮无潮点向东南方向移动,主要影响因素为水深。黄河口向海延伸和海堤丁坝建设导致的岸线变化,对无潮点位置影响较小,但在该凸出岸段两侧形成余流流涡,使得黄河入海物质在莱州湾内停留时间变长,向渤海输运扩散的时间推迟。     

渤海主要分潮的模拟及地形演变对潮波影响的数值研究

基于FVCOM数值模式,利用1972年和2002年水深岸线数据,分别对渤海主要潮波系统进行模拟,研究了水深岸线变化对渤海主要分潮的影响。结果表明渤海地形演变会引起各分潮无潮点位置移动和振幅的改变,其中M2、S2分潮黄河口附近无潮点位置向东北方向迁移20km以上,且渤海湾湾顶振幅减弱,莱州湾内振幅增强;K1、O1分潮位于渤海海峡附近的无潮点亦向东北方向偏移,移动距离为10km左右,且渤海湾湾顶振幅明显减弱。在此基础上,本文通过敏感性数值实验,对导致黄河口外M2分潮无潮点位置移动的主要因素进行了初步分析。结果显示,在岸线不变的情况下,水深变化导致无潮点向东北方向迁移;而岸线变化导致无潮点向东南方向迁移。     

粤东甲子附近海域潮流特征研究

针对2012-04—07甲子以东海域3个站的潮位和海流连续观测资料,采用潮汐和潮流调和分析、海流旋转功率谱等方法,研究了它们的潮汐和各层潮流的分布特征,探讨了这些特征形成的原因。结果表明:1)甲子港及其以东40km海域典型日潮的形成是由于M2分潮的无潮点的存在和潮能在甲子外海的辐散两种原因引起的;2)日潮海域的潮流则是正规半日潮流的性质;3)研究海域的潮波较为复杂,驻波性质不明显,前进波性质较为突出;4)通过类比黄河口M2分潮的无潮点,认为该海区存在一个退化到岸上的M2无潮点是可能的。     

渤海岸线地形变化对潮波系统和潮流性质的影响

采用有限体积近岸海洋模型FVCOM,基于渤海2004和2014年的岸线地形数据,构建渤海2个年份的三维潮汐潮流数值模式;通过数值模拟研究,探讨了渤海岸线地形变化对潮波系统和潮流性质的影响。数值模拟结果表明:岸线地形变化后,半日分潮潮时在渤海湾、莱州湾和渤海中部东南海域提前,在辽东湾和渤海中部西北海域滞后;振幅在渤海湾及辽东湾增大,在莱州湾及渤海中部减小;位于秦皇岛和黄河口的半日分潮无潮点位置分别向西南和东南方向移动。渤海绝大部分海域全日分潮潮时提前,振幅增大,位于渤海海峡的全日潮无潮点位置向东移动。潮流性质系数在莱州湾增大,在渤海其他大部分海域减小,渤海规则半日潮流海区范围略有增加,不规则半日潮流海区范围相应减少。     

埕岛油田及附近地区的水位

在渤海内,M2分潮有两个无潮点,一个在秦皇岛东面,另一个位于渤海湾至莱州湾之间。此外,渤海海峡附近还有一个K1分潮的无潮点。埕岛油田位于M2分潮无潮点和K1分潮波的腹部附近。整个石油开发区半日潮差均较小,其中以东南部最小,西北部有明显增加。全日潮差由东北向西南增加,变化幅度较小。在一般天气条件下,海面高度主要决定于潮汐,潮差不大,但在台风影响下,可能引起异常的增水,寒潮可以引起大的减水或增水。国内不少单位在黄河口做过潮汐观测,但资料甚少。埕岛油田位于黄河口的西北部,海上水位资料十分缺乏。我们利用12井位和20井位进行了4个月的水位观测,使用Aanderaa水位计,取样间隔为15min。岸边站(3站)是在岸边打桩,使用滚筒式水位计,获得了一年的水位观测资料,这些资料十分宝贵。本文详细地分析了该区域的水位特征,并给出施工设计需要的各个参数。     

清水沟流路期间黄河三角洲区潮波运动的模拟和预测

为了探讨黄河三角洲附近潮波运动的变化特征，乐肯堂等(1995)用二维数值模式模拟了1855-1984年该海区的潮汐和潮流的分布变化，并着重考察了M2和S2分潮的无潮点，以及规则全日潮区的位置变化。乐肯堂等(1995)的研究表明，黄河尾闾的摆动以及由此而造成的黄河三角洲之进退，是该海区潮波特征发生变化的主要外因。自从1976年黄河尾闾改道清水沟以来，该流路已稳定运行了20多年，由此造成了河口附近沙嘴不断向莱州湾内延伸，因而对该区的潮波分布特征产生了显著影响。从黄河三角洲区的经济可持续发展和海洋生态环境的可持续发展的目的出发来规划今后黄河尾闾的走向，就必须对以下两个问题进行深入研究：(1)清水沟流路是否还能长期稳定下去；(2)如果清水沟流路长期稳定不变，并且按照清水沟流路期间黄河三角洲向莱州湾推进的方式来推演10a后黄河三角洲的形势，那么到2010年该区的潮波运动将会发生什么变化。为此，在本文中我们仍然采用乐肯堂等(1995)已经过验证的数值模式和数值预的方法对上述问题作初步探讨。     

黄河口及其邻近海域水深和岸线变化对M2分潮影响的数值研究

黄河口及其邻近海域水深和岸线的演化显著地影响着该海区的潮波系统。本研究收集到了1972年及2002年水深及岸线数据。在此基础上,基于ROMS模式建立了渤海海域潮波数值模式,模式采用正交曲线坐标,在黄河口及其邻近海域水平分辨率优于500m,其它海域水平分辨率优于2km。模式首先模拟了2002年M2分潮潮波状况,并利用实测资料进行了检验,在此基础上进一步模拟了1972年M2分潮潮波状况。对比分析表明1972—2002年黄河口外M2分潮无潮点向东北方向迁移约30km;期间莱州湾西侧M2分潮振幅明显增强;莱州湾M2分潮迟角呈现由前进波向退化的旋转潮波系统转变的趋势。     

福建沿岸上升流数值研究 Ⅰ.台湾海峡潮汐、潮流的数值模拟

台湾海峡内的潮运动是相当强烈和复杂的,一方面由于自海峡外传入的两支太平洋潮波在海峡内传播、相汇,形成强烈的潮运动;另一方面海峡内地形的复杂和岸线的曲折又使海峡内潮汐、潮流的分布变得特别复杂。自80年代以来,国内学者对海峡内的潮汐、潮流进行了不少研究(丁文兰,1983;方国洪等,1985;叶安乐等,1985,1986;李立等,1990；陈新忠,1983;郑文振等,1982),并获得了有价值的成果。但是,他们对海峡内潮运动的过程、性质等尚有许多不同的看法。例如,关于M2分潮最大流速同潮时线的分布状况,以上学者的结论各不相同,有的甚至差异很大。对海峡内M2分潮最大流速同潮时线聚点(即圆流点)的问题也有两种观点。关于潮流分布状况,由于实测流资料缺乏,尽管已有的研究在潮流极值区的出现位置上基本达成共识,但在潮流流速量值的大小问题上仍有诸多分歧。 鉴于上述研究现状,为了对海峡内潮汐、潮流的分布状况有更准确、细致的认识,以便弄清海峡内潮过程在上升流形成过程中的作用,本文在已有研究的基础上,重新对台湾海峡内的潮汐、潮流作了数值计算。我们将讨论的重点放在以往研究中有争议的问题上,依据计算结果并结合实测资料提出我们的见解。     

北部湾海域潮汐特征研究

潮汐在民生、经济、国防安全等方面都有着重大重要的意义,掌握潮汐规律是开展海洋事业的先决条件之一。本文根据夏威夷大学水位中心公布的4个长期验潮站(东方站、北海站、Hon Dau-A站和Vung Ang站)以及一个临时实测站(白龙尾站)各1a连续数据,利用T_tide程序包提取调和常数,解算北部湾沿海的潮汐特征值,得出如下结论:研究海域以规则全日潮为主,仅Vung Ang站为不规则全日潮;研究区域半日分潮以M_2分潮为主,北海位置M_2分潮最大,全日分潮以O_1为主;平均潮差H_1在Hon Dau-A站最大,Vung Ang站最小;对于最大可能潮位H_2,北海站最大,Vung Ang站最小;日潮不等现象仅Hon Dau-A站比较明显,其高潮和低潮均日不等;在涨落潮历时方面,Hon Dau-A相差1h左右,其余站相差不大; Hon Dau-A和Vung Ang涨潮历时长于落潮历时,其余站相反。     

西北太平洋的一种潮汐数值同化模型

利用FVCOM海洋数值模式,在球坐标系统下考虑非线性效应和天体引潮力的影响,基于非结构的三角形网格建立了包括中国近海、日本海、鄂霍次科海和部分西北太平洋海域的高分辨率海洋潮汐数值模型,并采用趋近法同化84个沿岸验潮站的观测资料。模拟结果与175个验潮站的实测结果拟合良好,M₂,S₂,K₁,O₁四个主要分潮振幅和迟角的绝对平均误差分别为4.0 cm和5.6°,2.4 cm和7.5°,2.6 cm和6.3°,1.5 cm和5.0°。依据调和分析结果给出了4个主要分潮的同潮图分布,得到8个半日分潮和5个全日分潮的无潮点,证实了宗谷海峡全日潮无潮点的存在,首次模拟得到津轻海峡的全日潮无潮点;还给出了整个计算海域内最大可能潮差和潮汐余水位的分布特征。     

三峡工程对四湖地区水情影响研究

本文根据三峡工程对长江龙口站水位影响的预测结果，通过对立龙口站与四湖地区水位站，以及与龙口地区地下水位的相关关系，进而研究三峡工程对四湖地区水情的影响。     

中国管枝藻目植物地理分布的研究

管枝藻目(siphonocladales)可称为热带亚热带的代表性海藻。其分布范围对暖海海藻区系的划分及进一步的资源开发是有参考价值的。我国的管枝藻目,除Cladophoropsis属尚未调查外,共有25种(见附表1)。大多数的种类产于西沙群岛、海南岛(尤其是南部)及台湾的东南部(包括兰屿及琉球屿等)。至于台湾的西北部及大陆沿岸,则仅有少数种类出产。其他海藻之对温度要求较高者亦有类似的现象。其原因是西沙群岛及海南岛所处的纬度较低;台湾东南岸受到黑潮(高温、高盐度)的影响较大;而大陆沿岸及台湾海峡方面,尤其在冬季时,则受到大陆沿岸流(低温、低盐度)的影响较大之故。 在大陆沿岸,管枝藻目的最北生长区域为东山及厦门一带。此外,其他暖水性海藻的种类自海南岛至广东、福建沿岸而逐渐减少,有若干种类也是停业于东山、厦门一带,这是值得注意的。 由我国管枝藻目的组成成分来看,南中国海的海藻区系是印度西太平洋(Indo-West-     

关于《联合国海洋法公约》对世界与我国渔业影响的探讨

本文分析了《联合国海洋法公约》中与渔业有关条款对世界和我国渔业的影响及各国执行公约的情况.指出今后的渔业管理制度将有利于沿海国,远洋渔业国家只有履行公约规定的义务,才能确保渔业的可持续发展.本文讨论了公约对我国渔业产生的影响,并就此提出了几点建议.     

海底热液活动研究综述

本文简要介绍海底热液活动的研究历史以及目前的研究状况，同时谈了作者对海底热液活动研究的一些认识。     

西沙群岛蟹类(扇蟹科)的研究

扇蟹科Xanthidae在西沙群岛蟹类区系组成中占绝对优势,约占总种数的50%以上,其中以中、小型的个体居多。它们生活于潮间带的珊瑚礁中,多数具有美丽的颜色。其中有的种含有毒素,不能食用,如花纹爱洁蟹Atergatis floridius (Linnaeus)、铜铸熟若蟹Zosimus aeneus (Linnaeus)及颗粒扁足蟹Platypodia granulosa (Ruppell)等;经研究证实，所含蟹毒是一种麻痹毒素paralytic toxin,食后会引起四肢麻木,昏迷,严重者导致死亡(Hashimato et al.1967; Inque et al.1968)。本篇记述扇蟹科蟹类40种,隶于24属,其中31种为我国新记录(文中种名后具有*号者);有两种系采自中沙群岛,在此一并报道。     

集合成员个数对集合预报技巧影响的试验分析

利用全球中期预报模式T63L9,选取2004年6月4日至13日10d作为试验个例进行了集合预报试验,分析了不同集合成员个数对于预报结果的影响。结果表明,集合预报的技巧都明显高于单个控制预报。在集合成员较少时,随集合成员教的增加,集合预报的技巧提高明显,当集合成员数多于11个时,集合预报的效果提高缓慢。在中期预报时段内。集合成员数11为集合预报效果随集合成员教趋于饱和的临界值,如果继续增加成员数.预报效果提高较少,但计算量却大大的增加。本文只是单个试验个例的分析结果。为验证结论的普适性,还需要进行更多的试验。     

刺网选择性对鱼类表型性状的选择作用研究

本研究从刺网选择性对鱼类表型性状的影响入手,应用数值模拟方法,模拟了一个具有一定体长特征的鱼类种群,利用具有多项选择参数(曲线标准差σ,最适体长l0,选择性因素R0)的刺网曲线对其进行长期捕捞作用,并在去除捕捞的情况下探讨这种影响的稳定性。结果表明,刺网捕捞作业长期作用于鱼类种群,会对种群体长组成产生深远的影响,开发率(E)越大,效果越明显。当刺网最适捕捞体长与初始种群优势体长重合时(l0=15),造成种群体长分布峰值的分化;如果l0>15,则导致种群体长组成向小型化方向偏移;反之则会造成种群体长组成向大型化方向偏移;而且这种影响可能伴随遗传因素,具有不可逆性。     

六溴苯的合成研究

对直接溴化法合成六溴苯作了系统的研究,并对文献方法进行了一系列的改进。包括选择适当的摧化剂及其用量,使反应基本上在室温下进行;利用水汽蒸馏法驱除残余溴,可直接得到无色或近乎无色的纯净产物,而勿需进行还原脱溴,且得率较高。提出一种以溴化物形式回收副产物的方法。     

铁对浮游植物生长影响的研究进展

浮游植物初级生产是海洋食物链的第一环节。光、温度和营养盐是影响海洋浮游植物光合作用的重要环境因子。这些环境因子的影响效应表现在藻类生长与繁殖的快慢。因此,人们对抑制浮游植物生长的营养盐是哪一种元素,众说纷坛。随着时间流逝,科学的发展趋势和研究结果使人们目前逐渐了解营养盐对浮游植物生长影响的机理和过程,同时,也了解营养盐生物地球化学过程。国内外学者对营养盐的研究也不断加深,研究结果也日新月异。本文主要阐述铁对浮游植物的增长影响和目前的研究进展。１　铁是浮游植物生长的限制因子的起源１９８２年,Ｇｏｒ…     

中国鯵科鱼类地理分布的研究

鯵科鱼类是暖水性与暖温性的鱼类，主要分布于印度洋、太平洋、大西洋热带和亚热带水域，也可随暖流到达纬度较高的地区。它们在世界上的分布范围从南纬55°至北纬65°，主要集中于南北回归线之间。据初步统计，世界各海区的鯵科鱼类约有290种，以印度-西太平洋热带水域为最多，约有173种；东太平洋与西大西洋(美洲东西两岸)次之，约119种;东大西洋较少，约40种。 鯵科鱼类的分布与暖流的关系甚为密切。例如在非洲东西两岸，由于暖流分布的情况不同，鯵科鱼类的分布也有显著差异，东南沿岸可分布至南纬35°左右，种数也多，约61种，而西部沿岸一般不超过南纬12°左右，种数就很少，约20种。在北太平洋东西两岸，由于黑潮暖流和北太平洋暖流的影响，鯵科鱼类分布的北界均达北纬45°左右。在北大西洋两岸，它们的分布北界则有所不同，西岸因受拉布拉多寒流影响仅达北纬45°左右，而东岸由于墨西哥暖流的影响，可达北纬65°的冰岛东南岸与挪威西部海岸。在南大西洋西岸它们可分布至南纬55°左右，而东岸只到达南纬12°左右(图1)。中国鯵科鱼类的分布情况也与暖流有着密切关系，在各个海区有所差异，以南海种类为最多，东海次之，黄海最少，有些种类仅在一定季节随暖流到达东海与黄海。