海洋地球观测的大变革--从1D向4D发展

1997年3月在日本冲绳县那霸市召开了“第二次海底电缆应用国际会议”。美国华盛顿大学两名海洋科学工作者John Delaney和Bruce Howe参加了这次会议。前者由于发现了在海底热水带在光合作用下而能生活的生物,因此成为有名的海洋地质学者;后者是首次获得海洋声波层析成像的学者。日本近十年来积极倡导海底电缆的4D观测,在此领域世界领先。日本在1997年1月17日,应用1964年日本和美国间铺设的最早国际海底电缆。TPC-1和距东京400km的南伊豆小笠原的海底电缆设置了世界最早的海底地震站,     

自主式深海海底溶质通量原位观测站研究进展

针对深入了解深海海底界面的物理、化学和生物动态变化过程及机制的观测需求,综述了自主式海底观测站(着陆器,lander)在深海海底溶质通量监测的研究进展。探讨了海底观测站的设计与实施技术,分析总结了深海自主式原位观测站在沉积物-水界面化学组分通量的观测机理,讨论了自主式海底观测站的国内外发展现状。自主式海底观测站具有可灵活机动选择观测地点、操作简单、便于多参数综合测量的特点,为获取深海海底长时空尺度综合参数资料提供了有效的技术支撑。根据目前深海生物地球化学循环研究特点,提出了自主式海底观测站面临的问题与发展建议。     

海底天然气水合物及冷泉流体渗漏的原位观测技术

海底天然气水合物藏是天然的巨型碳储藏库,是深部甲烷等烃类气体运移至海底过程中暂时的碳储,是地球碳循环过程的重要一环。冷泉通常与海底天然气水合物藏分解密切相关,是深源或浅层气及水合物分解气在海底发生渗漏的现象。该文根据国内外天然气水合物及冷泉系统勘查的最新动向,综述了与水合物及冷泉流体渗漏相关的羽状流、运移通道、海底微地形地貌等要素的海底原位观测技术,主要包括：走航式及坐底式原位观测、海面及低空渗漏甲烷观测、海底可视化观测、与水合物及冷泉相关的海底观测网络等。综合使用原位观测技术可以更细致、全面地描绘水合物和冷泉系统的时空“景象”,更好地协助厘清海底渗漏甲烷的归趋,拓展人类对深海独特生命绿洲的认知。     

福建省近海海底麻坑的地貌特征及其与海洋工程的联动效应

为科学开发利用海洋资源、防范海底地质灾害和保护生态环境,文章梳理福建省近海海底麻坑的类型和成因,并分析海洋工程与灾害性地貌的联动效应。研究结果表明:受板块挤压和海平面波动等的影响,福建省近海海底地形和沉积环境复杂多变,流体活动形成的海底麻坑主要包括单元麻坑、圆形麻坑、拉长形麻坑、链状麻坑和复合麻坑5种类型,在北部泥质区、南部砂质区、河口区和海湾区有不同分布,其成因主要包括海相生物气、生物气和海陆生物混合热解气;应高度重视海洋工程与海底麻坑等灾害性地貌的联动效应,避免发生海底地质灾害和破坏海洋生态环境。     

他遨翔在海底世界——记中国工程院院士、海底科学家金翔龙

一进入国家海洋局海底科学重点实验室 ,中国工程院院士、实验室主任金翔龙就把记者从电脑中带进了海底世界 ,几千米深的海底山脉 ,陡峻的峡谷 ,广阔的“高原”和“平原” ,让人一目望穿海底。这些太平洋底的彩色海底地形图都是通过先进的多波束测深系统等设备在海底侦察后 ,经过自动绘图仪绘出的。从图上我们可以清楚看到在太平洋底被誉为“金属地毯”的多金属结核 (锰结核 )的分布。由金翔龙主持的国家“八五”重大专项“大洋多金属结核资源勘探开发” ,已经为我国最终圈定了 7 5万平方千米的可年产 30 0万吨 ,持续开采 2 0年的“丰产田” …     

南沙岛礁区中西部海底岩石拖网和发现早第三纪半深海沉积的地质意义

在南沙岛礁区中西部实施海底岩石拖网,有3个站获得海底岩石样品。其中在巽它陆架东北缘水深200多米的NS99－17站见深灰色淤泥中有大量铁褐色含泥钙质结核,说明该区（可能在末次冰期时）处于滨海或海滩氧化环境形成结核,之后海平面上升了至少150m。在南威岛西北方康泰滩的NS99－57站1360m水深的海底获强溶蚀的白垩多孔灰岩,含底栖有孔虫化石,指示康泰滩是从早－中中新世或更早开始生长的生物礁。在永暑礁东北约55km处的NS99－52站新命名了“东生海山”,其西北坡获含第四纪钙质超微化石的礁灰岩,以及由抱球虫类等生物碎屑和胶磷矿组成的钙质磷块岩和含磷生物屑灰岩滚石,指示半深海环境,其中的钙质超微化石大部分时代为中始新世－渐新世,以始新世可能较大,小部分属第四纪。这次海底岩石拖网为研究南沙岛礁区中部写信为和油气资源评价提供了重要的“硬证据”,尤其是发现早第三纪半深海相钙质磷块岩离南海西南次海盆很近,不但证实了南沙海域广布下第三系海相沉积的推断,而且为判断南海的张开时间提供了补充依据。     

声学与海洋沉积学交叉领域的研究

声学与海洋沉积学交叉领域研究可分为“沉积层声学特性的研究”、“海底高频声散射或低频声反射与底质类型之间关系的研究”、“回声参数反演海底类型技术”和“海底回声图象识别海底沉积类型技术”4个方面的研究,较详细论述了4个方面的国内外研究现状,最后提出了该领域进一步研究的战略思路。     

海底生物燃料电池作为电源驱动小型电子器件的应用研究

海底沉积物生物燃料电池(简称海底生物燃料电池)是一种新型的海洋能源材料电池,它的发电机理主要是利用海底沉积层内细菌代谢产生电子,通过人工放置的改性阳极收集电子,产生电能,可用于驱动水下监测仪器的长期连续运行.本研究首先设计海底生物燃料电池实验室装置,利用电池串联升压的方式,实现其驱动小型电子装置和监测仪器的连续运行.在此基础上,设计并安装了实际海况电池实验装置,利用并联设计和特殊升压装置,在胶州湾浅海成功驱动小型电子装置的运行.本研究初步验证了海底生物燃料电池作为电源驱动仪器的可行性.     

“北极熊”没有冬眠

北极“热”起来了! 北极“热”起来了!热源是被誉为“北极熊”的俄罗斯的一次“二合一”科考活动。按照俄罗斯总统和外长的说法，俄罗斯科考队的主要目的是勘测海底，获取足够数据以证明俄罗斯的大陆架延伸至北极。若仅仅如此，恐怕不会折腾出这么大的动静。引起“众怒”的是，俄罗斯科考队在2007年8月2日将一面特制的国旗插在4200多米深的北极海底，     

“数字海底”系统建模中的关键技术研究

基于“数字海底”系统的理论基础研究和在海底科学应用中的具体实践,提出了“数字海底”的涵义、系统组成和体系结构,对空间数据管理技术、基于XML的WebGIS空间数据表达技术、复杂海底三维建模技术、多源信息的一体化集成显示技术、虚拟现实技术等“数字海底”系统建模中的关键技术进行了探讨,为从事海底资源研究和开发的人员提供各个层次的参考或帮助.     

营口市海水浴场资源环境容量分析

营口市位于辽宁省的中南部,面对渤海的辽东湾,背依鞍山市平原丘陵,东邻辽东崇山峻岭,西接盘锦市沿海平原,有辽河蜿蜒人海,海岸线绵延曲折。由于受海洋、河流的影响．营口市四季分明,气候宜人,蕴藏着丰富的滨海旅游资源,海蚀景观、地质珍迹、人文景观等资源各显异彩;尤其是海水浴场,条件极为优越,与国际上一流的海水浴场相比．毫不逊色,在某些特征上还稍胜一筹。     

A method of estimation of the results of reconstruction of the trajectories of drifting buoys

A method for the estimation of the results of reconstruction of the trajectories of drifting buoys is proposed. It is based on the comparison of the estimates of power spectral densities for the components of current velocity computed according to three data sets: the data set of the coordinates of a drifting buoy with a built-in GPS receiver, the data set of coordinates formed on the basis of the first set but with data missing and observational errors corresponding to the actual trajectory measurements by the Argos satellite location and data collection system by the Doppler method, and the data set of coordinates obtained as a result of interpolation of the second set. As an example, we consider the procedure of realization of the proposed method and demonstrate the efficiency of its application for the improvement of the reliability of reconstruction of the trajectories of drifting buoys.     

Estimates of fishery potentials of the EEZ of India

An attempt has been made to estimate the fishery potentials of the EEZ of India on the basis of data on primary and secondary production. The total column primary production and zooplankton production have been calculated to be 265·9 and 9 million tonnes of carbon per year, respectively. From these values the fishery potential has been estimated as 2·5 million tonnes per year. To this, if we add the estimated demersal fish catch, being 1·2 million tonnes per year, the total potential yield comes to 3·7 million tonnes per year. Since the present average total catch is about 1·6 million tonnes in a year, the fish catch could be doubled.     

韩国的海岸带综合管理

1992年，联合国21世纪议程提出了综合管理的概念，并认为它是海岸管理的最重要目标，而海岸管理的目的就是改进业已存在的管理实践的效率和效果。在21世纪议程的实施过程中，沿海国家面临着巨大的困难，即：为了使综合管理在实践中具有可操作性而建立适合的政府机构。韩国正是在国家范围和次一级区域进行这项工作的实验场所。这项工作的最重要成就是在1996年成立了具有综合协调各涉海部门职能的韩国海洋事务与渔业部（MOMAF）。这篇文章的内容主要来自于这些观察，即韩国政府为建立海岸带综合机制而进行了各种努力，特别是1992年联合国环发大会召开后到1997年初海洋事务与渔业部成立了海岸带管理处这段时间里开展的各种工作，文章重点在于评价在建立海岸带综合机制的过程中综合的概念是如何被应用并被挑战的。文章提出了在东亚地区沿海国家开展合作的可能区域的建议。     

天然气水合物地球化学特征

天然气水合物是在低温、高压以及有足够气体供应条件下形成的一种天然气(主要为甲烷)与水组成的似冰状固态化合物。天然气水合物中包含的甲烷碳是全球甲烷资源的重要组成部分,是一种数量巨大的潜在能源[1]。而且由于甲烷的温室效应,天然气水合物分解释放的甲烷进入大气中会严重     

海鸟系列CTD数据预处理分析

介绍了海鸟系列温盐深测量仪(CTD)原始数据预处理的方法和步骤,解释各个过程中的原理,根据规范和工作实际对处理过程中存在的问题进行分析,提出解决方案,针对资料的标准化提出建议和意见。     

A model of the dynamics of the ecosystem of the Sea of Azov

We use many-year archival observations of hydrologic and hydrobiologic state of the Sea of Azov for the identification of the structure of a model of its ecosystem. The ecosystem model, supplemented with expert estimates of bioresource consumption (fish reserve), contamination level, and possible ecologic fines for violation of the sea natural state, is formalized by the method of system dynamics. Hereat, the major part of influence functions is found in terms of observational data with application of self-organization algorithms. We also present the results of simulated experiments with the model of the ecosystem, which enable us to analyse scenarios of its behaviour under the influence of various external factors (wind, river discharge, water exchange with the Black Sea, etc.). Translated by Peter V. Malyshev and Dmitry V. Malyshev     

Analysis of photographic images of the structure of the surface of the sea near a speck of light

Values of root mean square slope ₀ and its variations -₀ are estimated using the brightness field of an image of the surface of the sea near a speck of light. When ₀ and -₀ are defined it is highly important to take into account direct as well as dissipated solar radiation.The space-time analysis of the structure of the image brightness field is performed. This gives an opportunity to estimate dispersion relationship and the running effect of a brightness contrast packet. Comparison of the parameters obtained with the theoretical dispersion ratio of internal waves (IW) allows one to make a conclusion that IW surface manifestations are recorded in a frame.UDK 551.463.5     

Generation of long waves in a basin of variable depth in the process of formation of a region of perturbations of atmospheric pressure

We perform the numerical analysis of the long-wave response of the free surface of a fluid in a basin of variable depth to the formation of an anomaly of the baric field for a finite period of time. In numerical experiments, we use the distribution of depths typical of the south coast of the Crimea. We also study the dependence of the dynamics of the sea level in the zone of the baric anomaly and in the shelf zone on the space and time scales of local changes in the field of atmospheric pressure in the open part of the basin. Translated by Peter V. Malyshev and Dmitry V. Malyshev