长江口邻近海域海水pH的季节变化及其影响因素

基于对2015—2016年长江口邻近海域现场调查数据的分析,探讨了其海水pH的季节变化和影响因素。结果表明:长江口邻近海域四季pH在7.76—8.32之间,其中夏季最高,秋季最低;夏季具有明显的分层现象,冬季水体pH垂直分布相对均一。长江冲淡水对长江口邻近海域水体pH的影响是局域性的。浮游植物光合作用是影响春、夏、秋季海水pH区域分布的重要过程。春、冬季节表层海水pH分布受海-气界面CO2交换的影响较大。温度、生物作用及长江冲淡水扩展是导致长江口邻近海域表层海水pH季节变化的主要因素。     

长江口及其邻近海域表层水中溶解Mn浓度的季节变化特征

锰（Mn）是海洋中的生命必需痕量元素。河口位于河流和海洋的交界区域,其对Mn的改造作用会影响陆源Mn向海输送的生物地球化学过程。本研究使用自动固相萃取-电感耦合等离子体联用技术对2019年9月（秋季）、2021年3月（春季）和2021年7月（夏季）长江口及其邻近水域的表层溶解Mn浓度进行了测定和分析。结果显示,溶解Mn的平均浓度和河口行为表现出了季节性差异：夏季的溶解Mn浓度最高,表现为先移除后添加的分布特征;秋季的溶解Mn浓度次之,表现为添加型分布;春季的溶解Mn浓度最低,表现为保守型分布。显著性分析结果表明,长江携带的溶解Mn仅在淡水端元浓度值较高的季节会显著影响长江口及其邻近水域溶解Mn的分布;当长江淡水端元浓度值较低时,长江口溶解Mn则受多种生物地球化学过程的共同主导。长江口的中低盐度海水中高悬浮颗粒物浓度是造成该区域溶解Mn移除的重要因素,而高盐度海水中溶解Mn的添加机制则有待进一步研究。     

基于GOCI影像的长江口及其邻近海域CDOM遥感反演及其日内变化研究

采用静止轨道海洋水色卫星（GOCI）数据对长江口及其邻近海域有色溶解有机物（CDOM）反演。以QAA-CDOM算法为基础,根据实测数据,利用BP神经网络模型来拟合QAA-CDOM算法中需要针对长江口水体进行优化的悬浮颗粒后向散射系数b_bp与吸收系数a_p的关系,从而准确估算CDOM的浓度。结果表明,反演结果准确度较高,平均相对误差为0.35。基于GOCI日内连续成像的优势,选取2014年3月15日8景GOCI影像,利用优化后的QAA-CDOM-BP算法,对长江口及其邻近海域CDOM的日内变化进行反演和分析,得到的变化规律如下:长江口及其邻近海域的CDOM日变化主要受潮流、长江径流等共同影响。长江口内CDOM浓度在涨潮期高于退潮期,由于受长江冲淡水的作用,CDOM从口外往外海区呈现逐渐递减趋势。     

长江口邻近海域水团特征与影响范围的季节变化

基于2009年—2011年调查资料,研究长江口及其邻近海域水体温度和盐度时空分布特征,剖析该海域水团特征与影响范围的季节变化。结果表明,从春末到秋初,长江水以高温形式向外海扩展,秋末至翌年春初,径流水以低温形式从河口流向东南。西北部海区受黄海冷水团影响,水温较低,东北部受南黄海西部逆时针环流影响,盐度较低,东南部海区受黑潮及分支台湾暖流影响,呈高温高盐状态。受径流量和季风季节差异,长江冲淡水影响一般夏季最强,扩展范围最大,秋末冬初最弱。其双向延伸趋势在夏季有最清晰表现,一支自河口向东北方向延伸,指向南黄海中部,一支穿过杭州湾口及舟山群岛一带沿岸南下,或自长江口向东南方向扩展。温度垂向变化表明夏季存在上升流,并明确处于以31.5°N,122.67°E为中心,在经纬方向上各达1°范围内。     

三峡水库正常蓄水后长江口海域营养盐分布与结构变化

根据2010-2011年对长江口及其邻近海域的调查资料,研究了三峡水库正常蓄水后长江口及其邻近海域营养盐的分布变化特征,并与三峡大坝合拢蓄水前的2002年同期数据进行了比较。结果表明,与三峡大坝合拢蓄水前相比,三峡水库正常蓄水后长江口海域溶解无机氮、无机磷含量显著增大,且无机磷含量增幅更大(60%),但活性硅酸盐含量显著降低(20%),并由此导致长江口海域N/P比值明显降低和Si/N比值的大幅度降低。此外,三峡水库秋季蓄水活动造成的入海径流量的减少,导致该季节长江冲淡水扩展范围和营养盐浓度及影响范围显著减小。     

SMAP卫星海表盐度观测在中国近海的验证与应用

基于2015-09—2016-08 SMAP(Soil Moisture Active and Passive)卫星资料研究了中国近海海表盐度(Sea Surface Salinity, SSS)的空间分布。首先利用中国近海实测SSS数据对SMAP卫星资料进行验证,接着利用SMAP数据和长江大通水文站的径流量资料分别对夏季和冬季长江冲淡水的扩散特征进行研究,探讨长江径流量与长江口SSS的关系。结果表明:夏季和冬季SMAP资料与实测SSS资料的均方根误差分别为3.55和1.14,远小于SSS的季节变化;中国近海SSS的季节变化在长江口邻近海域表现得最为明显,夏季SSS达到最低,冬季达到最高,春秋季为过渡季节;长江冲淡水夏季向东北扩散,冬季沿岸向南扩散,且夏季扩散范围明显大于冬季;长江径流量与长江口附近海域SSS为负相关,夏季径流量较大,对应长江口SSS较低;冬季径流量较小,对应SSS较高。SMAP SSS资料同时、大范围的特征对长江冲淡水扩散的研究提供了新的可能性。     

2012年长江口及其邻近海域营养盐分布的季节变化及影响因素

根据2012年3、5、8和12月4个航次长江口及邻近海域的调查数据,研究了氮、磷、硅营养盐及总氮(TN)、总磷(TP)的浓度特点,及其与盐度的相关性和叶绿素a的变化特征。结果表明,总溶解无机氮(DIN)、硅酸盐(Si O3)和TN的浓度分布均表现出自长江口至外海迅速降低的特征,且与盐度呈现显著负相关性。磷酸盐(PO4)的浓度降低程度随远离河口而减弱,且与盐度的相关性相对较弱,可能存在外海水补充;而TP则在长江口浑浊带海域呈现出较高浓度,且与盐度的相关性不明显,可能是受浑浊带泥沙吸附所致。在调查海区内,DIN与TN的平均值在夏季较低,结合叶绿素a数据分析,认为浮游植物吸收作用降低了DIN和TN的浓度。通过分析各营养盐之间的比值特征,进一步考察了营养盐来源及其对浮游植物生长的可能限制情况,其中N/P比值的变化同样揭示了N主要来自于长江水而P有部分来自于外海水的特征。该比值呈现远离河口而降低的特征,且在浑浊带无明显季节变化。春季和夏季有超过90%的调查站位显示潜在P限制,且均位于外海区。与历史资料对比发现,春季和夏季潜在P限制站位的比例明显升高,而潜在Si限制站位比例在春季和夏季降低。本文研究认为,营养盐含量及组成结构反映了该海域浮游植物群落组成和优势种的演替。     

长江口邻近海域冬、夏季溶解有机碳分布特征及影响因子研究

根据2013年1月与8月两个航次测得的数据分析了长江口邻近海域溶解有机碳(DOC)在冬、夏两个季节的含量、分布以及影响因素。结果表明,冬季表、底层DOC浓度范围分别介于35.85~145.11μM和33.60~110.52μM之间,平均值分别为79.15μM与68.99μM;夏季表、底层DOC浓度范围分别为63.48~213.65μM和44.69~123.34μM,平均浓度值分别为100.49μM与61.56μM。由于冬、夏两个季节长江冲淡水径流量、现场浮游植物生物量以及流场状况等控制因素的不同,导致两个季节DOC分布特征具有一定区别。水平分布上,整体都表现出从近岸到外海逐渐降低的趋势;垂直分布上,冬季表底层浓度差距很小,夏季浓度由表层向底层不断降低。长江冲淡水输送是该区域DOC的主要来源,相对于冬季,夏季生物活动过程中的释放对表层水体DOC的浓度具有较大的贡献。     

夏季长江口海域溶解态铁的分布及混合行为研究

本文基于2015年7月长江口的现场调查资料,分析讨论了长江河口区溶解态铁(DFe)的含量分布与混合行为及其影响因素。结果表明:长江径流携带大量的DFe入海,且口内区(Ⅰ)浓度高于混合区(Ⅱ)和外海区(Ⅲ),平均浓度分别为166.45±6.26nmol/L,14.04±8.80nmol/L和6.18±1.51nmol/L。受去除作用和海水稀释的影响,在河口区DFe的浓度下降率达到96.92%。DFe浓度与盐度的关系符合指数模型,由模型与理论稀释线估算的长江口海域DFe的理论最大去除率为97.75%,与实际测得的最大浓度下降率相近。长江冲淡水、苏北沿岸流和台湾暖流影响DFe的水平分布。受长江冲淡水影响,长江口外海域DFe浓度高达176.50nmol/L。苏北沿岸流主要影响研究区域北部的表层水,其携带的DFe浓度低于长江冲淡水。台湾暖流是导致研究区域东南部DFe浓度较低的主要原因,使得中层和底层水中浓度分别低至4.04nmol/L和4.79nmol/L。另外,在表层海水中DFe的分布受到叶绿素a、溶解有机碳和溶解氧的共同影响,DFe与叶绿素a、溶解氧呈显著负相关,与溶解有机碳呈显著正相关。     

2011年春、夏季黄海、东海营养盐分布特征研究

利用2011年4月和8月的调查资料,分析讨论了春、夏季黄海、东海营养盐分布特征及影响因素。结果表明,在调查海域,春季的硅酸盐、硝酸盐的浓度较高;夏季磷酸盐、氨氮的浓度较高。受长江冲淡水影响,长江口-浙闽近海表层营养盐浓度较高,且夏季高值区向外海扩展;外海受黑潮表层水的影响营养盐浓度较低。南黄海营养盐主要受长江冲淡水、黄海冷水团、黄海暖流的共同影响,夏季形成强烈的温跃层,在底层维持着一个稳定的高盐、富营养盐的冷水团。     

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．     

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。     

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.     

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.     

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.     

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.     

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。     

渤海湾氮、磷营养盐在水体和沉积物中的分布特征及其相互关系

近岸海域水体和沉积物是营养盐迁移转化的重要场所。2016年8月对渤海湾水体和沉积物进行采样监测,分析了渤海湾水体和沉积物中不同形态氮、磷的含量,并研究了营养盐在水体和沉积物中的分布特征及其相互关系。结果表明:渤海湾水体中的营养盐在西部近岸地区含量较高,而在离海岸线较远的开阔海域含量较低,表现出一个明显的质量浓度梯度。说明人类活动对近岸海域水体中营养盐含量的贡献较为明显。水体中营养盐主要是以无机态为主,无机氮和无机磷分别占到总氮和总磷的76.65%和76.46%。沉积物中氮、磷营养盐表现出和水体中营养盐含量类似的空间分布特征,但形态主要以有机氮为主,无机磷的含量也仅占到30.42%。这说明夏季渤海湾水体中氮、磷营养盐主要由水中有机体通过同化作用将无机态营养盐合成为有机态营养盐进入沉积物,渤海湾西北海域的富营养化过程是水体中营养盐向沉积物迁移的一个主要驱动力。     

Void fraction measurements and scale effects in breaking waves in freshwater and seawater

This paper follows from the work of Blenkinsopp and Chaplin (2007) and describes detailed measurements of the time-varying distribution of void fractions generated by breaking waves in freshwater, artificial seawater and natural seawater under laboratory conditions, along with flow visualisation of the entrainment process. The measurements were made with highly sensitive optical fibre phase detection probes and the results demonstrate that although an additional population of fine (d < 0.3 mm) bubbles existed in the seawater cases, the total volume and distribution of entrained air, and the spatial and temporal evolution of the bubble plumes were very similar in all three water types. The influence of water type may be relatively insignificant, but a numerical bubble tracking model shows that the effect of scale is an important consideration when modelling the post-entrainment evolution of breaker-entrained bubble plumes. Consequently the results suggest that while the use of freshwater in laboratory models of oceanic processes can be considered valid in most situations, the effect of scale may impact interpretation of the results.     

胶州湾冬季异养细菌与营养盐分布特征及关系研究

2003年12月、2004年1月和2月下旬进行了3个航次的现场调查,对胶州湾冬季异养浮游细菌和无机营养盐分布特征、相互关系及影响因素进行了探讨。胶州湾冬季异养浮游细菌数量的月变化与水温的变化趋势基本一致,分布特征为近岸高,离岸逐渐减少,最大值出现在湾东北部,为7.55×109个/dm3,最小值位于湾中央,为1.89×109个/dm3。水体PO3-,NO-和NH+等营养盐的分布同样具有近岸较高,离岸逐渐减少的特点,异养细菌数量分布与氨盐浓度呈高度显著性正相关,相关系数为0.73(P<0.01),与硝酸盐和磷酸盐浓度呈显著性正相关关系,相关系数分别为0.50和0.48(P≤0.05)。水温是影响胶州湾细菌季节变化的主要因素之一,冬季营养盐水平分布可能与异养浮游细菌矿化有机质产生营养盐有关。