中国水文预报技术的发展与展望

介绍了我国水文预报技术在预报方法、预报系统建设和新技术应用等方面取得的进展，客观评价了我国水文预报技术的水平．展望了我国水文预报技术的发展方向，指出了干旱、半干旱及无资料地区或资料缺乏地区的水文模拟将是我国进一步提高水文预报技术的研究重点。     

中国近海海面地形机制研究

介绍了求得中国近海海面地形的几何水准法、球函数模型法、海洋水准法,重点介绍了海洋水准法,并指出用水文资料计算中国近海海面地形时,必须考虑气压的均衡效应和气压的非均衡效应。定量分析了水文因素的影响,气压因素的影响,及太平洋北赤道流(黑潮)对中国近海海面地形的影响,得出了一些有益的结论。     

中国Argo海洋观测十五年

中国Argo计划组织实施15年以来,在太平洋和印度洋等海域布放了350多个剖面浮标,建成了我国Argo大洋观测网,并建立了针对Argo剖面浮标的资料接收、处理和分发系统,利用Argo资料开发了多个数据产品,在一定程度上推动了国内海洋数据的共享进程。海量的Argo资料已成为我国海洋和大气科学领域基础研究及业务化应用的主要数据源,特别是在热带气旋(台风)、海洋环流、中尺度涡、湍流、海水热盐储量与输送、大洋水团以及海洋、天气/气候业务化预测预报等方面取得了一批重要的研究和应用成果。随着国际Argo计划由"核心Argo"向"全球Argo"拓展,我国Argo大洋观测网的长期维护和持续发展面临巨大挑战,应紧紧抓住这一难得的机遇,利用国产北斗剖面浮标在南海及邻近我国的西北太平洋和印度洋海域建成Argo区域海洋观测网,为应对全球气候变化及防御自然灾害,更多地承担一个海洋大国的责任和义务。     

黄海陆架锋特征及其生态效应的初步分析

黄海陆架锋是影响中国东部陆架边缘海生态系统的一种关键的中尺度物理过程,对局部的生物地球化学过程非常重要.不少学者也致力于黄海陆架锋的研究,通过分析观测资料和数值模拟,不断认识和揭示了陆架锋的产生机制及其分布和变化规律,同时,在锋区环流结构以及陆架锋与一些生态学现象的联系方面也取得了一定的进展.在系统总结和归纳黄海陆架锋相关研究成果的基础上,阐述了陆架锋的生态效应和生态功能,并对今后黄海陆架锋区研究的着力点进行了分析,提出通过开展锋区生态系以及锋区生态系统动力学等方面的研究,有希望成为海洋生态学中新的生长点,同时也为黄海海洋生态学的研究提供新课题.     

中国水文情报预报的现状及展望

中国地处东亚季风区,是世界上最严重的气候脆弱地区之一。特殊的地形、地貌和气候特征决定了水旱灾害频繁, 已成为我国经济和社会发展的重要制约因素。水文情报预报是防灾减灾最重要的非工程性措施,是防汛抗旱工作的尖兵、耳目和参谋。在我国历年的防汛抗旱、水资源管理与保护、水工程运行管理等工作中发挥了重要的作用,取得了显著的经济效益和社会效益。上世纪90年代以来,随着计算杌、通信、网络、遥感、地理信息系统等现代信息技术在水文情报预报领域的推广应用,以及水文预报理论和方法的不断发展,我国水情报汛站网、水情信息采集与数据传输、水文预报模型、水文情报预报业务系统开发等都有了较大的进展。展望我国水文情报预报工作的未来,作者建议完善水情报汛站网的规划和建设,加强水文预报基础理论研究,推进洪水预报系统标准化建设,开展重点防汛地区的洪水演进仿真模型研究,强化作业预报管理制度建设,拓宽水文预报服务内容,建立健全服务体系。     

河口海岸GIS时空过程可视化表达

河口海岸带中一些随时间变化的三维海洋现象(如涡漩、锋面、水团等)的时空建模与可视化表达是海洋地理信息系统(MGIS)发展的一大难题。基于流体建模与可视化AVIZO Green技术,针对海洋连续场中的三维海洋现象,提出了基于特征的时空三域动态识别技术,设计并实现了面向主题应用的时空四维GIS可视化框架,能够有效表达三维海洋现象。以长江口海岸带涡漩、冲淡水、羽状锋和盐跃层为例进行三维动态可视模拟,直观再现了object-like型和field-like型海洋现象的时空演绎过程,为海洋现象仿真研究,尤其是多维、动态、边界模糊的复杂海洋现象的有效表达提供了一种新思路和方法。     

德宏水文遥测系统综合运用

水文遥测系统能够对雨量、水位等水文信息进行自动采集、传输和处理,能有效提高水文信息传递的速度和可靠性.在水文测验、水情报汛、资料整编、水文预报、水情信息服务等领域中都起着十分重要的作用.本文阐述了德宏水文遥测系统的组成、功能原理及其综合应用.     

杭州湾水系锋面研究成果达国际先进水平

海洋锋是一种重要的物理海洋现象,由于锋面能有效地聚集和输运悬浮物质,使之在环境保护、泥沙运移和沉积作用等方面具有重要地位。对海洋锋的研究,特别是对位于人类活动主要场所和河川泥沙、废弃物质进入海洋必经之地或贮存之区的河口羽流锋的研究,已成为目前国内外海洋学家研究的重要对象之一。     

中国水文预报技术发展的回顾与思考

回顾了中国水文预报技术的发展历程,阐述了中国水文预报技术从经验相关法、流域水文模型,到预报系统发展的整个过程。较详细地介绍了中国常用的水文预报方法、模型和预报系统,及其各自特点和应用条件等,客观评价了中国水文预报技术的水平,深入分析了高强度人类活动引起的下垫面变化和以全球变暖为主要特征的气候变化对流域产流和汇流机制的影响,分析了变化环境下水文预报面临的问题和挑战。展望了中国水文预报技术的发展方向,指出了中国未来水文预报技术的研究重点。     

T-S-K模糊逻辑算法在抚河水文预报中的应用

目前我国水文机构存有大量的水文数据,如何充分有效地利用智能算法对这些数据进行分析和挖掘,降低预测的复杂度并提高水文预测的精度,是水文预报的一个重要的发展方向。数据挖掘中的T-S-K模糊逻辑算法从大量数据中提取未知、可操作、有相关性的水文模式和关系用于水文预报。本文以抚河上下游3个重要水文站历史数据为实例,建立T-S-K模糊逻辑算法水文预报,分析结果表明该算法所建模型误差较小,预测精度高,可满足实际水文预报需求。     

中国区域碳循环研究进展与展望

中国陆地和海洋生态系统的区域碳循环在全球碳循环过程中占有重要地位。目前,中国陆地生态系统在全球碳循环中的地位和作用已有比较深入的研究,而中国边缘海系统碳循环研究相对薄弱。简要回顾中国碳循环（以现代过程的描述为主）的研究动态,重点阐述中国边缘海碳循环研究概况及CO2的海-气交换、有机碳循环、颗粒有机碳的输出、河流的输运等海洋碳循环过程的关键科学问题。在汇总补充及数据更新的基础上勾画了中国区域碳循环框架。我们认为,中国的区域碳循环过程尚有诸多未知量和不确定性,缺乏把陆、海、气作为一个系统的综合研究,海洋生态系统碳循环研究尤其需要加强。中国边缘海的碳循环研究应当围绕CO2的汇源过程这一碳循环的中心问题,深入开展边缘海碳的生物地球化学及其与大气CO2的耦合作用等方面的研究。     

我国海洋科学领域的全球变化研究进展

简要介绍了属于海洋科学研究领域中的全球变化研究计划,重点介绍了我国在热带海洋和全球大气（TOGA）、世界大洋环流试验（WOCE）、全球海洋通量联合研究（JGOFS）和海洋PAGES研究中所开展的工作及其研究进展。     

Study of internal wave generation and propagation features in non-tidal seas based on satellite synthetic aperture radar data

Despite the intense attention paid to internal wave (IW) investigation, the most experimentally studied and theoretically described are internal gravitational waves in shelf zones of oceans and tidal seas appearing during the interaction of tidal currents with the margin of the shelf. Information on surface manifestations of internal waves in enclosed seas, such as the Black and Caspian seas, is almost absent. In this paper, the results of study of the peculiarities of generation and propagation of nontidal internal waves are presented; the study is carried out on the basis of combined analysis in data of marine surface radiolocation and data of optical and infrared satellite-borne sensors. The experimental basis of investigation is radar images of the marine surface derived with the help of Synthetic Aperture Radars, onboard the Envisat and ERS-2 satellites. Additionally, the data of the following sensors belonging to the optical and infrared ranges were used for the purpose of radar image interpretation: MODIS (onboard the Aqua/Terra satellite), MERIS (Envisat), and AVHRR (NOAA). Surface manifestations of IWs in the northeastern part of the Black Sea and in the Caspian Sea have been found in radar imagery for the first time, their pattern of spatial and temporal variation has been reconstructed. The possible factors leading to generation of the observed nontidal IWs are determined and suppositions about the corresponding generation mechanisms are made. In particular, the IW manifestations recorded in the northeastern part of the Black Sea are localized in the vicinity of the boundaries of eddies or hydrological fronts; this fact evidences for the frontal mechanism of generation, at which IWs are radiated by a nonstationary (moving and/or inertially oscillating) front. The most probable main sources of generation of IWs detected in the Caspian Sea are longitudinal one-knot seiches, whose knot point is located near the Apsheron sill.     

楚科奇海融冰过程中的海水结构研究

楚科奇海是北冰洋的陆架海,中部凸起的Herald浅滩对海水流动和海冰融化过程有显著影响。利用我国1999年夏季北冰洋考察数据,讨论了楚科奇海海冰融化过程中的海水结构。结果表明,海区内存在2个相继进入的水团,一个是海冰覆盖期进入的阿纳德尔水(AW),具有低温、高盐、高硅酸盐的特点;另一个是海冰融化后进入的白令海陆架水(BSW),具有高温、低盐、低硅酸盐的特点。在开阔水域,表层水温度达到7℃以上,高于当地气温,是当地太阳辐射的加热作用形成的。开阔海域的水体向冰下扩展,表层水温在1℃以上,形成冰下暖水区,加速了海冰的融化;Her-ald浅滩阻挡了海水的流动形成绕流,其北部处于绕流的死角,表层水温在-1℃以下,形成冰下冷水区。在开阔海域,上层海水的混合深度达到15~20 m,而渗入冰下的暖水深度小于5 m,体现了海冰对暖水渗入的阻滞作用。所有海冰覆盖站位10 m层的叶绿素-a含量都很高,表明冰下海水处于浮游植物大量繁殖的状态,有可能对海水吸收热量和海冰融化产生显著的影响。     

南海成因研究现状

南海作为西太平洋边缘海中最大的海盆，其成因与欧亚板块、太平洋板块和印度-澳大利亚板块密切相关，而且也是世界上重要的油气产区，成为国内外地质学家长期研究的热点地区之一。本文在前人研究的基础上对南海成因模式进行概括和总结，在此基础上讨论了南海成因模式存在的问题以及今后应重点研究的方面。     

黑潮与毗邻陆架海域的碳交换

作为沟通陆架边缘海与开放大洋的北太平洋西边界流,黑潮对毗邻中国陆架海域碳循环有着不可忽视的影响。分析总结了黑潮与毗邻陆架海域海水中溶解有机碳(DOC)、颗粒有机碳(POC)、溶解无机碳(DIC)和颗粒无机碳(PIC)分布与交换的现有研究成果。分析表明,黑潮通过表层水涡旋、入侵以及次表层以下水体上涌等形式携碳进入毗邻陆架海域。在黑潮与毗邻陆架海域,DOC和POC的分布受生物活动、水团混合以及沉积物—水界面相互作用的共同影响,表层与陆架水中含量较高,DIC受海水碳酸盐体系平衡影响,表层含量低于底层,在陆架海域与上升流区有高值,PIC含量较低。在台湾东北海域,DOC,POC和DIC由东海陆架海域向黑潮有净输出,输出量分别为2 431×109,1 051×109和21 733×109mol C/a,PIC通过陆架源悬浮颗粒物向黑潮主流输送,通量为1 852×109mol C/a。DOC,POC和PIC由南海经吕宋海峡向黑潮有净输出,输出量分别为2 652×109,1 009×109和230×109mol C/a,但DIC由黑潮向南海有净输出,通量为13 005×109mol C/a。台湾海峡碳循环受黑潮输运的影响,但影响机制及过程至今并不清楚。因此,黑潮与毗邻陆架海域的碳交换过程研究还有若干重大科学问题亟待解决,尚需深入系统的研究。     

北太平洋副热带环流变异及其对我国近海动力环境的影响

我国东部陆架海和南海是国防安全的重要门户;位处第二岛链以西的副热带北太平洋既是各国争夺的重要海区,又是我国从近海走向大洋的重要通道.围绕"北太平洋副热带环流变异如何通过黑潮与我国近海动力环境之间相互作用"这一国际前沿科学问题,国家重点基础研究发展计划项目"北太平洋副热带环流变异及其对我国近海动力环境的影响"于2007年9月正式立项.该项目不仅有助于拓展和丰富海洋动力学理论,揭示我国近海及邻近大洋动力环境变异机制,提高预测能力,而且也将为维护我国国防安全和海洋权益,为可持续开发利用海洋资源提供海洋动力环境保障.该项目主要研究内容包括:①北太平洋副热带环流变异和调整机理;②黑潮与我国近海的能量与水体交换过程及机制;③北太平洋副热带环流变异与大气驱动力的耦合效应;④我国近海及邻近大洋动力环境变异的可预测性研究.拟解决的关键科学问题为:北太平洋副热带内区环流变异的机理及其对黑潮的影响;黑潮源头变异机理及其对吕宋海峡水交换的影响和黑潮变异机理及其对东部陆架海域动力环境的影响.     

IODP中的海陆对比和海陆相互作用

综合大洋钻探计划（IODP）将于2003年10月启动。与大洋钻探计划（ODP）相比,IODP规模更大,钻探和研究范围更宽,囊括地球科学的诸多领域,涉及海底生物圈、地球壳幔结构、俯冲工厂和地震活动、古环境记录和海底资源等。从海陆对比和海陆相互作用的角度,分析我国地球科学,尤其是新生代地质学研究中的一些特点和优势。中国新生代地质演化历史别具特色,如宏观地形格局的变化,喜马拉雅山和青藏高原的隆升,西太平洋边缘海的扩张,亚洲季风系统的形成等,这些特色成为中国科学家参与IODP科学研究计划的优势。     

中国近海生态系统动力学研究进展

全球海洋生态系统动力学是全球变化和海洋可持续科学研究领域的重要内容,当今海洋科学最为活跃的国际前沿研究领域之一。以国家重点基础研究发展计划（973计划）项目“东、黄海生态系统动力学与生物资源可持续利用(1999—2004)”的研究成果为主,介绍中国近海生态系统动力学研究进展及其发展趋势。     

北欧海的锋面分布特征及其季节变化

利用多年月平均格点数据分析了北欧海主要锋面的分布特征和季节变化规律,并讨论了月平均数据分析锋面适合使用的方法。月平均数据显示的锋面出现间断或多重的现象是锋面侧向摆动造成的,这是月平均数据的一大特点。北欧海各锋面主要水文和季节变化特征差异很大。东格陵兰极地锋在夏季锋面强度大,锋面较连续完整,而冬季强度小,锋面结构零散。9月由于东格陵兰寒流势力最强,可观察到温度梯度较大且连续的东格陵兰锋。北极锋的季节变化在水平方向呈＂哑铃型＂分布,中段摆动较南北两端小。由于挪威海流在冬季出现的最大流量引起挪威海流的流幅在该处加宽,莫恩海脊锋冬季向西北移动,对前人文章中基本上没有季节性移动的说法进行了修正和补充。冰岛—法罗群岛锋随深度增加向南移动,锋面强度增强,这是溢流造成的。