冬季中纬度海气相互作用与长江中下游汛期旱涝预测

中纬度海洋的热力状况对大气环流的维持和变化起着重要的作用,尤其在冬季。汛期的研究表明,冬季黑潮海域海表面水温(SST)与长江中下游和华北平原汛期降水有密切的关系(中国科学院大气物理研究所长期预报组,1978),夏季阿留申海域的SST异常与北太平洋上空大气环流场和后期秋季美国的气温和降水亦存在有意义的关系(Namias,1976)。赵永平(1986a;赵永平, McBean,1996)和Zhao and McBean(1989)曾用北太平洋海洋对大气加热场资料详细地分析了其时空分布特征,揭露了黑潮及邻近海域海洋异常加热对同期和后期半年至一年北半球大气环流的影响事实,并提出用海洋异常加热对同期和后期大气环流作用的反相性假说来进行解释。以上研究表明,冬季中纬度海洋异常加热与大气环流的异常和我国汛期旱涝之间存在一定的联系。 冬季黑潮和湾流海域是中纬度海洋的两个巨大热源,它们对同期和后期大气环流有重要影响。本文研究了冬季中纬度黑潮和湾流海域海洋异常加热对夏季副热带高压和中高纬度西风环流的影响,讨论了长江中下游汛期旱涝前期冬季和同期大气环流型。结果表明,冬季东亚和北美冷空气都强时,黑潮和湾流海域对大气异常多加热,夏季西太副热带高压、乌山和鄂海阻塞高压多趋减弱,中纬环流平直,形成长江中下游偏旱的环流形势；反之,西太副热带高压、乌山和鄂海阻塞高压多趋加强,中纬槽脊系统明显,形成长江中下游偏涝的环流场。本文还对可能的物理过程进行了讨论。     

热带海气耦合波动力学性质研究

本文利用简单海气耦合模式研究了热带大气和海洋不同波动之间的相互作用产生的耦合波及其稳定性等动力学性质,指出热带耦合系统中分别存在一类稳定的和不稳定的海气相互作用模态,其中不稳定模态的传播依赖于扰动的纬向尺度,即5000～10000km扰动表现为不稳定东传,大于此尺度的扰动发生不稳定西传,理论得出的缓慢不稳定东传波和观测事实甚为一致.最后本文指出热带海气耦合不稳定产生的基本条件是一种介质中的Kelvin波和另一种介质中的Rossby波的相互作用.     

渤海湾海河口区浮游植物动态及其与有机污染的关系

近二十年来，随着海洋环境科学的发展，河口污染和生态问题日益受到重视。关于污水排放对河口内湾浮游植物生态的影响，近年Ketchum, B. H. (1967); McCormick, J.M. 等(1975); Rice, T. R. (1975); Jenkins, S. H. (1978); Thompson, G. B. 等(1981 ); Meyers, V. B. 等(1983)和Joint, I. R.(1984)都做过调查研究和评论。但迄今国内有关这方面的研究报道甚少。 海河口是一个有污染源的生态环境特殊的感潮河口，受自然因素和人类活动的影响很大。由于其地理位置得天独厚，水质肥沃，饵料丰富，历来是许多经济鱼虾类优良的天然产卵、索饵和肥育的场所，在渤海渔业上占有重要位置。但近十多年，由于入海径流量锐减和城市污水排海总量的增加1)，其水质逐渐恶化，环境正由半咸水向海洋化方向演变，对河口渔业构成严重威胁。对此，我所曾于1978-1981年对渤海湾的污染状况及影响进行过多学科的综合调查，在渤海湾污染的浮游植物生态效应、海湾富营养化及其与赤潮的关系等方面，也做过初步研究(邹景忠等，1983; 1984; 1985 )。当时由于受调查范围和项目的限制，对河口有机污染及生态效应的研究还很不够，所获得的一些资料尚不足以作出定量的科学论断。 本文着重探讨海河口区浮游植物的生态变化及其与有机污染的关系，旨在为综合分析和评价海河口区目前的生态质量及演变趋势，为河口环境的综合整治提供科学依据。     

0421号热带风暴"海马"登陆前后环境场对其移向和强度影响的分析

0421号热带风暴“海马(Haima)”于2004年9月13日12:00在浙江省温州市沿海登陆,登陆后迅速减弱为热带低压,20:00在浙江境内消失.本研究采用物理量诊断分析法,探讨该热带风暴登陆前后涡度场、湿焓场变化对其移向和强度的影响.结果表明,该热带风暴登陆后,涡度(ξ)明显减弱.涡度局地变化(ξ/t)值分布显示,风暴移动方向的后方,涡度减弱的趋势比前方涡度增大的趋势更剧烈;风暴有向其外围(ξ/t)正值中心(即涡度增幅最大)移动的趋势.该热带风暴登陆前、后,湿焓都增大,但登陆后湿焓增大趋势已大大减弱;风暴有向湿焓局地变化(E/t)正值中心移动的趋势,即向能量增强最大的方向移动.     

A New Approach to High-Order Boussinesq-Type Equations with Ambient Currents

A new approach to high-order Boussinesq-type equations with ambient currents is presented. The current velocity is assumed to be uniform over depth and of the same magnitude as the shallow water wave celerity. The wave velocity field is expressed in terms of the horizontal and vertical wave velocity components at an arbitrary water depth level. Linear operators are introduced to improve the accuracy of the kinematic condition at the sea bottom. The dynamic and kinematic conditions at the free surface are expressed in terms of wave velocity variables defined directly on the free surface. The new equations provide high accuracy of linear properties as well as nonlinear properties from shallow to deep water, and extend the applicable range of relative water depth in the case of opposing currents.     

海洋环流模式中不同近似假设下的海表高度

Boussinesq近似是现代海洋环流模式中经常采用的假设，但随着海洋模式的不断发展完善以及气候研究应用的需要，有必要估算Boussinesq近似造成的模式误差。分别利用一个非Boussinesq近似的海洋模式与另一个结构相同且采用Boussinesq近似的模式计算海表高度，并同时利用模式预报的温度、盐度资料计算了比容异常高度。分析结果显示，这3种不同定义的海表高度无论空间结构，还是时间演变，都基本类似，尤其在热带海区最接近，差值≤1cm。Boussinesq近似意味着在模式中以体积守恒代替质量守恒，通常的做法是对其进行简单的质量补偿来保持质量守恒。比较说明，以质量补偿方法进行的高度订正对减小Boussinesq近似带来的误差没有本质的意义。     

强潮河口围海工程对水动力环境的影响

针对强潮河口边界地形复杂、岛屿众多、悬沙分布在口门以上、河段存在高含沙量浑浊带以及底沙级配分布宽的特点,给出了贴体正交曲线坐标系下非均匀悬沙、底沙数学模型的基本方程、初始条件、边界条件及动边界处理技术,对计算中经常遇到的几个关键问题提出了解决方法。计算的18个潮位站潮位过程与原型吻合良好,8个断面的46条垂线同步流速、流向过程计算值与实测值吻合较好。在此基础上,探讨了多连通域复杂边界条件下非均匀不平衡悬沙与底沙的长时期的底床变形模拟问题。以瓯江口温州浅滩围海工程为例,应用二维潮流泥沙数学模型,研究了强潮河口围海工程对水动力环境的影响问题,包括该工程引起的潮量变化、各水道流速变化及长时期的底床变形。     

闽南-台湾浅滩渔场浮游软体动物的分布

本文分析了1987年12月至1988年11月在闽南-台湾浅滩渔场6个航次采集的浮游软体动物,初步鉴定44种,以马蹄(?)螺、棒笔帽螺、尖笔帽螺和蝴蝶螺为该海区的优势种。本文研究了它们的季节变化,平面分布和垂直分布,并讨论了它们与上升流及其他水系的关系。     

莱州湾海蜇资源的初步探讨

海蜇（RhopilemaesculentaKislinouye）是巨型食用水母，经济价值很高，在渤海的渔业地位仅次于对虾（Penaeusorientalis）已成为该海湾沿海渔民的主要经济来源之一。我国年出口量高达2-3×104t，居世界之首。近年来海蜇资源波动很大，渔情难以预报，不仅严重影响了渔民的经济收入，而且对市场的冲击也很大。辽东湾和黄海北部大洋河口附近浅海的海蜇资源消长原因已有了不少报道并能做到渔情预报“～‘’。探讨莱州湾海蜇资源将有助于海上山东建设和莱州湾的开发。一、海蜇的习性海蜇是浮游性腔肠动物，营世代交替生殖，水母型通过有性生殖…