陆坡非旋转重力羽状流的数值模拟

借助MITgcm模式使用二维非静力近似在水平方向采用不等间距网格,模拟了陆坡非旋转重力羽状流的流动。模拟显示陆坡上的重力羽状流的运动比较复杂。通过数值实验,发现改变地形或调整冷源强度都会影响沿陆坡下沉的低温高密度水的羽状流形态,潮汐亦会对重力羽状流有一定的影响。经计算发现在陆坡处,Richardson数小于1/4,宜发生Kelvin-Helmholtz不稳定性,并由卷挟导致环境流体与高密度流体混合,沿着斜坡加速下滑。     

北美洲东南近海布莱克海岭中气体水合物赋存沉积区域内自生碳酸盐矿物的分带特点

自生碳酸盐矿物的分布特点，是体现孔隙水地球化学特征的一个侧面。在布莱克海岭气体水合物赋存的沉积区域里(ODP994#、995#、997#)就利用这点来评价成岩作用。碳酸盐矿物的分布特点揭示了三个独特的成岩分带：(1)在上部20mbsf (bsf：below seafloor，海底以下深度)处的碳酸盐矿物主要是生物成因的，没有显示成岩作用的存在。这个区域的方解石FOC和8180值(PDB)反映了海相碳酸盐的特点，是与海水平衡的条件下沉淀形成的；(2)在20mbsf和100mbsf深度，方解石的FOC值明显呈现负数(低至-7．0‰)，自生白云石较普遍可见(2—40wt％)，δ^13C值在3．6‰～13．7‰之间；(3)在，100mbsf以下，白云石从含量丰富减低至微量分布，而分散状的菱铁矿成为主要出现的矿物。菱铁矿的δ^1C和δ^18O值分别在5．0‰～10．9‰、2．9‰～7．6‰之间变化。把溶解无机碳(DIC)的δ^1C剖面分布特点和孔隙水的浓集梯度趋势与自生碳酸盐矿物的δ^13C和δ^18O值对比，我们发现，自生碳酸盐矿物在一个独特的深度区域里形成，呈带状分布。在20mbsf深度及以下，无机碳的δ^13C DIC出现最小负值(≤-38‰)、方解石白云石出现δ^13C负值，这种现象的出现是伴随着孔隙水碱度的增加、硫酸盐的亏损和孔隙间Ca^ 2 、Mg^ 2 离子的减少一起发生的，这表明自生方解石和自生白云石的形成是在硫酸盐还原带的底部开始(21mbsf左右)而在100mbsf附近深处大量出现。菱铁矿的形成很显然是在120～450mbsf之间发生，这个区间在气体水合物赋存的沉积物区域内和上部(赋存区域200—450mbsf)。菱铁矿的δ^13C和δ^18O值从它们出现的薄层一直到沉积物底部都几乎一致。然而，现在孔隙水中的δ^13C DIC仅仅与120～450mbsf间的菱铁矿的δ^13C值相似。此外，从菱铁矿中计算出来的与之平衡的δ^18O值与120～450mbsf区段处菱铁矿的δ^18O测量值很好地匹配起来。该区段以高碱度(40-120mm)、低Ca^ 2 、Mg^ 2 浓集度为特征，这符合菱铁矿的形成条件。     

日本"太古代公园"计划进展

日本“太古代公园”计划 ( The ArchaeanPark Project)是一个与洋中脊有关的研究项目 ,其全称是“太古代公园 :热液通道下的生物群与地学环境的相互关系”( Archaean Park:interaction between Sub-Vent Biosphere andGeo-environment) .该计划由日本科技厅设基金支持 ,共有 1 5个研究机构参加 ,计划 5年完成 ( 2 0 0 0— 2 0 0 4年 )。大洋中脊热液区下面那种高温而缺氧的环境与太古代生命起源时的情况相似 ,这项计划就是通过钻探和监测来探索发生在海底热液系统内的底部生物圈和地壳流体运动 ,因此而命名。本文主要介绍该计划 2 0 0 0…     

长江口淡水端淡、盐水混合表层pCO2的急剧变化及其影响机制

根据2004年5月长江口淡水端淡、盐水混合初期表层水二氧化碳分压(pCO2)的实测数据,结合水文、化学和生物等要素的同步观测资料,对pCO2的变化及其影响因素进行了研究。研究结果表明:在长江口淡水端盐度0~15的淡、盐水混合初期,表层水pCO2由3 500μatm左右大幅度下降至约1 000μatm。生源要素的补充使生物活动的急剧增加是pCO2以对数形式大幅度降低的主要原因,这一性质显著体现的拐点为(S<0.6,50<浊度<110)这一范围。同时由于生物活动和物理混合作用的分别控制,使得长江口淡水端淡、盐水混合初期表层水碱度与盐度呈二次抛物线关系,拐点处的盐度约为0.6。     

南海北部水体叶绿素a浓度反演的生物光学模型

利用2003年至2005年秋季在南海多个航次的现场观测数据,研究了南海北部海区遥感反射率的变化,并分析了用于全球海洋叶绿素a浓度反演的OC2和OC4模型在本海区的适用性。结果表明,在南海北部海域,OC2和OC4模型高估了叶绿素a浓度,高估范围一般约在80%—200%之间,其中最高可达640%,即OC2和OC4模型并不适用于南海海域。在此基础上,根据现场实测的表观光学数据,利用遥感反射率比值(Rrs(433)/Rrs(555))与叶绿素a浓度的关系建立了两套能够精确反演南海北部海域叶绿素a浓度的本地化经验算法———算法1和算法2,并利用其对南海北部海域的叶绿素a浓度进行反演。结果表明,由本地化模型反演得到的叶绿素a浓度与实测的叶绿素a浓度具有较好的相关关系,其平均相对偏差分别为51%和53%,相关系数为0.75。     

添加纳米TiO2的氯醚树脂的XPS分析

在紫外线老化前后,利用光电子能谱(XPS)研究了分别添加金红石型和锐钛型纳米TiO2的氯醚树脂。研究发现,氯醚树脂中氯、氧元素具有表面富积现象——趋肤效应,而钛和碳元素在内层聚集;添加颜料粒子越小,在表面含量越大;金红石型纳米二氧化钛紫外屏蔽性好,减缓树脂老化;而锐钛型纳米二氧化钛具有显著的光催化活性,加速树脂老化。因此,金红石型纳米二氧化钛将是一种有前途的紫外线吸收剂。     

凤眼莲根对东海原甲藻生长的抑制作用及机制研究

观察凤眼莲Eichhornia crassipes根粉末及丙酮提取物对东海原甲藻Prorocentrum donghaiense生长的影响,比较分析根系丙酮提取物中的化学成分以及不同成分抑藻效果,探讨凤眼莲根对藻类生长的抑制作用及其化学基础。结果显示,1.5g.L-1以上的凤眼莲根粉末可完全抑制东海原甲藻的生长。实际浓度0.019g.L-1的凤眼莲根丙酮提取物对东海原甲藻可产生50%的抑制率。N-苯基-2-萘胺浓度为1mg.L-1时,第6天对东海原甲藻的抑制率超过60%。浓度50μl.L-1时,亚油酸对东海原甲藻的抑制率超过80%。气相色谱-质谱联用(GC-MS)或高效液相色谱(HPLC)检测显示,凤眼莲根丙酮提取物中含有一定量的亚油酸和N-苯基-2-萘胺,同时还有大量的长链脂肪酸如十六酸、9-十六碳烯酸等。结果表明,凤眼莲根可显著抑制东海原甲藻的生长,N-苯基-2-萘胺、亚油酸可能是凤眼莲根抑藻的主要因子。     

旋转流体中的非线性惯性波

本文从旋转流体中非线性惯性波的基本方程出发,通过微分几何理论论证了非线性惯性波在传播方向上的周期性及不存在孤波解。采用Hamilton函数及其作用──角度变量给出非线性惯性波的解析解。并以简洁形式提出了一种有限振幅的非线性惯性波和用罗斯贝数作为控制参量的非线性频散关系和波速公式。