春季东海溶存氧化亚氮的分布和海气交换通量

于2011年5至6月在东海采集不同深度海水样品,研究了其中溶存氧化亚氮(N2O)的分布并估算其海-气交换通量。结果表明,春季东海表层海水中溶存N2O浓度范围为6.31~11.88 nmol/L,平均值为(9.13±1.45)nmol/L;底层海水中N2O浓度范围为7.53~39.75 nmol/L,平均值为(13.71±7.76)nmol/L。随着深度的增加,N2O浓度逐渐升高。温度是影响春季东海N2O分布的主要因素,N2O浓度与温度呈负相关关系。长江冲淡水和黑潮水是东海N2O的重要来源。东海表层海水中N2O的饱和度范围为92.5%~139.3%,平均值为118.5%±10.3%,绝大多数站位都处于过饱和状态,因此,春季东海是大气N2O的净源。利用LM86公式和W92公式求得东海的海-气交换通量分别为(4.96±6.12)μmol/(m2·d)和(10.25±17.18)μmol/(m2·d),初步估算出东海年释放N2O通量约为0.061~0.127 Tg/a,占全球海洋释放总量的2.0%,远高于其所占的面积比0.2%。     

桑沟湾溶存N2O的分布和海气交换通量的季节变化

于2006年4月至2007年1月对桑沟湾海域进行了4个航次的调查,采集表层海水样品,研究了该海域表层海水中溶解N_2O的分布特征及海气交换通量的季节变化,结果表明:桑沟湾表层海水中溶解N_2O浓度和饱和度存在一定的季节性变化,浓度表现为冬季最高而饱和度为夏季最高.利用Liss和Merlivat公式(LM86)以及Wanninkhof公式(W92)估算了该海湾海水中N_2O的年平均海-气交换通量,分别为0.2 μmol/(m~2·d)±0.1 μmol/(m~2·d)和1.5 μmol/(m~2·d)±1.0 μmol/(m~2·d).     

秋季东海二甲基硫和二甲巯基丙酸内盐浓度分布及降解速率研究

于2013年10~11月现场测定了东海中二甲基硫(DMS)及其前体物质二甲巯基丙酸内盐(DMSP,分为溶解态DMSPd和颗粒态DMSPp)的含量,研究其水平分布特征、DMSPp的粒径分布及DMSPd的降解速率,并对DMS的海-气交换通量进行了探讨。研究结果表明,表层海水中DMS、DMSPd和DMSPp的浓度平均值分别为(4.84±0.40)、(5.84±0.93)和(13.01±0.52)nmol·L-1。海水中DMSPd的降解速率在2.59~16.36nmol·L-1·d-1之间,平均值为(6.78±0.84)nmol·L-1·d-1。调查海域范围内,小型浮游植物(20μm)是DMSPp和叶绿素a(Chl a)重要贡献者。此外,秋季东海表层海水DMS的海-气交换通量为0.66~31.73μmol·m-2·d-1,平均值为(11.63±0.71)μmol·m-2·d-1。     

南海中部和北部上层海水中溶存甲烷浓度及海气交换通量*

根据2010年4—5月国家基金委南海多学科综合航次在南海中部和北部的调查资料,利用抽真空气相色谱法测定海水中溶存甲烷浓度,分析了该海区上层海水中溶存甲烷的浓度、饱和度及海气交换通量。南海中部和北部表层海水中溶存甲烷浓度范围为1.15—5.6nmol·L?1,平均值为2.2nmol·L?1,饱和度范围为59.7%—298.8%,59%站位的溶存甲烷处于过饱和状态。甲烷海气交换通量范围分别为?17.7—61.3μmol·m?2·d?1(根据 LM-86方程计算)和?27.9—119.6μmol·m?2·d?1(根据 W-92方程计算)。南海是大气中甲烷的来源之一,年甲烷辐射量估算值为2.7×10?2—4.0×10?2Tg·a?1。     

胶州湾及周边海域大气和海水中N_2O和CH_4的分布及海气交换通量

分别于2006年8月,12月和2007年4月,10月采集胶州湾及周边海域大气和海水样品,对氧化亚氮(N2O)和甲烷(CH4)浓度进行了测定,并设置1个连续站进行24 h连续观测.结果表明:大气中N2O春、夏、秋、冬的平均浓度(体积分数)分别为(3.17±0.03)×10-7,(3.24±0.15)×10-7,(3.19±0.02)×10-7和(3.08±0.25)×10-7;大气中CH4春、夏、秋、冬的平均浓度(体积分数)分别为(1.89±0.04)×10-6,(1.79±0.04)×10-6,(2.09±0.21)×10-6和(2.01±0.09)×10-6.胶州湾表、底层海水中N2O和CH4的浓度和饱和度表现出明显的季节变化,其中N2O浓度和饱和度冬季最高,春、秋季次之,夏季最低;CH4浓度和饱和度夏季最高,冬季最低.利用Liss and Merlivat(1986)公式和Wanninkhof(1992)公式估算出胶州湾海域N2O的年平均海-气交换通量分别为(11.16±14.15)和(22.42±27.56)μmol m-2·d-1;CH4分别为(7.75±6.19)和(17.76±14.84)μmol m-2·d-1.胶州湾大部分海域表层海水中N2O和CH4呈过饱和状态,是大气中N2O和CH4的净源.     

~(35)SO_4~(2-)示踪法测定九龙江河口沉积中硫酸盐还原速率

在2011年7月利用35SO2-4培养示踪法测定九龙江河口两个站位(A站位位于咸淡混合区,盐度3~5;B站位位于海相区,盐度20~25)沉积柱中硫酸盐还原速率的垂直分布。结果显示A站位沉积柱中硫酸盐还原速率变化范围为54~2 345nmol/(cm3·d),从表层到底部先增大后减小,最大值出现在20cm深度附近;B站位硫酸盐还原速率在24~987nmol/(cm3·d)之间,分别在10cm和78cm深度附近出现两个峰值,分别为876nmol/(cm3·d)和987nmol/(cm3·d)。综合分析两个站位孔隙水中SO2-4、甲烷浓度和沉积物中总有机碳、温度和氧化还原电位的垂直变化趋势与其硫酸盐还原速率的分布规律,表明A站位沉积物中硫酸盐还原以有机矿化为主;B站位受到有机质矿化和甲烷厌氧氧化的共同作用;两个站位硫酸盐还原速率及垂直分布趋势受孔隙水中SO2-4浓度、有机质活性和温度的共同影响;根据各个层位硫酸盐还原速率估算两个站位硫酸盐还原通量(以硫计)分别为527.9mmol/(m2·d)和357.1mmol/(m2·d),表明硫酸盐还原是九龙江河口有机质厌氧矿化的重要路径。     

海南东部沿岸河流和潟湖中溶存甲烷的分布及通量

甲烷(CH4)作为大气中重要的温室气体,直接或间接地影响全球气候变化。于2009年3月27日至4月15日对海南东部河流(文昌河、文教河、万泉河)、潟湖(八门湾、博鳌、小海和老爷海)等进行了调查,采集了表层和部分底层水样,对溶解CH4浓度进行了测定并初步估算了其水-气交换通量。结果表明,文昌河、文教河受人为活动影响较大,表层CH4饱和度较高,分别为(60664±25118)%、(38582±26339)%,污水输入、红树林输入和现场产生是其CH4的主要来源。万泉河表层CH4饱和度为(9472±5594)%,现场产生是其水体溶存CH4的主要源。八门湾、博鳌、小海和老爷海潟湖表层水体溶存CH4均处于过饱和状态,但其饱和度远小于入湖河流,分别为(2471±2937)%、(5692±3435)%、(546±251)%和(6878±4635)%,其中河流输入、地下水和红树林间隙水输入、现场产生是潟湖中CH4的主要来源,水体中CH4的氧化和水-气交换是潟湖中CH4的主要汇。初步估算出文昌河和万泉河CH4的水-气交换通量分别为5967.0±5142.1和496.2±335.9μmol·m 2·d 1,八门湾、博鳌、小海和老爷海潟湖的水-气交换通量分别为528.7±625.0、441.7±473.3、26.6±21.6和1287.8±1453.3μmol·m 2·d 1。海南东部河流、潟湖是近岸水体及大气CH4的净源。     

南海东北部海水中N2O分布与产生机制的初步研究

2004年9月18—10月4日调查了南海东北部海水中氧化亚氮(N2O)浓度。表层海水中的N2O浓度平均值为8.40±0.79 nmol.L-1,饱和度平均为123%±11.6%,是大气N2O的源。不同区域表层海水中的N2O浓度存在明显差异,在水深200m层呈现南高、北低的分布特征。各层次海水中的N2O浓度均处于过饱和状态,N2O浓度由海水表层到底层呈上升趋势。ΔN2O与AOU间有显著的正线性相关性,说明海洋内部的硝化作用是产生N2O的主要机制。N2O的海-气通量平均值为0.72±0.36μmol.(m2.d)-1。     

三亚河与三亚湾溶存N_2O分布特征与影响因素研究

2008年4月在三亚河设置24h观测连续站,10月在三亚湾设置13个采样站,同时采集大气、表层和底层海水样品,运用静态顶空气相色谱法对海水中溶存N2O的浓度进行了测定。结果表明,三亚湾海水中溶存N2O的浓度范围为7.57—15.04nmol/L,饱和度范围为101.8%—202.2%,均处于过饱和状态,明显受到三亚河水人为污染的影响;三亚河N2O浓度日变化范围在12.7—17.6nmol/L,饱和度范围在170.9%—236.9%,全天也均处于高度过饱和状态,表明三亚河和三亚湾都是大气N2O的源。对三亚河和三亚湾N2O浓度与盐度,营养盐的关系进行相关分析可得,其与盐度之间的关系为负相关,与硝酸盐,亚硝酸盐,氨盐的关系为正相关。此外还利用Liss提出的双层模型计算了三亚河和三亚湾的N2O海-气交换通量,分别为5.71—11.63μmol/(m2·d)、0.33—8.26μmol/(m2·d),表明三亚河与三亚湾水体中N2O的过饱和现象主要来源于城市污水的影响。     

渤海溶解CH4分布和通量的季节变化及其影响因素

甲烷(CH₄)是影响地球辐射平衡的主要温室气体,海洋是大气CH₄的自然源,而陆架等近海是释放CH₄的热点海域。于2021年4月、7月和10月对渤海进行了调查,以认识其分布特征并估算其海-气交换通量。春、夏和秋季表层海水CH₄浓度分别为(4.56±2.60)、(8.31±4.01)和(4.99±1.31) nmol/L,夏季明显高于春秋季。CH₄的垂直分布规律为底层普遍高于表层,不同站位的垂直分布空间差异较大。渤海CH₄分布主要受河流输入、油气泄漏、生物活动以及沉积物-水界面交换等因素的影响,其中黄河向渤海输入CH₄约为每月1.4×104～2.8×105mol,秋冬季沉积物-水界面CH₄交换通量范围为–4.0～0.42μmol/(m²·d),表明秋冬季沉积物既可能是渤海水体CH₄的源,也可能是其汇。春、夏和秋季渤海CH₄海-气交换通量分别为(1.1±...     

南海深海柱状样沉积孢粉藻类组合及其古气候与古环境

对南海149站和323站深海柱状剖面进行了孢粉与藻类研究,根据孢粉成分的变化将南海149站从下至上划分了4个孢粉组合带,依次为:1带:Pinus-Quercus(常绿)-Umbellferae-Gramineae-Pteris孢粉带(407～270cm);2带:Dacrydium-Quercus-Cyathea-Pinus-Polypodiaceae孢粉带(270～105cm);3带:Pinus-Polypodiaceae-Quercus(常绿)-Pteridium孢粉带(105～30cm);4带:Gleditsia-Cyathea-Pinus-Polypodiaceae孢粉带(30～0cm)。323站也划分了4个孢粉带,与149站进行了比较研究。并相应恢复了南海东部7.5万年以来4个植被、气候、古环境演替阶段,结合氧同位素测年资料,对149站和323站柱状地层时代划分作了讨论,为南海古植被、古气候、古环境演变研究提供科学依据。     

南渡江河口洪、枯季节水文泥沙变化特征及台风“海鸥”对入海水沙的影响

基于2014年最新的洪、枯季节实测资料,分析了南渡江河口海域水文泥沙的季节性变化特征,借助台风"海鸥"过境期间的河道监测数据,研究了台风天气造成的洪水事件对河流入海水沙通量的影响。研究结果表明:(1)洪、枯季节河口海域的水体层化作用不强,洪季的水温高于枯季,但盐度低于枯季。水温呈现向海递减的趋势,而盐度整体分布较为均匀;(2)河口水体含沙量近岸大于远岸,枯季河口三角洲泥沙向西输运。洪季含沙量明显高于枯季,大量泥沙在台风季节被冲刷入海,而后向海或向西输运扩散;(3)河口海域为不规则全日潮,呈现东西向往复流特征。温度、盐度和浊度均呈现较强的潮汐性变化特征;(4)枯季河道内存在明显的盐水楔,锋面处的垂向梯度很大,在口门向陆大约12—15 km以远的河道水体不再受潮汐影响;(5)台风"海鸥"影响下,南渡江洪峰期间的径流量和含沙量均远远超过多年平均值,反映了南渡江河口地区"台风季节"的特点。     

我国海啸灾害及预警现状与建议

本文给出了海啸定义及其它有关概念与术语,简要给出了我国及全球的海啸灾害.全面介绍了我国海啸监测能力、预警现状、研究成果以及有关国际合作的情况,重点介绍了我国自主研制的海啸数值模式,利用该模式我们模拟了2004年12月26日发生在印度洋大海啸以及假想的发生在我国南海的海啸对周边国家的影响.对海啸预警中存在的问题及未来急需开展的工作,作者也将一一给予阐述.     

我国放射虫分类学和生态学研究进展与展望

1简介根据美国著名原生动物学家Corliss[1]的原生生物新系统 ,放射虫隶属原生动物界放射虫门 ,包括两个亚门:等辐骨虫亚门 (AcanthariaHaeckel,1881)和放射虫亚门 (RadiolariaJ.Muller,1858,狭义 ) ,其中放射虫亚门又包括多孔虫纲(PolycystineaEhrenberg,1838)和稀孔虫纲 (PhaeodaereaHaeckel,1879)。放射虫是单细胞浮游原生动物 ,由于其死亡后大量的遗骸沉积在世界海底 (仅次于有孔虫 ) ,因此成为海洋微体古生物中的一个重要类群 ,是微体古生物中多样性最好、个体发育最丰富的类群。据统计 ,现代和新生代的放射虫有7700多种 ,在中国近…     

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。     

台湾海峡中部北部春、夏季温、盐度结构

本文着重分析了1987年和1988年5～8月的温、盐度观测资料,并与1983年6～8月和1984年5月的观测资料进行对比,结果表明,台湾海峡中、北部海域春、夏季(5～8月)温、盐度结构主要取决于不同季风的影响。季风的转换过程既是海域温、盐结构调整过程,也是海域上升流形成过程。     

三江平原湿地植物群落P、K的积累、动态及其生物循环

在三江平原湿地植物生长季节里,选择该区分布最广、面积最大且最具有代表性的毛果苔草(Carexlasioncarpa)-狭叶甜茅(Glyceria spiculosa)群落和小叶章(Deyeuxia angustifo-lia)群落为研究对象,逐月测定两类湿地群落生物量,并对植物样品分别用钼锑抗比色法和原子吸收法测定其P、K含量。在此基础上,探讨了两类湿地群落的P、K积累量及其生物循环特征。结果表明,三江平原不同的植物群落以及同一群落的不同器官,其P、K元素积累量不同,而且都有明显的季节变化。根是群落中P、K元素的最大贮存器官,其P、K积累量占总量的80%左右。湿地群落中K的吸收量、归还量、存留量、现存量和表土贮量都大于P的对应值,同时K的利用系数和循环系数均大于P,毛果苔草-狭叶甜茅群落K的吸收系数大于P,而小叶章群落K的吸收系数小于P。     

西太平洋暖池海温的时空变化及其在ENSO循环中的作用

应用SODA_1.4.2版本资料,分析研究了热带西太平洋暖池(以下简称WPWP)海温场的变化特征,讨论了WPWP海温的时空变化特征与ENSO之间的联系途径.分析结果表明,在上层海洋,WPWP的海温场在垂向结构上具有显著的年际变化特征,在不同深度存在较大差异.表层的异常海温出现明显的增温趋势,在47年期间(1958-2004)增温幅度达0.15℃.而随着深度的增加,异常海温出现明显的降低趋势,次表层(120-170 m)的降温幅度最大,其降温可达-0.72℃.这种变化可能与20世纪70年代末WPWP区域的海温场发生突变过程存在一定关系.另外,在热带太平洋温跃层曲面上,WPWP区域海温变化与赤道东太平洋海温变化存在"跷跷板"现象.据此,定义了赤道东西太平洋温跃层曲面上异常海温变化强度指数,为ENSO循环过程的研究提供了又一参考依据.通过对WPWP不同深度的异常海温和海流分析发现,WPWP异常海温的东传过程与赤道潜流的强弱变化存在密切关系.     

海岸地区边界层风及其输送扩散特性的观测研究

本文介绍了渤海湾秦皇岛地区实施的一次测试研究。以观测事实的分析为基础,着重对海岸环境的风特性、局地环流现象、内边界层和PBL结构及各种特征参数作了研究,得出一些规律性结果。发现局地海风自08:00开始发展,逐渐增厚向上发展并可维持到18:00开始减弱并转换。平均海风厚度层达300—500m,平均风速2.8m/s。热内边界层高度有实验关系 h_θ(x)=69.2((ΔT·R·x)/(?))~(-1/2)。文中还给出湍流特征量U_*,T_*,R_i,L和扩散系数K_z的计算结果。这些基本观测结果和参数为进一步的实际应用,提供必要模式参数和实验依据。     

渤海春季和秋季的浮游动物

于1998年9-10月和1999年4-5月用浮游动物中网在渤海调查了浮游动物群落，在1998年秋季记录到47种浮游动物，而1999年春季仅有27种，结果表明，4个航次浮游动物总丰度（不包括夜光虫）分别为136-31270、558-6719、508-13843、521-12945ind/m^3。在1998年秋季的调查中，小拟哲水蚤和拟长腹剑水蚤是优势种，小拟哲水蚤的丰度在9月和10月分别为6.8-30902ind/m^3和60-4050ind/m^3，拟长腹剑水蚤的丰度在9月和10月分别为0-8316ind/m^3和32-3679ind/m^3，在1999年春季的调查中，双毛纺锤水蚤和腹针胸刺水蚤是优势种，在4月的调查中，双毛纺锤水蚤的丰度在0-8389ind/m^3，腹针胸刺水蚤的丰度为0-3582ind/m^3，在5月的调查中，双毛纺锤水蚤的丰度达到0-11941ind/m^3，腹针胸刺水蚤的丰度为3-8238ind/m^3。拟长腹剑水蚤、小拟哲水蚤和双毛纺锤水蚤是个体较小的浮游动物，普查大网资料得出的丰度大大低于中网资料得出的丰度。因此，个体较小的浮游动物应该作为浮游动物的重要组成部分来研究，中网的样品不容忽视。