天津近海海底地质灾害类型及声学特征

作者利用浅地层剖面资料研究了天津近海海域存在的主要海底地质灾害.研究发现:浅层气、埋藏三角洲前缘、水下潮流沙脊、陡坎、沙波等地质灾害发育.浅层气主要分布在研究区北部海域的近岸附近,南部海域远离海岸浅层气逐渐增多;埋藏三角洲前缘分布区北至涧河口,南至南港工业区东部海域;水下沙脊分布于北部海域5 m～7 m水深的近岸带,地...     

北部湾东南海域海底沙波发育分布特征及控制因素

北部湾东南海域海底发育大量沙波,利用最新获得的多波束测深、沉积物和水动力数据对沙波形态和分布特征进行综合分析,探讨沉积物特征、水动力条件,海平面变化等不同控制因素对海底沙波发育及分布的影响。结果表明研究区沙波广泛分布于沙脊顶部、沙脊槽中线附近及沙脊槽北端,沙波呈现远岸区尺度较小、对称性较好,近岸区尺度较大、多不对称的分布特征。海底沙波的发育和分布受现代潮流作用和沉积物特征的共同控制。潮流通道及流速的分布情况与沙波形态、规模的差异性分布一致。表层沉积物具有"远岸细、近岸粗"的特点,与沙波远岸尺度小、近岸尺度大的分布规律有较好的对应关系。此外,研究区出现有近对称形态的沙波,可能为海平面变化期间多期潮流共同作用形成的残余沙波。     

海南岛西南海底沙波形态和活动性的空间差异分析

利用GeoSwath Plus和Seabat8101多波束测深系统于2007年10月和2009年9月对海南岛西南沙波区进行了高精度水深测量,利用所得数据对近岸区和远岸区两个水深相差较大区域的沙波几何形态和沙波迁移速率做了对比分析,探讨了沙波几何形态和活动性的空间差异及其控制因素。远岸研究区与近岸研究区沙波几何形态和沙波迁移速率体现在沙波规模及形态、陡坡倾角和倾向、沙波迁移速率和沙波迁移方向及偏转角度。远岸区域沙波为近于对称的直线型沙波,波高0.5～2.3 m,波长13.2～69.1 m,陡坡倾角4.3°～7.4°;近岸区域沙波为新月形沙波,波高3.1～6.5 m,波长41.5～216.6 m,沙波陡坡倾向南,陡坡倾角8.7°～12.9°。远岸研究区沙波向西北方向迁移,沙波迁移速率多为15.0～20.0 m/a,最大34.9 m/a;近岸区域沙波向南迁移,沙波迁移速率0～12.65 m/a。沙波的迁移速率主要受底流流速和沙波波高控制,在两者的综合作用下,近岸研究区沙波迁移速率小于远岸研究区沙波迁移速率。在频繁的热带气旋作用下,近岸研究区沙波迁移方向发生逆时针偏转。     

台湾浅滩多尺度沙波地貌的地形傅里叶分解

海底沙波在全球广泛分布、成因复杂,但往往多种尺度的沙波叠加在一起形成复杂的沙波地貌体系,导致难以进行量化研究。针对该问题,本文提出一种实用的傅里叶分析方法,设计了巴特沃斯滤波器,将水深数据变换到频率域,进而将复杂沙波地貌分解成不同频率的单一类型沙波。并以台湾浅滩复杂的沙波地貌体系为例进行了分析研究,分解量化出3种空间尺度的沙波:巨型沙波(波长>100 m,波高>5 m)、中型沙波(波长5～100 m,波高0.4～5 m)和沙波纹(波长<5 m,波高<0.4 m)。本文提出的海底沙波地貌量化分析方法,有助于研究不同尺度海底沙波的成因与机理,对沙波区海洋工程的安全评估也具有实用价值。     

海南岛西南海底沙波活动及底床冲淤变化

为了研究沙波迁移对底床稳定性的影响,通过对比分析2004-2006年连续3年的多波束海底地貌扫描数据,得出研究区域海底沙波的波长为5.8~91.8 m,波高0.1~4.3 m,陡峭度0.013~0.12,对称指数0.32~6.52。沙波的移动速率最大48.8 m/a,移动方向在研究区域西部为SE向,中部呈往复迁移,东部为NW向;沙波不同部位的迁移速率不同,一般的沙波尾翼迁移速率较大;同一组沙波存在反向扭转迁移的现象,反向扭转迁移的轴线位于研究区域沙脊的脊线附近,这种反向迁移不仅与底层流作用有关,还与海底地形关系密切;西部海底底床处于侵蚀状态,局部最大侵蚀量可达1.3 m,东部处于堆积状态,最大堆积量达2.8 m。     

扬子浅滩东南海域海底潮流沙脊、沙波特征

利用seabat8101多波束系统对扬子浅滩东南海底地形进行了高精度探测。发现海底呈明显近乎平行排列的条带状起伏,脊谷相间,沙脊大部分呈NW-SE向排列,发育在45~50 m水深范围之内,沙脊横剖面不对称,大部分沙脊西南侧坡度大、东北坡缓。沙脊规模略有差异,沙脊宽度约0.6~9.8 km,沙脊之间间距可达8.9~22.4 km,高度约1.8~13.3 m,研究区内最长可达53 km。部分脊槽过渡区域发育成片链状海底沙波,沙波大致呈NE-SW走向,波高约0.3~1 m,波长1 km左右。研究区中西部有海底礁石孤立地突兀于相对平坦的海底之上,暂定名为扬礁,最浅水深35.9 m,位于30°59'7.4'~31°N,124°36'48.7'~124°37'40'E。扬子浅滩东南海域沙脊是介于活动沙脊和衰亡沙脊之间的准活动沙脊。该研究将为我国海洋开发和海洋经济发展、海洋行政管理以及海洋安全保障提供服务。     

舟山群岛岱山后沙洋海底沙波微地貌

利用多波束测深系统和浅地层剖面系统,对舟山群岛岱山后沙洋进行高精度探测,结果表明：①区内微地貌形态具有明显的分带性,依次出现岸坡区、沙脊区、缓坡区、沟槽区和深水平坦区;②海底沙波主要集中在缓坡区、沙脊区南侧及东侧边缘、沟槽区北侧及沟槽内2个小沟槽交界处的迎水流斜坡上;③海底沙波多发育于水深10.0~21.1 m之间,地形相对平缓,坡度0.09°~2.8°;④区内海底沙波可分为小型、中型和大型沙波;⑤区内海底沙波是潮流动力形成的现代强运动型沙波。     

海南东方近岸海底活动沙波的地球物理特征及其迁移机制

海南东方近岸海底发育有大量沙波,利用多波束测深、侧扫声呐、浅地层剖面、单道地震资料综合分析了活动沙波的地球物理特征,探讨了沙波的分布特征、迁移机制、活动性及形态演变特征。结果表明,研究区海底沙波分布和规模具有显著空间差异性,大中型沙波主要发育于沙脊上,小型沙波主要发育于沙脊两侧,坑槽区发育近对称沙波,研究区西南部沙波不发育。受潮流和科氏力约束,在海底沙脊西侧沙波迁移方向主要为向北（略偏东）,在沙脊东侧主要为向南（略偏西）;受地形制约,坑槽区近对称沙波迁移可能停止或方向发生改变。沙波活动性强的标志主要包括：① 形态呈不对称的“脊尖槽缓”,② 叠置小沙波与沙纹发育,③ 浅部有透明层,④ 陡坡面反射模糊,⑤ 内部斜交前积结构。分析认为,沙波活动性与其形态密切相关,包括弱运动、强运动、不运动3个演变阶段。     

南海北部的潮波传播与海底沙脊和沙波发育

阐述了太平洋潮波传入南海北部的途径与海底沙脊和沙波的区域分布 ;分析了各沙脊和沙波区的潮流动力环境和地貌沉积特征 ;讨论了海底沙脊和沙波发育演变问题。     

海南乐东陆架海底沙波形态特征及活动性研究

利用旁扫声呐、浅地层剖面、测深以及钻探等资料分析了海南岛乐东陆架区海底沙波的形态特征、底质及地层结构;分常态和台风作用两种环境条件。计算了沙波的移动速率.并与海南岛东方陆架区沙波特征进行了对比分析.研究表明:乐东陆架沙波以大型沙丘和小型沙波为主。其剖面都极不对称.沙丘多为新月形,波长多为50～100m,波高多为1～3m,对称系数在6～12之间;小型沙歧脊残多置直线型,波高多在0.1～0.5m之间.研究区沙波活动性较强,常态下迁移速率与东方沙波区西区相同,每年0.06～2m;在台风影响下,沙丘表面活动砂层的移动性增强,在活动砂体迁移的部位则可能出现冲蚀凹坑或沟槽;中小型沙波移动速率骤增,最大可达7～11m/h。     

全球深水-超深水油气勘探历程与发展趋势

全球深水-超深水油气勘探经历了深水探索发现（1959—1983年）、深水快速发展与超深水探索（1984—2009年）、深水-超深水稳定发展（2010年至今）3个阶段,形成了以墨西哥湾、巴西东部海域和西非海域为主的深水成熟勘探区,和以拉美东北部、东非、东地中海等为主的超深水新领域的勘探格局。2011年以来,全球深水-超深水勘探投入呈“两段式”特点,2011—2014年勘探投资和探井工作量投入呈现增长态势,处于历史高位;2014年国际油价下跌以来,勘探投入大幅缩减,投资项目多集中于拉丁美洲、北美洲和非洲重点领域。储量发现表现为“集中分布,多点突破”,东非、东地中海、黑海盆地天然气新领域和圭亚那海域石油新领域实现突破,发现时间集中于2011—2015年,水深集中在1500～2400 m超深水。深水-超深水领域油气资源潜力巨大,技术进步使得勘探竞争优势逐渐增强,在国际油价逐步回升的背景下,深水投资不断加大,未来深水成熟区继续挖潜,东非、东地中海、黑海、苏里南等深水-超深水新区不断实现突破,将继续引领全球深水-超深水油气勘探方向,推动深水-超深水油气勘探进入新的储量增长阶段。     

国际海洋测绘教育培训特点及发展对策

分析了海洋测绘教育培训国际化和标准化的原因及进程,论述了海洋测绘国际化教育培训的指导性文件及内容,针对国际化海洋测绘教育培训的特点与发展趋势,提出了发展我国海洋测绘教育培训的对策与建议。     

雾与能见度数值预报诊断SW方案和FSL方案改进的研究及评估

为了提高雾与能见度的预报水平,对业务上常用的两种能见度诊断方案,即Stoelinga and Warner(SW)方案与Forecast Systems Laboratory (FSL)方案的改进进行预报试验,SW方案基于Gultepe方案考虑了液态水粒子数浓度对能见度的影响,FSL改进方案中利用了递减平均法对公式中用到的温度与露点温度进行订正,并用其重新计算公式中的相对湿度。基于山东省气象科学研究所逐时更新循环(hourly update cycle,HUC)业务模式输出结果,从2015—2016年选取10次雾天气过程,并详细分析了2015年11月13—14日这次雾天气过程的预报结果,比较了改进前后各方案对雾与能见度的预报效果,结果显示:在模式预报的雨水含量占总液态含水量比例较大的预报时效,改进后的SW方案对雾与能见度预报效果优于原始方案,在模式预报液态含水量接近0的预报时效,改进前后的SW方案对雾与能见度的预报效果相当;利用订正的温度与露点温度重新计算相对湿度,其平均绝对误差(mean absolute error,MAE)降低明显的预报时段,改进后的FSL方案对雾与能见度的预报效果大大提升。将两种改进后的方案相融合并进行预报试验,结果显示,综合对能见度与雾的预报效果,Combined Visibility(CVIS)方案要优于其他两种改进方案。     

壳寡糖及其全乙酰化衍生物的制备及结构表征

探讨了壳寡糖及全乙酰壳寡糖的制备方法,通过正交实验考察了原料、温度、时间对降解产物的影响.制备了八种寡糖（八乙酰壳二糖、十一乙酰壳三糖、十四乙酰壳四糖和十七乙酰壳五糖,以及N,N′-二乙酰壳二糖、N,N′,N″-三乙酰壳三糖、N,N′,N″,N′′′四乙酰壳四糖和N,N′,N″,N′′′,N′′′′-五乙酰壳五糖）,并通过IR、NMR及MS等确定了其化学结构.     

三沙湾潮滩涨落潮和大小潮冲淤特征及其动力机制

潮滩不同尺度的变化规律一直是地表过程研究的核心之一。利用声学多普勒流速仪（ADV）、温盐深（CTD）、光学后向散射浊度计（OBS）对三沙湾潮滩涨落潮和大小潮冲淤及动力变化进行了高精度的观测。结果发现,潮周期内,潮滩冲淤呈现涨潮初期冲刷-落潮末期淤积-中间时段稳定的特征,涨潮初期水深<1 m 的30 min内平均冲刷4.05 mm,落潮末期水深<1 m 的30 min内平均淤积3.72 mm,中间时段动态稳定;大小潮周期内,呈现中潮到小潮平均淤积3.4 mm,小潮到大潮平均冲刷8.2 mm的特征。通过流速、紊动能、水深、悬沙浓度等因子与冲淤的相关性分析发现,潮周期内,流速和紊动能的增减决定涨潮初期冲刷和落潮末期淤积的变化;大小潮周期内,涨潮冲刷大于落潮淤积的特性决定了大潮到小潮阶段的冲刷, 涨潮冲刷小于落潮淤积决定了小潮到大潮阶段的淤积。涨落潮周期和大小潮潮周期的冲淤机制为潮滩动力地貌和动力沉积学研究提供了一定的参考。     

聚多巴胺的合成、聚合机理及其在海洋防腐防污中的应用

聚多巴胺(polydopamine, PDA)含有大量的酚羟基和氨基官能团, 可以在玻璃、不锈钢、塑料、橡胶、聚四氟乙烯等材料表面黏附, 具有优异的粘附性能, 是重要的功能材料之一。本文对近年来国内外围绕聚多巴胺展开的研究进行了综述, 从聚多巴胺的合成方法、聚合机理和性能出发, 分析总结了当前合成的特点、机理研究的方案和存在的问题, 并对聚多巴胺在海洋防腐领域的应用进行了总结和展望, 旨在为研究者较全面了解聚多巴胺的研究现状提供参考。     

Adsorption and desorption of proteins and polyamino acids by clay minerals and marine sediments

The adsorption and desorption of proteins and polyamino acids on illite, montmorillonite, goethite, and marine sediments was investigated. Three ¹⁴C-labeled hydrophilic proteins, Rubisco from C. reinhardtii, and GroEL and GroES from genetically modified Escherichia coli, were synthesized and purified for this study. The proteins were strongly and rapidly adsorbed by the clay minerals and marine sediments, and much of the adsorbed protein was not readily desorbed. Sodium dodecyl sulfate (SDS) extraction and separation by SDS-polyacrylamide gel electrophoresis (PAGE) and sucrose density gradients showed that Rubisco and GroEL were adsorbed on illite and sediments in their original forms. The apparent adsorption partition coefficients of the proteins were on the order of 10² l/kg on illite, 10³–10⁴ l/kg on goethite and montmorillonite, and 200 and 75 l/kg on Skan Bay and Resurrection Bay (Alaska) sediments, respectively. These partition coefficients are sufficiently large to permit sedimentary protein preservation via an adsorptive mechanism. Generally, basic polyamino acids had greater adsorption partition coefficients than acidic polyamino acids. Molecular size did not affect the electrostatic interaction between polyamino acids and mineral surfaces. Adsorption of bovine serum albumin (BSA) and negatively charged polyamino acids inhibited Rubisco adsorption, while positively charged cytochrome c and polyamino acids increased Rubisco adsorption. These results indicate that electrostatic interactions dominated in protein adsorption.     

Coastal and estuarine habitat mapping, using LIDAR height and intensity and multi-spectral imagery

The airborne laser scanning LIDAR (LIght Detection And Ranging) provides high-resolution Digital Terrain Models (DTM) that have been applied recently to the characterization, quantification and monitoring of coastal environments. This study assesses the contribution of LIDAR altimetry and intensity data, topographically-derived features (slope and aspect), and multi-spectral imagery (three visible and a near-infrared band), to map coastal habitats in the Bidasoa estuary and its adjacent coastal area (Basque Country, northern Spain). The performance of high-resolution data sources was individually and jointly tested, with the maximum likelihood algorithm classifier in a rocky shore and a wetland zone; thus, including some of the most extended Cantabrian Sea littoral habitats, within the Bay of Biscay. The results show that reliability of coastal habitat classification was more enhanced with LIDAR-based DTM, compared with the other data sources: slope, aspect, intensity or near-infrared band. The addition of the DTM, to the three visible bands, produced gains of between 10% and 27% in the agreement measures, between the mapped and validation data (i.e. mean producer's and user's accuracy) for the two test sites. Raw LIDAR intensity images are only of limited value here, since they appeared heterogeneous and speckled. However, the enhanced Lee smoothing filter, applied to the LIDAR intensity, improved the overall accuracy measurements of the habitat classification, especially in the wetland zone; here, there were gains up to 7.9% in mean producer's and 11.6% in mean user's accuracy. This suggests that LIDAR can be useful for habitat mapping, when few data sources are available. The synergy between the LIDAR data, with multi-spectral bands, produced high accurate classifications (mean producer's accuracy: 92% for the 16 rocky habitats and 88% for the 11 wetland habitats). Fusion of the data enabled discrimination of intertidal communities, such as Corallina elongata, barnacles (Chthamalus spp.), and stands of Spartina alterniflora and Phragmites australis, which presented misclassification when conventional visible bands were used alone. All of these results were corroborated by the kappa coefficient of agreement. The high classification accuracy found here, selecting data sources, highlights the value of integrating LIDAR data with multi-spectral imagery for habitat mapping in the intertidal complex fringe.