海洋内波对水声场的扰动

针对海洋内波对水声传播影响的问题，在简要引出内波方程，水声方程和内波解，射线理论之后，以水深2100m等Vaisala频率的全板造波内波解对双线性水声剖面情况计算了内波和内波对声场及声线传播的影响，结果表明，内波对声线传播的路径和时间的影响是不可忽略的。     

Ionic medium effects in sea water — A comparison of acidity constants of carbonic acid and boric acid in sodium chloride and synthetic sea water

It is shown that the values of pK_1C and pK_2C for carbonic acid, pK_B for boric acid and the ionic product of water, pK_w, in sea water may be explained on the basis of their determination in 0.7 M_w sodium chloride and the formation of the following ion-pairs: NaSO₄^?, MgSO₄, CaSO₄, MgCO₃, CaCO₃, MgHCO₃⁺, CaHCO₃⁺, MgOH⁺, HSO₄^?, MgB(OH)₄⁺ and CaB(OH)₄⁺. On the whole the calculated stability constants are lower than those given by Garrels and Thompson (1962).     

Quantification of the impact of environmental factors on chlorophyll in the open ocean

Many previous studies of the impact of oceanic environmental factors on chlorophyll (CHL) in a specific region focused on sea surface temperature (SST), mixed-l...     

琉球群岛海域海浪数值计算地形处理效应及试验分析

针对琉球群岛海域内多岛屿复杂地形对海浪数值计算的特殊影响,发展一种综合利用水深数据和高分辨率海岸线数据优化计算网格且引入次网格地形效应的方法,并利用WAVEWATCH-Ⅲ模式进行连续1个月的数值模拟试验。结果表明:采用该方法后,在计算网格分辨率上,充分考虑了海岸和多岛屿地形对海浪传播的作用和多岛屿的次网格效应,数值计算结果有明显改善。     

崎岖列岛附近海域浮游植物与水环境状况研究

于2001年冬(2月)、春(4月)、夏(7月)、秋(10月)首次对崎岖列岛附近海域的浮游植物和赤潮生物与枯水期(2月)、丰水期(7月)的水质进行了调查研究.采用浮游植物细胞丰度法和环境质量单项评价标准指数法,对该海域环境质量状况进行评估.结果表明:崎岖列岛附近海域共有浮游植物6门45属90种,其中赤潮生物有33种,浮游植物平均细胞丰度从大到小的顺序为,夏季(4.25×104个/dm3),秋季(3.85×104个/dm3),春季(2.66×104个/dm3),冬季(5.20×103个/dm3).底泥中发现的藻类有80种,其中赤潮生物有31种,并发现一些甲藻孢囊及休眠孢子.底泥藻类丰度为12~612个/g,平均值为68个/g.主要有害赤潮生物为具齿原甲藻Prorocentrum dentatum(东海区的东海原甲藻P.donghaiense),链状亚历山大藻Alexandrium catenella,塔玛亚历山大藻Alexandrium tamarense,项圈亚历山大藻Alexandrium monilatum,尖刺伪菱形藻Pseudo-nitzschia pungens,具尾鳍藻Dinophysis caudata,夜光藻Noctiluca scintillans,裸藻Eutreptiella gymnastica等.主要赤潮生物优势种为中肋骨条藻Skeletonema costatum.该海域化学需氧量、活性磷酸盐和无机氮则超标严重,水质已处于严重富营养化状态.     

Remote sensing of ocean sound speed profiles by a perceptron neuralnetwork

A method is developed to estimate ocean sound speed profiles through synthesis of remotely measured environmental data and historical statistics of sound speed obtained at a remotely sensed location. Sound speed profiles are represented by an expansion of empirical orthogonal functions (EOF) of the historical sound speed variation, while the remotely sensed environmental data provide real-time information to determine the expansion coefficients. Environmental inputs are limited to sea surface temperature available from satellite infrared sensors, acoustic time-of-flight and ocean bottom temperature measurable from bottom mounted acoustic and thermal transducers. A multilayer perceptron neural network is implemented to learn the functional transformation from the measured environmental input to the desired EOF coefficient output on a set of representative sound speed profiles. Sea surface temperature, time-of-year, and time-of-flight from the acoustic multipath that maximally samples the vertical sound speed are found to be the dominant inputs. The trained network is computationally efficient and produces estimates for untrained environmental inputs with a mean error of 1.1-4.4 m/s     

海洋声速剖面的自动聚类研究

以海区30'网格方区多年月平均统计的声速剖面作为原始数据集,提取声速剖面的表层、主跃层和深海等温层分层结构特征,把我国近海及其邻近海域预分为Ⅰ,Ⅱ和Ⅲ类区。对Ⅱ,Ⅲ类区声速剖面,应用有序样本聚类算法分别进行表层分离。根据各类区的表层声速剖面数据,通过归一化处理和Akima差值采样得到梯度剖面,建立起按月归一化后的声速剖面分层梯度样本集,并应用系统聚类法和SOFM神经网络方法分别进行聚类分析,再根据分类结果并结合各类型海区的声学特点,得到各类型海区声速剖面的典型类型。通过对大量历史数据的分析结果表明,该方法为自动分类海洋声速剖面提供了一条有效路径,弥补了长期以来海洋声速剖面主要依靠人工分类的不足。     

Temperature and salinity of sea water at the ocean floor in the New Zealand region

The temperature and salinity of the water at the ocean floor has been estimated by extrapolation of selected serial station data. Plots of extrapolated bottom water temperatures and salinities against bottom depth are presented, together with a chart showing the regional distribution of bottom water temperature. Discussion of the results in terms of water masses is offered.     

海洋卫星遥感数据同化在海洋声场研究中的应用

卫星遥感数据同化技术已成为海洋学研究的一个有效手段。本文选取了日本以东黑潮流域作为研究海区,介绍了最优插值同化方法对海洋温度场和盐度场的分析,在此基础上对实验海区声场进行了研究。文中为了说明数据同化的优越性,利用WOA数据与其进行比较,体现了同化数据对真实场描述的可靠性。     

渤海叶绿素 a 浓度与环境因素的响应关系研究

基于 2003－2018 年的遥感反演和再分析数据, 分别在时域和频域上分析了渤海海表面温度、光合有效辐射、气溶 胶厚度、风速与叶绿素 a 浓度之间的响应关系。通过傅里叶变换在频域上得到各因素之间的相关性系数, 其显著高于直接在 时域上计算得到的相关性系数, 表明由于相位差的影响, 直接在时域进行相关性分析很可能会低估各因素之间的相关性。傅 里叶变换后的频谱图显示, 叶绿素 a 浓度存在一年、半年、4 个月与季节周期; 风速与气溶胶厚度存在明显的一年和半年周 期; 海表面温度和光合有效辐射具有明显的一年周期, 半年周期较其他几个因素不明显。交叉谱分析的结果表明： 叶绿素 a 浓度和所选的环境因子都在一年周期下具有最大的交叉振幅, 表明在此频率下响应最大; 风速、气溶胶厚度、光合有效辐射 分别超前于叶绿素 a 浓度约 5.0 个月、0.2 个月、0.2 个月, 海表面温度则滞后 1.9 个月。各环境因子之间相互关联, 共同影 响叶绿素 a 浓度的时间分布。     

海洋锋现象及其对水声传播的影响

为了研究海洋锋对声传播的影响,借鉴黑潮引起的台湾海峡南部海洋锋的历史水文观测资料,提出并建立了适合描述台湾海峡南部海洋锋的数学模型及其声速表达式。通过与实测资料对比,建立的海洋锋模型能准确反映客观实际情况,表现出较好的效果。同时,在借鉴了前人研究经验的基础上,采用Argo实测资料,建立了台湾海峡南部海洋锋的数学模型及其声速表达式,利用MMPE水下声场模型进行了海洋声场数值模拟试验,对目标海区典型的声场结构进行了声线路径模拟和传播损失的计算仿真,并将实验结果通过与前人进行的实际大洋声场实验的结果比较,证实了本文的模拟结果是准确可信的,提高了水声数值模拟试验的准确有效性。     

一种提高深远海全深度声速剖面重构精度的方法

开展多波束水深测量应同步进行声速剖面探测.因海上作业条件恶劣、作业时间受限及设备性能局限等影响,在深远海海域常获取不到全深度的实测声速剖面.尽管利用温盐场模型可将声速剖面直接延拓至实地水深的最大深度,但这种气候态平均声速剖面与实际的声速剖面间存在不可控的系统性偏差,会给声速改正及水深测量成果带来质量隐患.给出了一种提高...     

水位波动对临海重力式挡墙基坑稳定性的影响

近年来临海(江)建设的地下工程逐渐增多,与常规静水补给条件下的基坑工程相比,受波浪、潮汐等动水作用影响的基坑可能展现出不同的性状,对该类水力条件下基坑响应问题的研究具有重要的工程意义。依托港珠澳大桥珠海连接线拱北隧道海域段基坑工程,采用PLAXIS软件对波浪、潮汐作用下重力式挡墙两侧的水土压力、基坑的稳定性进行了探讨分析。结果表明,对于均质砂质地基上的重力式挡墙,当基坑距防波堤一定距离时,波浪对其稳定性的影响可以忽略不计;潮汐在海床和基坑中的传播有滞后效应,当潮汐为最高潮位时,基坑并非处于最危险状态;潮汐作用下临海重力式挡墙基坑的稳定性可以通过拟静水位法近似分析。     

Effects of environmental gradients concerning water qualities on the structure of the phytoplankton community in the coastal sea

The effects on the structure of the phytoplankton community of in situ environmental gradients concerning water qualities, formed during the mixing process of coastal with oceanic waters, were investigated on macro scale over a wide area of the Seto Inland Sea, Japan.The community structure of the phytoplankton varied almost constantly along the in situ environmental gradients in the community, which was shown by use of the diversity index rather than a mere listing of the phytoplankton community. These observations were considered to be the result of the direct or indirect response of the phytoplankton community to environmental gradients which occur in situ, which mean a series of variations of the habitat of the phytoplankton community. Their effects were reflected not in biomass but in the structure of the phytoplankton community. It was difficult to establish quantitatively the extent of their effects because of the variability in the degree of the environmental gradients which occur in situ.     

胶州湾海水中一氧化碳光致生成影响因素的研究

海水中的一氧化碳(CO)主要由溶解有色有机物(CDOM)光降解产生,且CO的光致生成量受到环境因素的影响。采集了胶州湾及其河口表层水样,通过实验室模拟实验开展了不同的环境条件(辐射强度、光照时间、温度、pH和盐度)以及水体中CDOM的来源对CO光致生成的影响研究。结果表明胶州湾海水中CO的光致生成速率随辐射强度的增强、水温的升高和水体pH的增大而增大;随着光照时间的延长、水体盐度的增大而逐渐减小;不同来源的CDOM对水体中CO的光致生成速率产生了不同的影响。     

胶州湾海水中一氧化碳光致生成影响因素的研究

海水中的一氧化碳(CO)主要由溶解有色有机物(CDOM)光降解产生,且CO的光致生成量受到环境因素的影响。采集了胶州湾及其河口表层水样,通过实验室模拟实验开展了不同的环境条件(辐射强度、光照时间、温度、pH和盐度)以及水体中CDOM的来源对CO光致生成的影响研究。结果表明胶州湾海水中CO的光致生成速率随辐射强度的增强、水温的升高和水体pH的增大而增大;随着光照时间的延长、水体盐度的增大而逐渐减小;不同来源的CDOM对水体中CO的光致生成速率产生了不同的影响。     

秦山核电站邻近水域环境化学要素特征

本文根据1989年4、7、10月和1990年1月(春、夏、秋、冬)秦山核电站邻近水域零点生态调查和水质监测结果的资料整理而成。经研究证明,该海域是河-海混合水域,盐度从小于3至12之间变化,受杭州湾的涌潮、风浪的影响,水体混合比较强烈,悬浮颗粒物质的含量比长江口高。由于该测区所处的海岸、海底地形,生态系统、径流输入以及水体交换状况不同,故其海洋学特征也不相同。     

Modeling of ocean dynamics with large variations in sea level

The formulation and the algorithm of solving an ocean model for the prediction and assimilation of the observed data which makes it possible to reconstruct the circulation in the deep-water parts of the sea and at a shallow water shelf, as well as to describe the large time–space variability in the surface level, are considered. The model uses a vertical hybrid σ–z coordinate system: the several upper tens of meters of the ocean are described in the σ-coordinate system and the rest of the water column is described in the z coordinates. Such hybridization extends the possibilities of models for reconstructing thermo-hydrodynamic processes in different sea basins and the World Ocean. The differential formulation of the model in the σ–z coordinate system is presented; the simplified records of several operators that are allowable in the case of a small thickness of the ocean σ-layer are described. The construction of a computational grid, approximation of the bottom topography on it, and discretization of equations and boundary conditions of the models are considered; an approach to describing the bottom friction at shallow waters is offered. The results of the comparative experiments in the z and σ–z coordinate models are analyzed.     

包含温度因子的海水地球物理模型函数建模研究

以SeaWinds散射计为例,利用其L2A卫星测量数据和相应的海面浮标测量数据,以温度作为独立变量,借助人工神经网络首次尝试建立了包含温度因子的海水地球物理模型函数。建模实验结果表明,在3—15m.s-1风速范围内,对于两种极化方式,后向散射系数先随温度的升高而增大,当风速大于某一数值后,又随温度的升高而减小,但两种极化方式的转折风速存在差异。该研究结果为海面微波散射机理认识的进一步深入和模型函数精度的进一步提高展示了潜在的可能途径。     

层化海洋中二阶多色波对可渗透结构的绕射问题

可渗透结构具有使波浪作用减弱的效应,而海水的层化及水波的非线性使结构的波绕射产生多层复杂机制。将可渗透结构应用于复杂海况条件中,海水的层化性、波浪的非线性及结构的透空性构成了波绕射的一个十分复杂的数学问题。该问题存在理论研究的必要性,而文章则着重探讨其数学分析的可能性。通过引入二层海的层化海模式及Stokes二阶波的非线性波模式,给出了二阶多色波对透空结构的波绕射的定解问题提法,提出了复合形式的二阶多色波辐射条件式及可渗透结构的二阶物面条件式,应用特征函数解法与积分法推导了多色波对结构绕射的一阶势解与二阶作用的耦合积分解式,并讨论了解式所涉及无穷积分的算法。