链接热带东印度洋环流的海洋波动桥梁

热带印度洋环流动力研究对认识海盆尺度物质和水体交换、区域乃至全球气候变化具有重要意义,亦服务于人类的生产生活。回顾了近年来基于中国科学院南海海洋研究所热带印度洋观测取得的环流动力方面的研究进展,探讨提出海洋波动桥梁概念,即：赤道波通过水平传播、垂向传播和东边界反射,在赤道上混合层、次表层和中深层调制着赤道流系的生成与变化;随着波动能量在东边界以沿岸开尔文波和反射罗斯贝波的形式往外赤道传输,赤道动力过程亦调节着外赤道的环流结构变化。作为能量传输的十字路口,海洋东边界是环流变化的动力支点。在其支撑下,海洋波动成为环流间重要的能量纽带,贡献于环流的动力联系,是东印度洋环流多尺度变化的重要内因。基于观测,初步探讨了大尺度气候模态等外因对热带东印度洋环流的影响。凝练的海洋波动桥梁动力学框架,为进一步研究热带印度洋的环流的特征、变化及影响提供科学启示。     

温盐环流反转及其对新生代气候的影响

温盐环流是由海水温度、盐度差异驱动的全球洋流循环系统。在气候系统中,它对全球热量输送起到了十分重要的作用。在亚轨道尺度(千年时间尺度)上,温盐环流的改变导致了一系列快速的气候变化,因此备受关注。在构造时间尺度(百万年时间尺度)上,古海洋记录和数值模拟揭示出,温盐环流的反转对新生代气候也产生了非常显著的影响。在新生代,温盐环流由“南大洋深层水主控型”向“北大西洋深层水主控型”反转。这一反转改变了全球的热量输送,使得南半球强烈变冷,并有可能导致南极东部永久冰盖的形成。在这一反转事件中,热带海道的作用更加重要。     

区域气候模式分辨率对夏季降水模拟的影响

利用最新发布的区域气候模式RegCM4,选取3种水平分辨率,3种垂直分辨率,对2001～2003年6～8月气候状况进行模拟,将模拟降水与GPCP降水资料在季、月、日尺度进行对比分析,研究分辨率对夏季降水模拟的影响,得到主要结论:RegCM4模拟结果能较好地反映模拟区域降水由东南向西北递减的分布趋势,模拟降水量随水平、垂直分辨率的增加而减小,当水平分辨率为30 km,垂直分辨率为14层时,全区域模拟降水偏差最小;不同区域、不同月份区域平均降水对分辨率的敏感性存在明显差异;在高海拔区域,分辨率对降水模拟影响显著,随着水平分辨率的提高,模拟降水更接近观测值;模拟日降水强度分布的峰值随着垂直分辨率的提高,向弱降水方向移动显著;分辨率配置主要影响模拟降水偏差的低频分量及24 d周期分量,通过合理调整分辨率配置可以有效减小模拟系统误差。     

大洋热盐环流研究的一个焦点：北太平洋是否有深水形成

现代大洋热盐环流的特点之一是北大西洋有深水形成而北太平洋没有，这种不对称性对周边气候产生了重要影响。尽管理论上认为大洋热盐环流可能存在对应不同气候的多平衡态，但北太平洋是否曾有过深水形成已成为目前学术争论的一个热点。简要介绍了最新的热盐环流研究成果，重点分析现代北太平洋无深水形成的原因，其中亚洲季风的水汽输送和低蒸发是两个重要的影响因子。     

大尺度大气环流变化及其对北半球冬季温度的影响

近半个世纪来的全球温度的变化表现出有很大的空间尺度和显著的线性趋势 ,许多研究强调温室效应对全球气候变暖的影响。文中的研究表明大尺度的大气环流的变化对北半球冬季温度有很重要的影响。最近一些学者侧重北大西洋涛动 (NAO)和北太平洋涛动 (NPO)的作用 ,而NAO和NPO都是行星尺度大气环流在区域的特殊表现形式。全球西风环流系统可能具有根本性的作用。当西风环流处于高指数时期时 ,则温度偏高 ;当处于低指数时期时 ,则温度偏低。西风强度及NAO和NPO能解释近 50年来北半球冬季温度变化方差的 2 7 2 %。     

黄海西部沿岸流系特征分析及其对物质输运的影响

黄海西部沿岸是我国人类活动和海洋经济开发较为集中的地带,陆地和海洋相互作用较为强烈,其特殊的地形和所处的独特地理位置,使得该海域的环流复杂多变,沿岸海域各水团与陆架锋以及长江口东北部的锋面一起构成了黄海西部特有的环流体系和背景场,对该海域的物质输运和扩散、海水运动以及海洋生物地球化学过程产生影响,并制约着沿岸海域对污染...     

加蓬盆地盐岩特征及其对盐下油气勘探的影响

加蓬盆地是一个典型的被动大陆边缘含盐盆地,以下白垩统盐岩为界分为盐上、盐下两个勘探领域。近年来随着巴西深水盐下陆续获得多个世界级油气田发现,以加蓬、宽扎为代表的西非盐下也逐渐成为世界油气勘探的热点。如何落实盐下圈闭是制约盐下油气勘探的首要难题。从盐岩岩性组合、岩石物理特征入手,分析了加蓬盐岩特征及其对盐下地震成像及构造落实的影响。同时,针对加蓬深水这一热点区域勘探程度低、烃源岩、储层等基本石油地质条件不清的特点,利用盆地模拟手段,分析了加蓬深水区盐下烃源岩的热成熟度及盐岩对盐下烃源岩热演化的影响;结合新钻井资料,分析了盐岩对盐下储层物性的影响,指出加蓬深水区盐下储层具有较好物性;分析了盐岩平面分布特征,从盖层角度指出了盐下油气勘探最有利的区带。对其他含盐盆地盐下油气勘探具有一定借鉴意义。     

高温巷道调热圈特性及对隔热支护结构的影响

为了研究高温巷道下围岩-隔热支护体系温度场的分布情况,基于围岩散热、能量守恒原理和异步长有限差分计算方法,建立了围岩-支护体系一维非稳态下的有限差分方程,编制相应解算程序,探讨了通风时间、围岩导温系数、温差、隔热层厚度和导热系数对围岩调热圈温度场的影响规律。研究结果表明：隔热层能延缓围岩散热和减少巷道风流对围岩的扰动,加快巷道降温;调热圈半径随通风时间增加、围岩导温系数增加、隔热层导热系数增加和厚度减少而增加。围岩温度梯度随通风时间增加而降低,随风流和原岩温差增大而增大;研究提高了对高温巷道调热圈特性及隔热结构的认知,对合理安排隔热支护有一定指导作用。     

平流层和下垫面热状况对大气环流影响的研究和数值模拟

近年来世界范围的干旱、水灾、酷热和严寒接连不断地发生,使得人们对大气环流异常的物理机制,气候异常的原因,长期天气过程的物理基础等问题给予了越来越多的重视。海气相互作用是影响大气运动的主要过程之一;平流层的热状况对对流层大气环流也起着重要作用。从1986年3月起到1989年底我们开展了平流层和下垫面状况对大气环流影响的研究和数值模拟实验工作。研究工作主要集中在平流层臭氧的加热作用和海温异常两个方面对大     

脂肪酸盐生烃热模拟研究及其意义

干酪根晚期生油说很难圆满解释碳酸盐岩的生烃机制。本文从新的视角探讨了在碳酸盐岩中还存在一类潜在的生烃母质-脂肪酸盐。由于脂肪酸盐物化性质独特，很难从地质体中得到纯脂肪酸盐，因此我们采用了化学合成方法制备硬脂酸镁（ＲＣＯＯ）２Ｍｇ，并对硬脂酸镁、硬脂酸及硬脂酸镁加碳酸钙三个系列的样品进行了３００℃和３５０℃的常规热解实验；实验结果表明脂肪酸盐在热解温度下能够生成烃类物质，并且脂肪酸盐的烃类转化率明显高于脂肪酸。脂肪酸盐的热解断裂方式中α>β>γ，与脂肪酸的断裂方式相比，其β和γ断裂方式较强。这一实验结果可能会对碳酸盐岩的评价提供新的启示。     

苏南地区土地利用状况变化对区域气候环境的可能影响

苏南地区土地利用状况变化对区域气候环境的可能影响张耀存（南京大学大气科学系南京２１００９３）傅小锋（中国科学院地理研究所北京１００１０１）关键词土地利用区域气候环境数值试验分类号Ｐ４６１／４３５近年来气候异常现象在世界各地频繁出现,这些气候异常现象往...     

断层作用热模型及其对烃源岩热演化的影响

从盆地的应力状态分析入手,从断层摩擦生热的角度,建立了断层作用生热的定量模型。在此基础上,确定了断层摩擦产生的热量与断层的性质、深度、构造应力和流体压力等之间的定量关系,定量分析了断层摩擦生热对烃源岩热演化的影响。结果表明:断层作用的生热量主要决定于断层的深度,构造应力的大小、流体压力、断层的位移量、断面摩擦系数等;断层的活动速率对断层摩擦的生热量没有影响,但对断层带内产生的温度却起决定性的作用;在断层快速活动的条件下(地震型),断层摩擦生热虽然可以产生很高的温度,可以造成断层面附近岩石的局部熔融,但其影响范围和影响持续的时间是十分有限的。     

热带北大西洋模态年际变率的研究进展与展望

热带北大西洋模态(NTAM)年际变率是北半球春季热带北大西洋的主导变率。它对热带辐合带的南北移动、周边国家的降水以及全球气候都有显著的影响。通过回顾前人的相关研究,归纳了NTAM的几种形成机制,概括了NTAM对气候系统的影响,综述了模式对于NTAM年际变率的模拟能力,总结了以往研究进展中存在的薄弱环节。最后以此为契机,对未来NTAM的研究方向进行了展望。     

冰冻圈变化对经济社会系统的综合影响及其适应性管理策略

冰冻圈是气候系统影响最直接和最敏感的圈层。在全球变化背景下,冰冻圈变化与生物圈、岩石圈、水圈、大气圈、人类圈之间的相互作用日趋加剧。特别地,冰冻圈快速变化对其影响区经济社会系统产生了广泛而深刻的负面影响,甚至危及人类福祉、经济社会系统的健康、和谐、持续发展。鉴于冰冻圈区位劣势及其较为落后的经济水平,其应对冰冻圈变化的能力极为有限。目前,适应仍然是冰冻圈应对气候变化的主要途径。冰冻圈变化对经济社会系统的综合影响分析是适应冰冻圈快速变化的基础,其适应性管理战略则是减轻冰冻圈快速变化不利影响、降低自然和经济社会系统防御其不利影响脆弱性的最终目标。     

北太平洋副热带环流变异及其对我国近海动力环境的影响

我国东部陆架海和南海是国防安全的重要门户;位处第二岛链以西的副热带北太平洋既是各国争夺的重要海区,又是我国从近海走向大洋的重要通道.围绕"北太平洋副热带环流变异如何通过黑潮与我国近海动力环境之间相互作用"这一国际前沿科学问题,国家重点基础研究发展计划项目"北太平洋副热带环流变异及其对我国近海动力环境的影响"于2007年9月正式立项.该项目不仅有助于拓展和丰富海洋动力学理论,揭示我国近海及邻近大洋动力环境变异机制,提高预测能力,而且也将为维护我国国防安全和海洋权益,为可持续开发利用海洋资源提供海洋动力环境保障.该项目主要研究内容包括:①北太平洋副热带环流变异和调整机理;②黑潮与我国近海的能量与水体交换过程及机制;③北太平洋副热带环流变异与大气驱动力的耦合效应;④我国近海及邻近大洋动力环境变异的可预测性研究.拟解决的关键科学问题为:北太平洋副热带内区环流变异的机理及其对黑潮的影响;黑潮源头变异机理及其对吕宋海峡水交换的影响和黑潮变异机理及其对东部陆架海域动力环境的影响.     

滇中红层膏盐溶蚀特征及其对水质的影响

滇中红层多含有石膏、岩盐等可溶盐矿物,在可溶盐富集地段,地下水往往表现为咸水或微咸水而不适宜饮用。文章以楚雄市谢家河河谷为例,基于钻探、物探、测井、水质分析等综合勘察资料,研究红层膏盐在地下水循环中的溶蚀特征并分析膏盐溶蚀对水质的影响。结果表明：膏盐溶蚀形式主要为散点状膏盐的溶蚀孔洞和裂隙状石膏的溶蚀裂隙,溶蚀强度主要受控于含水介质孔隙发育程度和地下水循环速度;浅层地下水循环速度快,虽可溶盐溶蚀强烈,但对地下水水质影响较弱,水质超标面较小;深层地下水循环速度慢,可溶盐溶蚀后富集于深层承压含水层中,导致地下水水质超标面大;断裂及其影响带导水造成深层承压水向浅层地下水越流,导致浅层地下水水质变差。     

印度洋偶极子对西太平洋暖池降水稳定同位素的影响

西太平洋暖池（暖池）是全球最重要的热源和水汽源区,其变化通过大气遥相关强烈影响全球不同地区的水文气候。暖池区的降水同位素组成及其影响机制对该地区的水文气候研究具有重要意义,但目前鲜有这方面的研究。文章结合降水同位素观测数据与IsoGSM模式,分析了印度洋偶极子（IOD）对暖池区降水δ¹⁸O的影响。结果表明,在IOD正位相期间,暖池区表层海水温度（SST）距平降低,抑制了该地区的对流活动,同时,增强的印度洋东西SST梯度导致反常的赤道东风距平和减弱的印度洋沃克环流,这二者均使得暖池区降水量下降（降水量效应减弱）,降水δ¹⁸O升高;而在IOD负位相期间,情况则相反。降水同位素对IOD的这种响应也体现在暖池区高分辨的珊瑚δ¹⁸O记录上,表明暖池区降水同位素变化主要受控于IOD所导致的降水量变化（雨量效应）。在全球变暖的背景下,IOD呈增强的趋势,暖池区降水和珊瑚记录中的氧同位素值在21世纪也可能会呈增长的趋势。

     

苏北盆地盐城凹陷盐③断裂带构造演化及其控圈作用

盐(3)断裂带位于苏北盆地盐城凹陷中,断裂带及周边区域发生过多期伸展-走滑复合的构造演化,控制圈闭的时空有效性。为阐明这些构造圈闭对油气差异聚集的影响,需先明确盐(3)断裂带在各时期的演化过程,并研究构造变形对圈闭的控制作用。本文基于盐城凹陷高精度三维地震资料,揭示主要断层和周边褶皱的几何学形态和运动学特征;结合断距回剥法定量恢复断层分段生长过程,进一步利用古构造图分析各期次的褶皱变形规律,解析各期次构造演化性质以及控圈作用。结果表明,盐(3)断裂带经历3个主要演化阶段：(1)泰州—阜宁期(K₂t—E₁f₄)NW向伸展控制盐(3)正断层西段孤立生长、东段发生软连接,此时主干断裂的控陷作用不明显,圈闭不发育;(2)阜宁期末发生短期快速的压扭作用,造成盐(3)断层再活动,同时形成一系列的NW向共轭剪切断层,此时沿着盐(3)断裂带形成了一系列的圈闭;(3)戴南—盐城期(E₂d—Ny)发生SN向东强西弱的伸展,控制盐(3)断裂带东部再活动,并对圈闭进行调整。整体而言,盐城凹陷的构造活动强度具有“早强晚弱,东...     

热带准40天振荡的现象、成因及其与热带外环流的遥相关

该项目的研究工作主要取得以下三方面成果: 一、进一步揭示了准40天振荡的基本特征。 (1)发现准40天周期的低频振荡(下简称LFO)在赤道纬圈剖面内向东向上传播。赤道印度洋地区低频扰动动能向扰动位能转换,该地区扰动的维持必须依靠侧向能量输送。LFO导致西风动量向下输送,其动力学特性与开尔文波明显不同。(2)指出夏季120°E高空(低空)副热带地区有一个纬向风(径向风)传播的分离带(汇合带),其两侧的LFO的特性有显著