黑潮延续体温盐锋的时空变化特征及其声场的初步分析

通过对WOA13多年(1955—2012年)季节平均数据的分析,利用绝对梯度最大值连线的方法,得到日本东海岸黑潮延续体温盐锋轴的空间信息,对锋轴线上的锋强度的季节变化特征进行了分析,并利用BELLHOP模型初步讨论了锋区内的声场特点。认为黑潮延续体锋轴线的位置随深度增加逐渐南移,其温盐强度随季节随深度都有明显变化,1—3月份混合层现象明显,此时水下声道受到声源深度的影响明显。     

西北非上升流锋时空变化特征研究

西北非上升流锋研究具有较高的海洋学研究价值和军事应用价值,本文主要通过WOA13数据对西北非上升流锋区锋面分布、锋强度水平和垂直变化特点以及相应的季节变化特点等时空变化特征进行研究,旨在弥补国内外对于西北非上升流锋区研究的不足。分析认为,西北非上升流锋轴线大致沿海岸分布,且随着深度增加逐渐远离海岸;锋轴线上锋强度在水平和垂直分布不均匀,水平方向上强度大的区域集中在23°N~25°N之间,垂直方向上在水深50~150m范围内锋轴线强度较大;锋的季节变化主要表现在温度锋强度季节差异上。     

对马海流温盐锋的时空变化特征及其附近声场的初步分析

通过对WOA13数据库季节平均数据的分析依次得到锋区内0~1 000 m各层锋轴线的位置,对马海流锋轴线位置由表层的40°N附近随深度增加逐渐南移到39°N附近且位置的季节摆动幅度增大.利用绝对梯度方法对温度锋强度与盐度锋强度的水平分布及垂直变化进行了分析;对比了四季锋强度的差异以及差异比率,得到了不同深度不同季节锋强度强弱分布的规律.对比声速穿过锋线时的差异认为表面声速从南到北逐渐减小,锋轴线南北两侧声速差异主要集中在150 m以内,且随深度增加声速差异减小.此外,还运用BELLHOP模型对锋区内700 m以浅的声道特点以及声传播损失进行了简单分析.     

本格拉上升流锋时空变化特征研究

本格拉上升流区域作为大西洋东边界上升流区域,对于区域乃至全球气候均有重要影响;同时上升流区域处于非洲南部与拉丁美洲相近,战略地位重要。海洋锋作为海洋中尺度现象对海汽相互作用、生物多样性,水下声传播等均有较大影响。因此,对本格拉上升流锋时空分布、锋强度季节变化具有较高的科研、经济和军事价值。通过WOA13季节平均数据对上升流锋区三维空间分布特点,锋强度分布季节变化等方面进行了分析。分析结果表明:本格拉上升流锋锋轴线随深度增加逐渐偏离海岸,锋轴线位置随季节改变摆动幅度不大;本格拉上升流锋强度分布具有明显的南北差异,呈现南强北弱的特点,且在浅层温度锋强度有较大季节差异,锋强度垂直方向上最大值位于30~90 m水层内。     

日本海的锋面分布特征及其季节变化

基于1980—2015年的SODA(Simple Ocean Data Assimilation)数据,采用绝对梯度方法提取了海洋锋信息,分析了日本海锋区的空间分布特征、锋轴线位置和锋出现频率,研究了日本海温度锋、盐度锋的分布特征和季节变化规律。结果表明:日本海温度锋总体上呈SW—NE走向,季节变化特征显著;锋轴线没有随季节变化发生明显摆动,但随着深度的增加向日本沿岸移动。盐度锋季节性变化规律显著,但轴线位置相对稳定;在整体空间分布上和季节变化上均与温度锋截然不同;整个盐度锋可分为对马海峡锋和日本海北部锋两部分,其中对马海峡锋位于对马海峡附近,具有和当地温度锋相同的特征,日本海北部锋位于日本海最北部,沿着俄罗斯海岸分布。     

阿尔沃兰海海洋锋时空气候变化特征

阿尔沃兰海海洋锋研究有较高的学术价值和军事应用价值,然而目前对于阿尔沃兰海海洋锋国内外缺乏相关研究。本文通过WOA13季节、月平均数据对阿尔沃兰海海洋锋锋轴线分布变化特征,锋轴线强度分布变化特征等方面进行了研究。认为阿尔沃兰海温度锋可分为0—30 m与30—200 m两层分别讨论,其中0—30 m成南北分布而30—200 m内锋轴线则成东西方向,两部分锋轴线分布特征及强度变化特征均有不同。阿尔沃兰海盐度锋四季存在且0—200 m内锋轴线均成南北方向分布,其锋轴线上强度随深度成先增加后减小的特点,最大强度对应的深度在100 m处。     

丹麦海峡海洋锋时空变化特征研究

丹麦海峡海洋锋可为局地气候变化、海峡鱼类分布以及海峡中尺度涡等方面研究提供参考,在军事领域也具有较高应用价值。然而目前国内外缺乏对于丹麦海峡锋的系统研究。本文利用WOA13数据,对丹麦海峡锋位置、强度空间分布以及相应的季节变化进行了分析。结果显示,锋轴线位置在34°W以西150 m以浅相对稳定,34°W以东锋轴线随深度和季节均有摆动。锋强度在水平和垂直方向分布不均匀,水平方向上锋轴线最大值与最小值差值一般在3倍以上。垂直方向盐度锋主要集中在100 m以浅,且强度随深度不断减小;温度锋强度最大值在表层以下且在300 m以深随深度增加锋强度减小,但有一些区域如27°W和28°W附近,受到海底地形的影响温度锋强度随着深度的变化有大幅度增加的特点。     

苏北浅滩外侧潮汐锋的季节变化及结构分析

利用高分辨率(1/18°)的POM(Princeton Ocean Model)模式数值模拟结果,结合观测数据分析了苏北浅滩外侧潮汐锋的季节分布特征和变化规律。研究结果表明,苏北浅滩外侧潮汐锋的季节变化特征显著,春末开始出现,夏季底层温度锋强度最大且锋区位置较稳定,锋区宽度约40 km,平均强度约0.35℃/km,秋、冬季随上层海洋湍流垂向混合的加强,潮汐锋逐渐减弱至消失不见。对比实测数据和模拟结果发现,沿34°N断面,夏季潮汐锋区附近等温线明显抬升,存在由陡峭地形和分层流体的内埃克曼效应共同作用形成的上升流现象。次表层海水出现低温冷水区,位于122.2°E附近。跨锋区断面的温度和流场分布特征同浅水区强烈的潮混合过程密切相关,斜压在锋面处产生了较强的南向流动。本研究结果促进了对苏北浅滩外侧陆架潮汐锋结构特征的认识,为研究黄海西部生态环境的动力过程影响提供参考。     

基于CTD数据的东海黑潮锋特征研究

基于东海PN断面多年CTD实测资料,主要从PN断面上的温盐结构和声场结构两个方面进行研究,统计分析PN断面上东海黑潮边界锋的水文要素特征。文章利用Matlab软件对资料中所涉及的温盐数据绘制等值线图,描绘出PN断面上关于测站位置、温盐分布特点,利用Mackenzie公式计算声速分布及其变化,从而构成温、盐、声三种要素的断面分布图。此外还进一步分析了PN断面温盐断面结构,得到黑潮锋的分布与强度特征。并对黑潮锋的季节变化规律进行分析,得出夏秋季节黑潮在PN断面上的海洋锋强度相对于冬春季节要大、冬季最弱等结论。     

我国周边海域典型海洋锋特征建模研究

基于海洋锋空间位置、水平分布结构和垂直扩展特征等时空特征参数,结合海洋锋空间结构几何模型,建立了区域海洋锋温盐三维结构快速重构特征模型,对黄海西部沿岸锋和东海黑潮中段锋锋区温度场进行了仿真计算,并与实测数据进行了比较分析,实验结果表明：仿真结果与实测数据符合较好,实验结果验证了特征模型的有效性和可推广性。海洋锋区声速具有明显的水平梯度变化,对声纳的水下探测和反探测产生显著影响,因此,需要建立实时估计获取锋区水下温、盐结构的方法。海洋锋特征模型能够快速有效地重构海洋锋区温度场,为实时获取海洋锋水下结构特征提供了方法。     

一种适用于深海长基线定位的自适应分层声线跟踪法

在深海定位中,声线传播距离长,声速剖面层数多,采用分层等梯度怕线跟踪法运算量大,会明显降低定位的计算效率。针对这一问题,提出了一种自适应分层声线跟踪法,根据声速梯度的变化情况对声速剖面数据进行自适应分层,保留主要声速层以减少运行时间。实验表明,该方法在保证定位精度的前提下显著地提高了计算效率。     

连云港海域极值波高统计资料年限初探

利用连云港1960-2011年连续51 a长期波浪资料,针对不同资料年限共分41组情况,结合适用本海域的年N大波法(N=8)与三参数Weibull分布函数的最优组合方式,进行设计波高计算与比较分析,得到更优资料年限,以及满足精度要求的最少年限等结论。结果表明:在连云港海域,对于中长期资料年限,19~30 a结果相对稳定可靠,对于长期资料年限,47 a以上更为合理,结果可信。同时给出计算百年一遇重现期时47 a以上资料较为合理,五十年一遇重现期时19~30 a较为合适,最少也得19~22 a,二十年一遇重现期时至少需要15~18 a。     

基于数据相似度的多维海洋数据交互式集成可视化

为充分挖掘多维海洋数据中的隐藏信息,提出一种基于数据相似度的多维数据交互式集成可视化方法。引入平行坐 标作为交互工具,以颜色条带表示用户感兴趣数据集;设计一种迭代式 al pha颜色混合方法,对条带重叠区域的颜色进行处 理以实现相关信息的有效表征;引入数据相似度概念并给出形式化定义,通过颜色空间 RGB 与 HSL 之间的相互转换,改变 混合色亮度实现其区别表征。实验结果表明,基于数据相似度的多维数据集成可视化方法不仅能够将多个相关数据集以集成 的方式同时展现,并且还对各组交互数据集的相似度进行了区分表征,细化了信息展现层次,有效提高了可视化结果的信息 承载量。     

象山港潮汐通道潮波变化特征及其影响因素分析

依据象山港佛渡水道、牛鼻山水道和狭湾口的实测水文资料,分析3个潮汐通道的潮汐、潮流分布特征及其差异性;建立该水域潮流数值模型,探讨各水道及其交汇处的流场变化特征和影响影响分析。结果显示,狭湾内的涨落潮流主要通过牛鼻山水道受外海潮波的影响,仅在涨落潮流的起始阶段经佛渡水道与崎头洋存在水体交换;牛鼻山水道涨落潮流主要受外海潮波的控制;崎头洋落潮流与外海涨潮流在佛渡水道的交替变化,决定了佛渡水道涨落潮流的方向。佛渡水道涨潮流为东北向,落潮流为西南向。崎头洋通过佛渡水道与象山港进行水体交换,象山港涨、落潮流除了与外海进行水交换外,还受到杭州湾涨、落潮流的影响,有助于对舟山群岛南侧潮波以及杭州湾与外海水体交换的研究。     

南海周边国家近20年海岸线时空变化分析

利用遥感和GIS技术获取了1990-2010年3期南海周边国家不同类型海岸线的时空分布,对近20年来南海周边国家海岸线时空变化特征进行了分析研究。结论如下:(1)南海周边国家岸线人工化趋势明显,自然的生物岸线(主要是红树林)和基岩岸线消失显著。除中国和新加坡外,总体开发强度尚处于初级阶段;(2)研究区大部分区域岸线受人为开发因素影响显著,空间位置以向海推进为主,平均推进速度为8.09 m/a。而湄公河口、泰国湾以及印度尼西亚西北部等区域由于海水的侵蚀作用,向陆后退趋势明显,平均后退速度为5.96 m/a;(3)研究区各个国家海岸线长度变化不一,反映各国对海岸线的开发强度和阶段不同,其中,新加坡岸线开发强度最高,菲律宾和柬埔寨处于简单的海岸开发阶段;(4)中国、新加坡和文莱对其海岸带的开发主要集中在2000年前,而2000年后海岸开发强度有所减弱,其他国家对海岸带的开发主要集中在2000年后,尤其是越南、泰国、马来西亚、印度尼西亚比较明显,而菲律宾对海岸带的开发强度最弱,说明南海周边国家沿海区域经济发展的不均衡性。     

闽浙近岸海域赤潮暴发前后海水营养盐特征分析

依据 2013年 4月 24日-5月 23日闽浙沿岸赤潮暴发前后 4个航次的现场调查数据,分析了该海域各项溶解无机态 营养盐的浓度及分布特征,并对其与赤潮的关系进行了初步探讨。结果显示,调查海域春季 DI N、PO 4 -P 和 Si O 3 -Si的平均 浓度分别为 （16. 62依8. 62 ）滋mol / L、 （0. 75依0. 33 ）滋mol / L和 （19. 91依10. 30 ）滋mol / L,氮和磷的平均浓度均超过国家一类海水水质标 准。营养盐的分布特征整体上表现出由近岸向外海逐渐降低的趋势,高值区出现在飞云江口和闽江口等近海海域,赤潮暴发 后,整个调查海域各项营养盐分布表现出北低南高的特点。赤潮区域 DI N 和 PO 4 -P 浓度随着赤潮的发生、发展呈持续下降 的趋势,低氮磷比不利于东海原甲藻 （ Pr or ocent r um donghai ens e ） 的生长。水文跃层、生物作用、陆源输入及台湾暖流等是 影响春季 FA 断面营养盐分布的主要因素。     

天津港航道悬移质输运特征的观测研究

运用现场观测的天津港航道处水深、流速以及悬沙浓度资料,采用垂向平均的计算方法,得到天津港航道的悬移质 输沙率,讨论当前条件下天津港航道悬移质输沙的特点,为天津港港区及航道附近水域的泥沙输运及淤积研究提供可靠依据。     

波控中等潮差海滩剖面时空变化过程研究

通过对一波控中等潮差海湾切线段 16个月海滩剖面数据,采用 EOF 分析提取了占数据总方差 91. 32 % 的前 3个空 间特征函数研究海滩剖面空间变化。结果发现第一空间特征函数指示了滩肩顶至碎波带海滩剖面变动逐渐增强的特征,是海 滩剖面变化的主要模式;第二空间特征函数指示了滩肩形成与消亡;第三空间特征函数指示了大潮高潮位的巨型滩角的存 在。通过对 EOF 分析得到的时间特征函数作连续功率谱分析,反映该海滩剖面波能在大小潮汐约半月潮周期、近塑望月潮 频率周期和大小潮汐约 2个月潮周期内对这些空间过程的控制,体现了这一波控中等潮差海岸近岸区,叠加在周期性潮汐之 上的波浪是海滩演变的主要动力因素,这在以前的研究中所忽略。     

海上试验场对近岸波浪数值模式研究工作的支撑作用分析

分析了波浪数值模型研究工作的需求,并结合海上试验场自身的特点,提出相应的海上试验场建设方案,以更好地 发挥海上试验场对波浪数值模型在近岸区域应用研究工作的支撑作用。     

连云港海岸带土地利用变化生态效应量化研究

以连云港海岸带土地利用变化为研究对象,通过 GI S空间分析、TM 和 ETM 卫星遥感影像判读解译、土地利用图斑 提取、数理统计分析和生态足迹分析等技术,研究连云港海岸带 1987-2012年 4个时间段土地利用变化特点及其生态足迹和 生态承载力数值。研究结果表明：生态足迹和生态承载力是一种有效的海岸带土地利用变化生态环境效应定量计算方法,计 算显示,在 1987-2012年期间,占主要地位的土地利用类型是海域、盐场、建筑用地和耕地;近二十多年,耕地和建设用地 变化幅度大,耕地面积逐年减少,建设用地面积快速增大;同时,研究区生态足迹已逐渐超出自然生态系统生态承载力阈 值,两者之间矛盾日益明显,生态环境已趋于不安全状态,须尽快调整海岸带土地利用模式,使之可持续发展。