奠基海洋化学研究,助推海洋科学发展——中国科学院海洋研究所海洋化学研究70年

本文系统总结了中国科学院海洋研究所建所70年来,海洋化学研究的发展历程和主要科学贡献,在此基础上,提出了海洋化学的发展愿景。建国初期的中科院海洋研究所是我国海洋化学研究的主要奠基者和引领者,70年来一直是我国化学海洋学、海洋生物资源化学利用以及海洋腐蚀与防护等领域的中坚力量,为中国海洋化学的发展做出了不可替代的重大贡献。1950—1990年,系统获得了渤黄东海重要化学要素的分布特征,发现了黄东海溶解氧存在最大值系冬季保持而来;构建了大型海藻经济组分提取的系统化方案,奠定了世界最大规模海藻化学工业的基础;系统开拓了我国海洋腐蚀与防护领域的研究。1990—2020年,中科院海洋研究所的海洋化学研究全面与国际接轨,系统研究了中国近海化学要素特别是微痕量无机/有机组分的分布迁移转化特征及机制,提出了海洋生物地球化学研究的系统思路;研制成功褐藻多糖硫酸酯治疗肾衰新海洋药物,发现大量具有生物活性的海洋活性物质,在应用海洋化学领域也有重要进展。     

中国海洋事业发展60年

新中国成立后，百业待兴，我国开始着手恢复传统海洋产业和海洋科技队伍，编制海洋调查科研长期规划     

守初心耕海探洋七十载 担使命披风踏浪砥砺行——中国科学院海洋研究所70年发展纪实

中国科学院海洋研究所是新中国第一个专门从事海洋科学研究的国立科研机构,她的70年光辉历程是我国海洋科技事业从无到有、从弱到强的发展缩影,是新中国海洋科学调查研究自主创新发展历程的真实写照。本文简要介绍中国科学院海洋研究所的主要发展历程,回顾70年来取得的主要科技成就,并围绕新形势下建设海洋大科学研究中心等改革发展举措,讨论和展望研究所的未来发展。     

21世纪初中国海洋科学技术发展战略

21世纪是人类开发利用海洋的新时代,海洋科学技术将取得重大进步,从海洋获取更多的财富,维护海洋健康已成为人类的共同使命,海洋管理将进入新的发展阶段。进入21世纪的中国,人口的增长,资源的短缺,国民的生活更多地依赖海洋,经济和社会发展对海洋科学技术提出更高的要求──只有发展维护海洋权益的支撑技术,海洋资源开发技术,保护海洋生存环境和减灾防灾技术,才能满足我国人口的物质生活需要。基于此,围绕“权益、财富、健康、安全、科技”．我国提出了以高技术为先导,形成高技术、关键技术、基础研究、基础性工作相结合的海洋…     

回顾过去展望未来——中国海洋科技发展50年

我国是海洋大国,发展海洋事业,对于中华民族的繁荣昌盛和长治久安,对于实现国家“三步走”的宏伟目标,具有重要的战略意义。海洋科技是国家海洋事业发展的强大支撑和不竭动力,开发海洋资源、保护海洋环境、发展海洋经济、维护海洋权益、建设海洋强国,必须依靠海洋科学技术。     

海洋科学技术在海洋可持续发展中的地位和作用

近年来,世界上一些发达海洋国家竞相制定和实施海洋科学技术发展战略计划和规划。如美国制定了《1995～2005年海洋战略发展规划》,法国颁布了海洋科技《1996～2000年战略计划》,俄国在实施《2005年前海洋、北极、南极综合研究科技计划》。所有这些规划和计划都旨     

简述挪威海洋科技发展战略与海洋产业的发展

1　概况1 .1　自然条件挪威是欧盟的成员国之一 ,位于欧洲北部的斯堪的纳维亚半岛 ,面积约 32 .4万 km2 ,海岸线长度2 1 92 5万 km(含岛屿岸线 ) ,国土的 2 /3为山地 ,内有 1 6万个湖泊和岛屿。它的毗邻区为 1 0 n mile,大陆架为 2 0 0 n mile,专属经济区为 2 0 0 n mile,领海为 4n mile受到北大西洋海流和墨西哥暖流的影响 ,雨量丰富 ,气候温暖 ,虽地处高纬度地区 ,但冬季不太冷 ,平均温度为 - 4℃ ,沿海不结冰。夏季最高温度为 2 6℃ ,冬季最低温度为 - 1 5℃ ,森林覆盖面积为 2 7%,最近被国际上评为最适合人类居住的地方 ,人口平均寿命为…     

广东海洋科技创新发展历程、问题及建议

海洋科技是支撑海洋强国、海洋强省建设的重要引擎与驱动力。文章从海洋科技战略演变及海洋调查等方面,梳理了中华人民共和国成立以来广东海洋科技创新发展具有重大推动作用和里程碑意义的重大事件,从海洋科技管理体制机制、科技创新投入及海洋领域高层次人才引进及创新平台建设等角度指出广东海洋科技创新发展中存在的问题。在此基础上,结合广东海洋强省建设需求,提出强化海洋科技创新体制机制建设、打造海洋科技人才和创新平台以及加大海洋科技创新投入渠道与力度等方面的具体建议。     

略论汕头海洋科技发展问题

汕头是一个依托海洋发展起来的港口城市,海洋是汕头的生命线。根据汕头的区位特点,市委、市政府提出了“海洋活市”的战略方针和“建设现代化国际港口城市”的战略目标,其基本内涵是以海洋为依托,以国际市场为舞台,以科技为先导,大力发展海洋经济,把汕头带向繁荣发达的ZI世纪。科学技术,特别是直接影响海洋经济发展的海洋科技是实现战略目标的关键一环。探讨汕头海洋科技的发展问题,是汕头科技和海洋工作的重要课题。汕头海岸线长达289千米,大小岛屿63个,附近海域水深200米,大陆架3．61万平方千米,水深100米以内渔场3．2万平…     

中国海洋生物研究70年

随着中国“海洋强国”战略的提出,加快建设海洋类学科的发展成为历史必然,海洋生物是海洋不可分割的一部分,海洋环境和生物相互依存,相互作用,海洋生物研究重要性日益凸显。为纪念中国科学家在海洋生物领域的突出贡献,本文回顾了建国以来中国海洋生物相关的重要研究进展,梳理了中国科学家在海洋生物领域的突出贡献,系统总结并讨论了未来研究方向,抛砖引玉,希望籍此助推中国海洋生物研究的新高潮。     

70年来中国化学海洋学研究的主要进展

我国的海洋化学工作者通过70年来,特别是近30年来的化学海洋学研究,实现了我国与世界先进水平进入同步发展的快车道,其显著的特点是:(1)化学海洋学研究从元素地球化学分布系统转向了以揭示深层次海洋生物地球化学过程为核心的研究;(2)化学海洋学研究实现了多领域、多视点的综合交叉研究;(3)更加关注了人为影响与自然变化共同作用下的海洋生态环境变化研究,对近海和海岸带而言,更加注重从海陆统筹一体化角度探析化学物质的分布迁移特征。本文从生源要素的海洋生物地球化学过程、微/痕量元素与同位素的海洋化学研究、生物过程作用下的化学海洋学过程等角度,重点总结归纳和分析了30年来我国海洋化学研究的重要进展和发展状况,以期对化学海洋学的进一步研究提供借鉴和启迪。     

中国物理海洋学研究70年:发展历程、学术成就概览

本文概略评述新中国成立70年来物理海洋学各分支研究领域的发展历程和若干学术成就。中国物理海洋学研究起步于海浪、潮汐、近海环流与水团,以及以风暴潮为主的海洋气象灾害的研究。随着国力的增强,研究领域不断拓展,涌现了大量具有广泛影响力的研究成果,其中包括:提出了被国际广泛采用的“普遍风浪谱”和“涌浪谱”,发展了第三代海浪数值模式;提出了“准调和分析方法”和“潮汐潮流永久预报”等潮汐潮流的分析和预报方法;发现并命名了“棉兰老潜流”,揭示了东海黑潮的多核结构及其多尺度变异机理等,系统描述了太平洋西边界流系;提出了印度尼西亚贯穿流的南海分支(或称南海贯穿流);不断完善了中国近海陆架环流系统,在南海环流、黑潮及其分支、台湾暖流、闽浙沿岸流、黄海冷水团环流、黄海暖流、渤海环流,以及陆架波方面均取得了深刻的认识;从大气桥和海洋桥两个方面对太平洋–印度洋–大西洋洋际相互作用进行了系统的总结;发展了浅海水团的研究方法,基本摸清了中国近海水团的分布和消长特征与机制,在大洋和极地水团分布及运动研究方面也做出了重要贡献;阐明了南海中尺度涡的宏观特征和生成机制,揭示了中尺度涡的三维结构,定量评估了其全球物质与能量输运能力;基本摸清了中国近海海洋锋的空间分布和季节变化特征,提出了地形、正压不稳定和斜压不稳定等锋面动力学机制;构建了“南海内波潜标观测网”,实现了对内波生成–演变–消亡全过程机理的系统认识;发展了湍流的剪切不稳定理论,提出了海流“边缘不稳定”的概念,开发了海洋湍流模式,提出了湍流混合参数化的新方法等;在海洋内部混合机制和能量来源方面取得了新的认识,并阐述了混合对海洋深层环流、营养物质输运等过程的影响;研发了全球浪–潮–流耦合模式,推出一系列海洋与气候模式;发展了可同化主要海洋观测数据的海洋数据同化系统和用于ENSO预报的耦合同化系统;建立了达到国际水准的非地转(水槽/水池)和地转(旋转平台)物理模 型实验平台;发展了ENSO预报的误差分析方法,建立了海洋和气候系统年代际变化的理论体系,揭示了中深层海洋对全球气候变化的响应;初步建成了中国近海海洋观测网;持续开展南北极调查研究;建立了台风、风暴潮、巨浪和海啸的业务化预报系统,为中国气象减灾提供保障;突破了国外的海洋技术封锁,研发了万米水深的深水水听器和海洋光学特性系列测量仪器;建立了溢油、危险化学品漂移扩散等预测模型,为伴随海洋资源开发所带来的风险事故的应急处理和预警预报提供科学支撑。文中引用的大量学术成果文献(每位第一作者优选不超过3篇)显示,经过70年的发展,中国物理海洋学研究培养了一支实力雄厚的科研队伍,这是最宝贵的成果。这支队伍必将成为中国物理海洋学研究攀登新高峰的主力军。     

30a来伶仃洋海岸线变迁及海底冲淤变化

采用Kriging网格化等方法,构建了伶仃洋1990年和2008年2期海底地形四维时空模型,结合210Pb测年,分虎门区、淇澳岛区、伶仃洋浅滩区、伶仃航道区和铜鼓航道周边区等5个亚区定量分析了1975年以来伶仃洋海岸线变迁和海底冲淤时空变化。30a来,全区陆地面积增加216.0km2,水域面积减少84.6km2,滩涂面积减少131.4km2,水域容积减少19 783.7×104 m3,年均淤积量达到477.4×104 m3,河口整体处于不断淤浅萎缩中。5个亚区的年冲淤量分别为-236.6×104,135.3×104,663.7×104,-452.7×104和367.7×104 m3;平均冲淤速率分别为-4.46,0.93,1.27,-5.49和2.93cm/a。虎门区和伶仃航道区总体水深加深,其他区域水深变浅,铜鼓航道周边淤积最为严重。虎门区水深加深主因是自然冲刷和人工采砂,伶仃航道水深加深是人工清淤的结果,铜鼓航道为新开挖的人工航道。受人工疏浚抛泥影响,各航道两侧水深明显变浅,其他区域水深变化系三角洲自然演变结果。随着伶仃洋两岸经济的迅猛发展,人类活动已成为该区海底地形地貌演变的重要因素。     

Quantifying the non-conservative production of potential temperature over the past 22000 years

The energy budgets of the ocean play a crucial role in the analysis of climate change. Potential temperature is traditionally used as a conservative quantity to express variations associated with “heat” in oceanography, such as the heat content and heat transport. However, potential temperature is usually not conserved during turbulent mixing, so the use of conservative temperature is more accurate. Based on climatological simulations under the modern and Last Glacial Maximum (LGM;~21 ka;ka=thousand years ago), as well as a transient climate simulation of the past 22 000 years, we quantify the errors induced by the neglect of the non-conservation of potential temperature in paleo-climate research for the first time. The temperature error reaches 0.9℃ near the coasts aff ected by river discharges but is much smaller in the open oceans, typically 0.03°C above the main thermocline and less than 0.01℃ elsewhere. The error of the ocean heat content (OHC) is roughly 3×10^22 J and is relatively steady over the past 22 000 years. However, the OHC increases to six times the original value during the last glacial termination from 20 ka to 7 ka. As a result, the relative OHC error decreases from 1.2% in the LGM climate to 0.14% in the modern climate. The error of the ocean meridional heat transport (OMHT) is generally smaller than 0.005 PW (1 PW=10 15 W), with very small temporal variations (typically 0.000 4 PW), and induces a relative OMHT error of typically 0.3% over the past 22 000 years. Therefore, the neglect of the non-conservation of potential temperature induces a relative error of generally less than 1% in the analyses of basin-scale climate variations.     

30多年来盐城市围填海空间格局变化特征

为探究盐城市围填海空间格局的变化特征,选取1984~2015年Landsat 4/5/7/8影像数据,利用景观指数计算方法,对盐城市新增围填海的面积、强度、聚集度和质心等4个方面变化特征进行分析。结果如下:(1)1984~2015年,盐城市新增和侵蚀破坏围填海面积分别为95 182.71 ha和1 970.45 ha,且随时间变化围填海侵蚀破坏区不断向南扩张。1984~2015年,围填海利用类型经历了从已围待利用地为主到盐养用地为主的演变过程。(2)1984~2015年的3个时间段内港池蓄水围填海强度指数均较小,最大围填海强度指数仅为0.19 ha/km。建设填海造地、已围待利用地和盐养用地的围填海强度指数呈现不断上升的变化趋势,最大围填海强度指数分别为2.15,27.53和77.33 ha/km。农业填海造地的围填海强度指数呈现先上升后下降的变化趋势,最大围填海强度指数为18.51 ha/km;(3)1984~2015年,盐城市围填海各类型的聚集度指数均较高,平均聚集度指数高达96.98。盐城市围填海质心不断向东南方向迁移,说明盐城市围填海开发的重点区域逐渐向南迁移。     

近20年中国近海和海岸带大气黑碳干湿沉降及源解析

作为一种在大气中普遍存在的碳质气溶胶成分,黑碳因可对生态环境产生深远影响而备受关注。对海洋大气黑碳沉降的深入认识有助于进一步明确海洋碳循环过程。目前对中国近海和海岸带大气黑碳沉降的研究工作少且零散,相关研究数据不足以探求其规律。对该区域近20年来已报道的大气黑碳数据进行系统梳理和再分析,利用整合的数据集成估算沉降通量并分析其空间分布特征,最后评述了目前黑碳的源解析方法并评估了该区域大气黑碳的来源,对未来近海大气黑碳研究作了展望。结果表明:(1)中国近海和海岸带陆域大气黑碳浓度平均值分别约为1.95±1.28和5.05±2.62μg·m–3,具有显著的人为污染特征,由北向南,海岸带陆域黑碳浓度近似呈“V”形分布,最低值位于南黄海沿岸,而近海区则大致呈递减趋势;(2)中国近海和沿海陆域大气黑碳的总沉降通量分别为413.2±137.1和1422.7±721.1 mg·m^-2·a^-1,以湿沉降为主,南北差异明显,主要受控于降水过程和陆源排放强度;我国近海黑碳大气沉降量可占全球海洋黑碳总沉降量的16%;(3)化石燃料源贡献了中国海岸带大气黑碳总排放量的...     

近50年来刁口废弃亚三角洲海岸线变迁速率分析

刁口亚三角洲自废弃以来海岸地貌发生了巨大变化,监测海岸线的变化对于保护和开发海岸带具有重要意义。本文以1976—2021年间典型年份的Landsat遥感影像和Google Earth高分辨率影像为数据源,通过RS、GIS技术对刁口废弃亚三角洲地区的岸线进行提取,最后用数字岸线分析系统对1976—2021年间的海岸线变迁进行定量分析。结果显示:1976—2021年间海岸线以均值–23.24m/a的速率向陆蚀退,侵蚀程度逐年减弱,且海岸线时空变化特征显著。就侵蚀程度而言,刁口河口及东侧烂泥湾地区侵蚀强度最大(–165.49 m/a),挑河口—刁口河口岸段次之(–127.61 m/a),东北侧防海大堤岸段最小(–80.66 m/a)。1976—1986年研究区岸段处于快速侵蚀状态,蚀退面积达102.7 km2; 1986—2006年处于持续侵蚀后退状态,蚀退面积约为88.79 km2;2006—2016年基本达到冲淤平衡状态,2016年面积和2006年相差不大;自2016年呈现缓慢蚀退状态,年均蚀退速率为仅2.51 km2。岸线长度总体上表现为减少趋势,但在1996年成为最低点后有所增加。刁...     

近50年影响舟山的台风气候特征分析

对近50年影响舟山的台风气候特征进行了分析.结果表明:影响台风具有明显的年际和月际变化特征;影响路径主要有登陆型和海上转向型两种;台风影响程度与其移动路径、登陆时的中心强度以及登陆后的维持时间密切相关.台风暴雨地理分布呈现出北部少,南部多,东部少,西部多的特点,灾害性台风大风分布却正好相反.近海转向类、登浙类及登闽类台...     

700年以来冲绳海槽西南部粘土矿物来源及其对沉积环境的响应

利用X射线衍射（XRD）技术对冲绳海槽南部HOBAB4-S2站700年以来的黏土矿物组成以及结晶学特征进行了研究和分析,并对该区的沉积特征、物质来源以及黏土矿物所记录的东亚季风的演化历史进行了探讨。研究发现冲绳海槽南部HOBAB4-S2站黏土矿物组合总体是以伊利石（59–77 %,平均含量69 %）和绿泥石（11–17 %,平均含量14 %）为主,而蒙脱石（5–23 %,平均含量12 %）和高岭石含量（2–6 %,平均含量4 %）则相对较低。通过黏土矿物研究对物源进行分析,发现冲绳海槽南部研究站位的黏土矿物中,蒙脱石主要是来自于长江或者东海大陆架的再沉积。伊利石,绿泥石以及高岭石主要来自于台湾河流,尤其是兰阳溪。蒙脱石/（伊利石+绿泥石）比值的大小可以用来指示东亚夏季风的强弱变化。1320 AD以来的黏土矿物组合的变化较好地记录了部分中世纪暖期后期、小冰期以及现代暖期3个时期在百年时间尺度上的气候波动。该指标显示,相对于中世纪暖期后期,东亚季风强度在小冰期（1405–1850 AD）和在现代暖期（1955 AD）均存在明显的减弱,指示该时期台湾东北部-冲绳海槽南部地区处于相对湿润强降雨的气候环境。