南海西沙海域甘泉海台的阶梯状地形

通过多波束水深资料,研究了南海西沙海域甘泉海台地形特征。甘泉海台顶面平坦,坡度通常＜1°,但存在3级阶梯状地形,水深范围介于550~700 m,这3级阶梯状地形总体向南西倾斜。在600~850 m水深范围内,甘泉海台普遍发育水下阶地,识别出的水下阶地多达5级,其中西侧阶地发育程度优于东侧。初步认为：甘泉海台顶部和周缘阶梯状地形是冰期―间冰期旋回尺度上全球海平面变化和南海地壳沉降共同作用的结果,这２个因素可能也控制着南海其他珊瑚礁的发育演化。在850~1 300 m水深范围内,甘泉海台周缘存在倒石堆状地形,推测主要是珊瑚礁碎屑从礁顶搬运沉积的产物,甘泉海台西北侧比东南侧倒石堆地形更加发育的现象估计与甘泉海台顶面向南西倾斜直接相关。     

西沙群岛琛航岛全新世珊瑚礁的起始发育时间及其海平面指示意义

以西沙群岛琛航岛珊瑚礁钻孔为材料,通过高精度铀系测年技术测定了全新世底界的年代;同时利用MAT-253同位素质谱仪和电感耦合等离子体质谱仪测定了0~20 m层段δ¹³C、δ¹⁸O和锶元素的质量分数,以U-Th年龄为基础,结合δ¹³C、δ¹⁸O和锶元素的质量分数均在16~17 m之间明显降低这一特点,得到琛航岛全新世珊瑚礁的起始发育时间为距今7 900 a前,不整合于晚更新世的珊瑚礁体（年代老于110 ka）之上,全新世礁体的厚度为16.7 m。考虑研究区域新构造活动相对稳定,以及南海现代珊瑚礁的礁坪面与大潮低潮面基本一致,琛科2井的钻孔井位高于现代礁坪约2.9 m,推测其起始发育时的位置在现代海平面大潮低潮面之下约13.8 m,即西沙群岛海域7 900 a前的海平面在现代海平面以下约13.8 m,近7 900 a以来海平面上升了至少13.8 m。这一结果为理解全新世南海珊瑚礁的发育历史及海平面变化提供了新的信息。     

1986―2008年广东沿海海平面变化趋势

根据1993-2008年TOPEX和Jason-1观测的南海海面高度资料和1986-2008年广东省沿海验潮站潮位资料,分析南海绝对海平面及广东沿海相对海平面变化趋势,结果显示:近16年南海(绝对)海平面平均上升率为4.5 mm/a,近23年广东沿海相对海平面上升率为2～3 mm/a,较南海绝对海平面上升率低1～2 mm/a:月平均海平面及年平均海平面变化均存在极强的同步性,在年平均海平面变化中,验潮站的最高值一致出现于2001年.预估未来30年南海海平面比常年升高9～17 cm.海平面上升将加剧珠江口感潮河段的咸潮灾害.     

世界所有大河都有埋藏古河道

世界所有受冰期低海平面控制的外流性大河,普遍发育了一期古河流相沉积。该河流切入末次冰期间冰阶地层中,为冰期鼎盛期和早全新世砂砾石充填,被中全新世海相或湖沼相地层掩埋,形成了埋藏古河道,这些埋藏古河道在世界各个地区普遍发育,并可相互对比,具有全球性质。其形成原因与机制是海平面升降与气候冷暧变化而引起的河流溯源侵蚀和堆积。     

珠江三角洲晚第四纪地层、海平面变化 与构造运动的关系

在回顾南海北部海岸和陆架地层证据的基础上,梳理了珠江三角洲晚第四纪演变历史。结果显示：1）本区晚第四纪地层拥有2套海相沉积,上（新）海相层是当前间冰期（或10.5 ka B.P.以来）高海平面期间形成的沉积物,而下（老）海相层最可能是末次间冰期（126―120 ka B.P.）高海平面阶段留下的沉积物;2）老海相层顶面埋深在三角洲盆地内至少比现今海平面低10~15 m,在珠江口一带则低于20 m,这说明珠江三角洲盆地存在构造沉降,因为2次间冰期的海平面高度是相近的;3）在新生代欧亚板块大陆向东南伸展的构造格局下,南海北部陆架和海岸带经历长期连续的沉降,而长期平均沉降率在0.12 mm/a左右,明显低于GPS测出的现代沉降率;4）在这种板块运动基础上,晚第四纪断裂活动增强了三角洲盆地的沉降,为2次海侵提供了可容沉积空间。     

全新世以来台湾西南部古环境演变

台湾位于欧亚大陆板块与菲律宾海洋板块的交会处,地体构造较为活跃．同时,受到古气候冰期与间冰期交互作用的影响,造成海平面上下变动,使得古环境产生变化．本研究利用钻孔岩心做地层分析、环境分析及岩心碳同位素定年等资料,了解台湾西南部地壳的活动性、环境演化与各时期海平面变动的历史．海岸线的变动,除了受到海平面变动的影响,亦受到构造沉降活动的控制．综合地壳升降以及海平面升降的数据,推估全新世6200 a BP、3100 a BP和l800 a BP3个海进时期当时的海岸线位置,分别为现今高程20m、10m及6m的位置,这些海平面的变化导致海岸线的迁移,同时影响着先民聚落遗址的变化．并且,利用前述数据推估得出嘉南平原与浊水溪冲积扇的沉积速率大约在3．9～4．5mm／a之间．     

冷水珊瑚礁研究进展与评述

相比浅海暖水珊瑚礁,对深海的冷水珊瑚礁研究相对薄弱。近年来随着水下机器人和深潜器技术的进步,国际上兴起了深海珊瑚礁研究热潮。文章综述了：1）冷水石珊瑚的物种多样性及格局分布特征;2）冷水石珊瑚的生长特征及测量方法;3）冷水珊瑚礁的类型、形成机制与演化过程;4）海洋酸化对冷水珊瑚礁的影响;5）冷水石珊瑚对海洋古环境的记录等。最后提出中国南海冷水珊瑚礁研究展望,建议开展探测南海冷水珊瑚礁的分布,监测珊瑚礁区的生态环境,分析冷水石珊瑚群落特征,探讨冷水珊瑚礁对海洋酸化的响应机制,并利用南海冷水石珊瑚重建南海冷水珊瑚礁的发育历史及所记录的古海洋环境等研究工作。     

与海结缘 永不懈怠——庆祝赵焕庭研究员80大寿暨从事海洋地质地貌科研工作60周年

赵焕庭研究员从事地球科学·海洋科学的研究工作已近60年,学生时期师从曾昭璇等名师学习地质地貌理论及如何进行野外考察,工作多年来勤于野外考察,致力创新,成果累累,在珠江河口演变、华南海岸动力地貌、华南海岸和南海诸岛珊瑚礁研究等方面有较大学术贡献。近年来,赵先生陆续参加了国家重大科学咨询项目和有关科技项目的研究,出版专著《广东徐闻西岸珊瑚礁》及主编《接收南沙群岛——卓振雄和麦蕴瑜论著集》,参与多部著作的编写,并撰写了一批有关南海珊瑚礁的形成机制、地貌模型、灰沙岛透镜体和人工岛建造的论文。近年来,他经常接受各媒体采访,将其多次南沙科考经历和南沙的古今公之于众,藉此保护南海主权,传播南海正能量。古稀之年的赵先生在77、78岁仍分别获广东省和国家科技进步奖,充分地诠释其"与海结缘,永不懈怠"的精神。     

珊瑚岛的动态演变及其稳定性研究综述

珊瑚岛是指发育在珊瑚礁的礁坪上,高潮时也不会被淹没的生物碎屑堆积体。珊瑚岛在珊瑚礁区广泛分布,可划分为无植被沙岛、无植被砾岛、有植被沙岛、有植被砾岛、有植被的沙砾岛、红树林岛和成熟的低林岛等7种类型,不同类型珊瑚岛的地貌特征存在差异。珊瑚岛受多种因素影响而在不同空间和时间尺度上处在动态变化中,珊瑚礁健康状况、珊瑚岛沉积特征、台风和海平面变化是影响珊瑚岛稳定性的重要因素。全球变化引起海水表面温度升高、海洋酸化、海平面上升及台风活动增强,直接或间接影响了珊瑚岛的沉积物供给、运移、堆积等动力学过程的各个方面,珊瑚岛的发展具有不确定性。迫切需要加强对珊瑚礁动态演变及其稳定性研究,建议从珊瑚岛的生物地貌动力学过程及全球变化对珊瑚岛动态演变的影响方面进行重点分析。     

珊瑚礁岛屿淡水透镜体研究综述

淡水透镜体是珊瑚礁岛屿上重要的地下淡水资源,对于满足人们的日常生活需要和维护珊瑚礁岛屿的生态系统非常关键。文章回顾了国内外珊瑚礁岛屿淡水透镜体的研究历程,介绍了它的理论和特征,综述了其发育和演化与岛屿的水文地质、气候、潮汐、地形和植被等的关系。另外,自然压力,诸如干旱、海水入侵、海平面升高和岛的机械侵蚀等,以及人为压力,如过多抽取淡水、污染、地形改变和海岸工程等,都对珊瑚礁岛屿淡水透镜体的稳定造成了威胁,对这类干扰方面的研究也有很多。文章还介绍了常用的淡水透镜体研究模型,包括物理模型、解析模型和数学模型,并对其在淡水透镜体中的研究应用作了概述。对中国珊瑚礁岛屿淡水透镜体的研究现状也作了介绍,研究涉及西沙群岛永兴岛珊瑚礁淡水透镜体的厚度、抽取地下水导致的倒锥现象和生物修复等方面。最后,文章对南海珊瑚礁岛屿淡水透镜体的研究作出展望,提出开展对南海其他珊瑚礁岛屿淡水透镜体的研究工作,以及如何使抽取的地下水除污并可供饮用。     

珊瑚礁生态修复的理论与实践

南海乃至全球的珊瑚礁生态系统都处于快速退化中,珊瑚礁的生态修复因此成为社会关注的热点内容,但相关理论与技术仍在探索之中。保护珊瑚礁的生态环境、避免对珊瑚礁进一步的破坏无疑是最关键的策略。对于已退化珊瑚礁的修复,初步有以下认识：1）珊瑚移植是重要的技术手段,可通过对移植后的珊瑚进行损伤组织修复、重建免疫系统、改变共生体虫黄藻系群结构等增强移植珊瑚适应新环境的能力。2）园艺式养殖、养殖箱培养等是提供珊瑚移植对象的相对有效途径;人工鱼礁则是协助珊瑚建立发育基底的重要手段;营造和维持适合珊瑚生长的环境有助于提高珊瑚礁生态修复成效。3）可借助水流扩散、幼虫附着和变态行为的化学诱导、微地形对幼虫附着的帮助等可促进珊瑚浮浪幼虫的传播和存活。4）通过杂交等手段改变珊瑚及其共生虫黄藻的基因类型,提升珊瑚对环境的耐受能力和恢复潜力等技术则仍处于实验室试验阶段。     

洞庭湖流域降水同位素与ENSO关系研究

基于洞庭湖流域内长沙市2010年1月至2012年12月降水事件、GNIP(Global Network for Isotopes in Precipitation)长沙站1988~1992年月降水同位素资料及ENSO（厄尔尼诺/拉尼娜和南方涛动）的2个常用指标（南方涛动指数SOI和Nino3区海面温度SST）,分析了流域降水同位素与ENSO关系。结果表明：洞庭湖流域降水中δ¹⁸O与降水量、气温在日、月尺度上均呈负相关且只有月度上与降水量的负相关不显著。洞庭湖流域降水中δ¹⁸O与ENSO的SST指标则呈显著正相关。ENSO对洞庭湖流域降水同位素的影响机制可能如下：春季,La Nina年源自西太平洋的东南风强盛,其转向为西南风的区域达到印度洋,而El Nino年,东南风转向为西南风的发生区域位于印度洋以东,前者有利于挟带印度洋远源水汽向中国东部区域输送,进而造成降水同位素的贫化;夏季,La Nina年印度洋水汽输送在中国南海转为经向继而向北延伸,而El Nino年,源自印度洋的水汽沿纬向穿过南海,在东海转向往北延伸,后者有利于挟带西太平洋的近源水汽输送到中国东部季风区,进而引起降水同位素的富集。     

南海实现和谐之路

中国最早发现和开发利用南海及其诸岛,南海之名始见于周朝,距今3 000多年,至秦汉时,已开发南海至印度洋的航运和商贸事业。南海诸岛和南海部分海域属于中国领土和海疆,标示在中国出版的地图中为断续国界线。南海周边国家关系历来大多处于和谐状态,其中秦汉南海海上丝绸之路和明朝郑和船队下西洋为其中显著发展的和谐时段。而自中世纪以来,域外强国侵入南海,使南海区域在相当长时间内处于严重不和谐状态。其中,15―19世纪,欧美殖民主义者侵占南海周边各国。20世纪上半叶,日本殖民主义者开始侵占中国南海诸岛,并在第二次世界大战中吞占了整个南海区域;20世纪下半叶,法国和美国相继挑起印度支那战争和越南战争。南海周边部分国家霸占中国南海诸岛许多岛礁,并在其上建筑和扩建机场及港口,扩军备,分割其海疆并掠夺其海洋石油天然气资源。中国必须开展积极的外交和军事活动,尤其是加强国防建设,在南海诸岛建设海空军基地,才能保护中国南海油气和渔业资源的开发和运输畅通,并尽早收回全部岛礁主权,使南海周边国家愿意“共同开发”,创造和谐的南海。     

A global climatology of extreme rainfall rates in the inner core of intense tropical cyclones

The localized rain rate maxima (R_M) of the inner core region of intense tropical cyclones (TCs) are investigated using Version 6 of the Tropical Rainfall Measuring Mission Multi-satellite Precipitation Analysis data-set from 1998 to 2010. Specifically, this study examines the probabilities of R_M exceeding 25 mm h^?1 (P25) in intense TCs. The 25 mm h^?1 R_M is the 90th percentile of all R_M observations during the study period. The descending order of P25 observed from intense TCs for the six major ocean basins is: the North Indian Ocean, the Atlantic Ocean, the Northwest Pacific Ocean, the South Pacific Ocean, the South Indian Ocean, and the East-central Pacific Ocean. The six major basins have been subdivided into 29 sub-basins to discern regional variability of R_M. P25 increases with increasing TC category in all major basins, except for the South Pacific. Sub-basins with intense TCs that produce extreme rainfall rate maxima include the Bay of Bengal, the South Philippine Sea, the East China Sea, the north coast of Australia, southeast Melanesia, and the Northwest Atlantic. Sub-basins with a higher proportion of category 5 (CAT5) observations than category 3 (CAT3) observations tend to have a greater P25 beyond 60 km from the storm center.     

印度海上战略通道的新动向、动因及影响

作为印度洋沿岸的国家,随着2015年《确保海洋安全：海洋安全战略》的出台,印度进一步拓展了海上战略通道,主要体现在三个方面：重视南太平洋海上战略通道、拓展大西洋地区海上战略通道、重视北极地区这一新航道的价值。究其原因,印度追求大国地位、参与全球海洋治理的需要以及保障能源进口多元化是其拓展海上战略通道的主要动因。印度对于海上战略通道的拓展一方面将加剧大国对于海上战略通道的争夺态势,另一方面,将有助于国际社会共同建设维护海上战略通道安全的机制。     

海南岛珊瑚岸礁的特征

本文分析了海南岛珊瑚岸礁的成礁环境,论述了本岛岸礁的结构特征,进而划分了岸礁类型,最后探讨岸礁发育与海平面变化的关系。     

南海珊瑚礁高分辨率遥感地貌分类体系研究

珊瑚礁遥感地貌分类体系在珊瑚礁遥感地貌制图中具有重要的指导作用。目前,珊瑚礁遥感地貌分类体系仍存在构建标准不统一、部分重要地貌类型不突出以及涵盖地貌类型不完备等问题,影响了珊瑚礁遥感地貌制图应用于珊瑚礁科学和管理。本文采用中国南海46个珊瑚礁(环礁、台礁)的高分辨率遥感影像(WorldView-2、Quickbird),并结合西沙群岛15个岛礁的地貌实地调查数据进行南海高分辨率遥感地貌分类体系的构建研究。以各地貌类型所处礁体位置、动力特征、出露程度和沉积类型为划分标准,将相似尺度和重要性相当的地貌类型归为同等级别,共构建了3级19类南海珊瑚礁遥感地貌分类体系。该分类体系划分标准统一、地貌类型数量最多且完备,新命名了内礁坪生物稀疏带、内礁坪生物丛生带,补充了水下礁脊、潮间带浅滩、浅水礁塘等地貌类型,便于直观理解和推断不同尺度的海洋生态相互作用及重要性。同时,其多等级多尺度性适用于分辨率由低到高的南海珊瑚礁遥感地貌制图,有助于珊瑚礁态势演变分析、管理和保护,为维护国家海洋权益作出应有的贡献。     

南海诸岛珊瑚礁可持续发展

珊瑚礁是具有极高生物生产力和生物多样性的海洋生态系统之一,由于受到自然因素（如气候变化、海平面上升和海洋酸化等）以及人类活动（如过度捕捞、沉积物、污染物和区域发展等）因素的影响,珊瑚礁生态系统近年来不断处于退化之中。如何保护珊瑚礁资源,以使其能持续为人类提供产品和服务,满足当代和未来人们发展的需要则成为关注的焦点。文章介绍了珊瑚礁可持续发展的概念和模式,分析了南海诸岛在珊瑚礁国土资源、渔业资源、旅游资源和油气资源等几方面的可持续发展潜力,及其所面临的自然、人为压力,据此给出了珊瑚礁可持续发展的途径。