Temporal and Spatial Distribution Characteristics of Colored Dissolved Organic Matter in Coastal Waters of Jiangsu Province

Colored Dissolved Organic Matter (CDOM) is one of important ocean color factors. In the background of “Jiangsu Coastal Development”, it is important to monitor the water quality and pollution status of coastal waters by analyzing its spatial and temporal distribution characteristics with remote sensing data. This paper was based on the high temporal resolution of Geostationary Ocean Color Imager (GOCI) image downloaded from Korea Ocean Satellite Center. The temporal-spatial distribution of CDOM in Jiangsu coastal waters was analyzed on daily, weekly and monthly time scales from April, 2011 to May, 2016. CDOM in Jiangsu coastal waters are mainly terrigenous, and higher inshore than that of offshore. The monthly average concentration of CDOM in the western coast of the South Yellow Sea was 0.167~0.201 m^-1, and those of central and southern regions were 0.086~0.187m^-1. The maximum values were outside the maximum turbidity zone of the Yangtze River Estuary, which was 0.180~0.206 m^-1 (absorption coefficient at 440 nm). The diurnal variation of CDOM in near shore waters was found to coincide with the change of tide, which decreased at first and then increased in the sea area. By fitting the monthly mean using cosine function, significantly cyclical variation of mean CDOM was found in the South Yellow Sea. The central region of the South Yellow Sea waters fitting coefficient was 0.823. Affected by the Yellow Sea cold water mass, the sub-regions of the South Yellow Sea changed seasonally, whose CDOM concentration in winter and spring was higher than that in summer and autumn. Because of Changjiang Diluted Water and other water masses, seasonal variation of the Yangtze River Estuary was contrary to that of the South Yellow Sea. On monthly scale, CDOM concentration was positively correlated with total suspended matter, with correlation coefficient r being 0.72. The trend of the central and southern region was more significant.     

Temporal and spatial variations in water flow and sediment load in Narmada River Basin, India: natural and man-made factors

The Narmada River flows through the Deccan volcanics and transports water and sediments to the adjacent Arabian Sea. In a first-ever attempt, spatial and temporal (annual, seasonal, monthly and daily) variations in water discharge and sediment loads of Narmada River and its tributaries and the probable causes for these variations are discussed. The study has been carried out with data from twenty-two years of daily water discharge at nineteen locations and sediment concentrations data at fourteen locations in the entire Narmada River Basin. Water flow in the river is a major factor influencing sediment loads in the river. The monsoon season, which accounts for 85 to 95% of total annual rainfall in the basin, is the main source of water flow in the river. Almost 85 to 98% of annual sediment loads in the river are transported during the monsoon season (June to November). The average annual sediment flux to the Arabian Sea at Garudeshwar (farthest downstream location) is 34.29×10⁶ t year⁻¹ with a water discharge of 23.57 km³ year⁻¹. These numbers are the latest and revised estimates for Narmada River. Water flow in the river is influenced by rainfall, catchment area and groundwater inputs, whereas rainfall intensity, geology/soil characteristics of the catchment area and presence of reservoirs/dams play a major role in sediment discharge. The largest dam in the basin, namely Sardar Sarovar Dam, traps almost 60–80% of sediments carried by the river before it reaches the Arabian Sea.     

南海北部陆架中全新世沉积记录及古环境意义

 通过分析珠江口外陆架C069孔沉积柱样的粒度、黏土矿物、主量元素及底栖有孔虫,来研究南海北部中全新世晚期古环境演化。4.2 ka前为全新世大暖期后期,气候湿润,珠江口外陆架受大量的珠江淡水影响,导致C069孔位置的水动力条件较强,形成下段粒度较粗的碎屑沉积物,高岭石含量较高,低的MgO/Al2O3比值,以及受冲淡水影响形成的底栖有孔虫。由于受4.2 ka的极冷事件的影响,C069孔上段的沉积环境受珠江冲淡水影响减小,水动力条件减弱,沉积物粒度变细,高岭石含量降低,MgO/Al2O3比值增大,形成正常浅水环境的底栖有孔虫。4.2 ka以后,台湾来源物质的贡献增多,导致沉积物中伊利石和绿泥石的含量增多,伊利石结晶度和化学指数值都明显变小。     

基于MODIS的长江口表层水体盐度时空分异

长江河口地处海陆交汇地区,其海表盐度受到长江流域、东海和三角洲社会经济活动的复合影响。水体盐度直观反映了河口区域冲淡水分布,对于研究淡水羽状锋、长江物质输送与河口环境变化等具有重要意义。本文分别对枯季和洪季的长江口盐度实测数据,以及中分辨率成像光谱仪（moderate-resolution imaging spectroradiometer,MODIS）遥感反射率与反射率的比值进行拟合回归分析,建立长江口表层盐度反演经验模型,得到枯季的相关系数和均方根误差（root-mean-square error,RMSE）分别为-0.930 3、0.45‰,洪季的相关系数和RMSE分别为-0.818 5、0.88‰;并分析模型在时间尺度上的适用性。利用该盐度反演模型对长江口2007-2016年的表层盐度进行反演,结合大通站记录的长江径流量观测资料,分析长江口表层水体盐度的时空变化规律。结果表明：长江口表层盐度受径流量影响较大,空间上呈自西向东递增趋势,具有季节性分异;枯季近岸盐度较高,高盐度海水可以到达长江口南北支分叉122.5°E附近;洪季冲淡水影响范围广,高盐度海水聚集在123°E以东、31°N以南,长江口北部出现低盐区域;2007-2016年间枯季大通站流量呈上升趋势,平均盐度为29.27‰,总体呈降低趋势,洪季大通站流量呈降低趋势,平均盐度为27.10‰,呈上升趋势,盐度和径流量在年际变化中存在良好的负相关关系。     

珠江口盆地荔湾凹陷北部早中新世沟槽特征及其成因

沟槽及其成因是近年来沉积学和古海洋学的研究热点。本研究基于珠江口盆地荔湾凹陷内的高精度三维地震资料,在研究区早中新世地层中首次识别出延伸千米的沟槽。这些沟槽形成时研究区位于远离陆架坡折的深水盆地,其走向大致平行于早中新世南海北部陆架坡折走向,可细分为4个亚区,形态呈直线形、拱形或似波痕状,几何学参数在不同分区各有特点。另外,在部分沟槽底部具有规模较大的条带状高振幅异常,可能对应粗粒沉积或富含天然气。根据沟槽特征推测其成因可能与盆内广布的中层水环流影响下的底流活动有关。古地貌控制下的早中新世古底流,通过其水体对海底产生侵蚀进而形成侵蚀沟槽。此研究不仅有助于南海北部超深水区的油气勘探,同时可为南海早中新世古海洋学研究提供新证据。     

东沙隆起南缘第四系等深流沉积特征及成因机制

珠江口盆地东沙隆起南缘深水陆坡区（水深约900~2 600 m）是西北太平洋和南海水体交换的活跃区域,发育了类型丰富的等深流沉积体,但等深流沉积特征和成因机制尚不明确,相关研究仍缺乏足够证据。通过区域地震资料和ODP1144站钻井数据分析发现,该区第四系地层中可识别5种深水底流成因的等深流沉积:涂抹形漂积体、伸长形-丘形漂积体、限制形漂积体、沉积物波以及席状漂积体。根据等深流沉积特征、发育类型以及分布范围,从陆坡到深海平原大致依次出现涂抹形漂积体、伸长形-丘形漂积体、限制形漂积体和席状漂积体,而具有波状沉积底形的沉积物波主要发育于陆坡区。东沙隆起南缘第四系等深流沉积的形成、演化受控于多种因素,其中主控因素包括:西北太平洋与南海中-深层水体的"双层"环流结构、科里奥利力的"右偏"效应、冰期-间冰期海平面升降所诱导的底流与重力流交互作用机制以及新构造运动时期火山活动对海底地貌的改造。     

南海北部陆坡高速堆积体的构造成因

南海北部陆坡是南海海域沉积活动最为活跃的地区之一,发育着迄今为止所发现的南海最高沉积速率堆积体。构成该堆积体的沉积物究竟来自何方,仍是南海沉积学研究中未解决的问题之一。通过对南海北部多道地震剖面的解释和海底底流观测资料的分析,指出南海北部中新统披覆层是南海北部断陷阶段结束后开始沉积的一套地层,直到上新世开始前,该地层在很大一个区域内是保持水平的;上新世后,由于构造抬升,中新统披覆层随之隆起,并在东沙隆起的部位遭受很大程度的剥蚀,其剥蚀量和南海北部珠江、韩江以及台湾西南部高屏溪和曾文溪向南海的输沙量相当,为南海北部一个非常重要的沉积物来源。研究分析指出,如果珠江和韩江所携带的沉积物全部沉积到南海北部陆坡区,则可获得的沉积速率为12 cm/ka,这一数值远低于该高速堆积体上的沉积速率值。从南海北部现今的沉积动力条件和地形上看,来自珠江和韩江的沉积物几乎不可能经过平坦的陆架区,再绕过东沙岛,优先沉积到该高速堆积体上。本研究中的高速堆积体的沉积物也不可能主要来自台湾西南的高屏溪和曾文溪,因为台西南河流所携带的沉积物被特殊的洋流体系圈闭于台湾周边一个较小的范围内沉积下来。观测数据表明,南海北部东沙隆起区有足够强的水动力环境能够剥蚀海底隆起的沉积地层,并将剥蚀下来的沉积物向南经陆架输运到陆坡区;该高速堆积体紧邻东沙隆起剥蚀区,其沉积物来源应该主要来自东沙隆起剥蚀区。     

南华海泥盆纪烃源岩的古氧相和缺氧环境模式——以广西中、上泥盆统为例

缺氧条件是形成和保存优质烃源岩的重要条件。古氧相的研究对查明海相优质烃源岩时空分布、恢复地史时期古环境演化具有重要意义。泥盆纪时期,南华海受陆内裂陷作用影响,形成台地(滨岸台地和孤立台地)与台沟间列的盆地格局。不同的控制因素控制了古氧相的类型。在台沟和钦防裂陷海槽中,海水分层控制了泥盆纪的古氧相类型和变化。台沟和钦防裂陷海槽以厌氧相与准厌氧相为主。在台地相区,海平面变化控制了古氧相的类型和分布。台地相区的古氧相主要是常氧相和贫氧相。南华海中、晚泥盆世硅质沉积、磷质沉积发育,有机质丰富,形成了有机质-硅质-磷质沉积三位一体的特征,指示上升流作用明显。南华海地区泥盆纪位于赤道附近的信风带,向西的表面洋流越过南华海在西部形成离岸流,海底海水向东补充形成上升的底流,也说明了泥盆纪南华海上升流存在的可能性。     

MIS2期南海北部粘土矿物记录的东亚夏季风快速变化

运用伊利石结晶度线性剥离法,定量计算了华南、台湾和吕宋这 3 个主要物源区对南海北部陆坡MD12-3432和MD12-3434两个岩芯(分别为50. 80 m和8. 33 m)MIS 2期粘土相对贡献量的时间序列变化.结果显示,台湾对两个岩芯的贡献最大(36%~62%),吕宋的贡献次之(28%~50%),二者之和一般大于90%,而来自华南的贡献最小(3%~17%).台湾和吕宋的贡献量呈现显著反向的千年时间尺度快速波动,二者贡献量随东亚夏季风增强或减弱而显著变化,因此,吕宋/台湾贡献量比值可以用于指示东亚夏季风的快速演化.吕宋/台湾粘土贡献量比值在B?lling-Aller?d和Dansgaard-Oeschger 2事件期间的增加,反映了同时期东亚夏季风的快速增强;而在Heinrich 1和Heinrich 2事件期间的减小,则指示了东亚夏季风的减弱.吕宋/台湾贡献量比值对东亚夏季风快速变化的指示,在一定程度上要明显优于蒙脱石/(伊利石+绿泥石)比值.南海北部MIS 2期粘土矿物对东亚夏季风快速变化的响应具有明显的空间差异性,受洋流搬运扰动和物源控制作用影响,陆坡相对浅水区粘土矿物记录的东亚夏季风快速变化信息相对有限,而深水稳定的沉积环境则更有利于保存东亚夏季风快速变化信息.     

中国近海潮汐变化对外海海平面上升的响应

针对外海海平面上升对中国沿海潮波系统和潮汐水位可能带来的影响,通过西北太平洋潮波数学模型对边界海平面上升后潮波变化进行了数值模拟。研究发现边界海平面上升后,在无潮点附近东侧迟角增加,西侧迟角减小;无潮点北侧振幅增加,南侧振幅减小;辽东湾、渤海湾顶、辽东半岛东海域、海州湾至鲁南沿海、苏北沿海、台湾海峡至浙东沿海和南海平均潮差增加,海平面上升0.90 m后潮差最大增幅达0.40 m;长江口、杭州湾至对马海峡、朝鲜西海岸和莱州湾海域潮差减小。随着海平面上升量值的增加,渤海、台湾海峡潮差变化速率相对稳定,黄海、东海和南海站位变化速率有所变动;平均高水位的变化趋势与潮差一致;潮差增加的区域,高水位抬升幅度超过边界海平面上升幅度。海平面上升引起的高水位超幅变化,增加了沿海地区对风暴潮和其他灾害防护的风险。     

南海表层沉积物中细粒组分的稀土元素地球化学特征

对南海表层沉积物中的细粒组分进行电感耦合等离子体质谱法测试, 探讨南海稀土元素分布特征及其影响因素.结果表明, 南海表层沉积物中稀土元素分布主要与陆源物质输入、生物活动和火山物质补给密切相关.南海细粒组分的配分模式与中国黄土的接近, 与周边的珠江、湄公河等河流输入物质也有相似性, 而与南海碱性玄武岩存在显著差异, 表明南海沉积物主要来自于周边大陆.稀土元素趋势分析表明, 珠江口往外至海南岛南部海域中沉积物朝东南方向向陆坡输送; 台西南至珠江口往外海域沉积物大多向南输运; 吕宋岛西部海域包括黄岩岛附近海域的火山物质主要向西北方向输送, 向西可达113°E、向北可至20°N附近; 南海南部沉积物整体上向南沙海槽西北部附近海域输送.      

青藏高原雨季降水的水汽条件研究

利用1961—2017年青藏高原109站降水量资料、NCEP全球逐月再分析资料,讨论了雨季期间高原的水汽输送特征.结果表明:高原雨季降水呈显著的年际变化特征,高原雨季降水主模态为南北反向型和全区一致型.气候态高原雨季的水汽输送路径为来自阿拉伯海的偏西风水汽输送,在孟加拉湾附近分为三支水汽输送气流:一支向北输送,自高原南...     

亚洲大陆边缘沉积学研究进展(2011-2020)

近十年来,我国在亚洲大陆边缘沉积学和古海洋学研究中取得了突破性进展.在空间上,对北起拉普捷夫海、南至孟加拉湾的广大海域进行了沉积物调查取样,开展了跨纬度"源-汇"过程研究,建立了陆架第四纪高分辨率地层层序,初步揭示了构造运动、海平面变化、亚洲季风、海冰、海流以及人类活动等因素在不同时空尺度上对亚洲大陆边缘"源-汇"过程...     

晚更新世以来南黄海北部泥质区沉积物元素的分布及来源分析

为研究南黄海北部泥质区元素地球化学特征对于地层划分与物质来源的指示意义,对南黄海北部DLC70-3孔(孔深71.20 m)沉积物作了元素地球化学分析和物源判别。根据元素含量及比值的变化,可将DLC70-3孔岩心划分为5层,它们分别反映了末次间冰期(暖期)晚期以来黄海海面波动以及沉积物物源的变化。运用判别函数、MgO/Na₂O与CIA的散点图等方法分析了DLC70-3孔沉积物的物质来源,结果显示该孔沉积物主要来源于黄河,长江物质对该孔中上部及下部沉积物有较明显影响。DLC70-3孔物源指数反映0~4.50 m和27.80~38.80 m沉积物以黄河源为主,4.50~27.80 m、38.80~55.00 m和55.00~71.20 m沉积物以长江源为主;可见黄河从晚更新世中期到现代对南黄海北部沉积起着重要作用,而长江物质在晚更新世早期开始对南黄海北部沉积就有明显影响。     

南黄海表层沉积物的碎屑矿物、地球化学特征及物源分析

以南黄海中、西部表层沉积物的测试数据为基础,分析了表层沉积物的碎屑矿物组合特征、分布规律和能灵敏指示物源的CaCO₃、TiO₂、Cu、Sr和Ba的含量特征、分布规律,将这些特征分别与黄河和长江沉积物、黄土进行对比,探讨了南黄海中、西部的物质来源。南黄海西北部主要来源于现代黄河物质和山东半岛及邻近海域的侵蚀基岩;苏北黄河三角洲沉积物主要来源于全新世海侵期海水对古黄河沉积物的改造,其次为海水对基岩的侵蚀,现代黄河物质的影响较小;中部表现出多源性,沉积物部分来源于海侵期海水对海底基岩的侵蚀、改造、再沉积,部分来源于长江物质、黑潮物质及古黄河物质,长江物质影响大于古黄河物质;南部主要来源于长江物质。研究结果表明,现代黄河物质影响的范围小于长江物质;古黄河曾于晚更新世在苏北入海。     

2009/2010年我国西南秋冬春连旱特征及其大气环流异常分析

利用中国逐日站点降水资料、逐日季风监测指数及逐日副热带高压指数、74项环流指数及NCEP/NCAR再分析资料, 分析了2009年秋季至2010年春季的秋冬春西南特大干旱过程中各指数及大气环流异常特征.结果表明: 自2009年10月底东亚冬季风建立以来, 至2010年春季, 东亚冬季风强度持续偏强, 加之西太平洋副热带高压较常年偏西偏南, 西南地区长期受副高控制, 气温持续偏高, 加之冷空气虽然总体偏强, 但主要控制我国北方地区, 造成冷暖空气在西南地区少有交汇, 致使降水偏少, 干旱发生发展. 印缅槽强度较常年偏弱, 来自印度洋、孟加拉湾以及南海的水汽条件不足, 向西南地区输送的来自南海和孟加拉湾两条水汽通道的水汽通量均较常年偏弱很多, 加之西南地区、特别是云南地区自2009年秋季以来, 长期处于下沉运动的正距平区, 造成这段时间西南地区干旱少雨, 旱情持续. 2009年9月El Niño事件全面爆发, 南海-西太平洋地区形成异常反气旋流场, 该反气旋流场较常年偏西偏南, 造成副高位置偏西偏南, 从而使得云贵高原及其周边的印度季风区的降雨量明显偏少;高原地区及南海、菲律宾附近及热带辐合带地区OLR异常对西太平洋副热带高压的变化有一定影响, 进而影响西南地区降水, 其内在机制还有待深入研究.     

Desert riparian forest colonization in the lower reaches of Tarim River based on remote sensing analysis

The ecological water conveyance project that pipes water from Daxihaizi reservoir to lower reaches of Tarim River has been implemented ten times since 2000. After ecological water conveyance, restoration has taken place for vegetation along the dried-up lower reaches of the Tarim River. The changes of vegetation fluctuated yearly due to ecological water conveyance. In order to reveal the detailed process of vegetation changes, remote sensing images from 1999 to 2010 were all classified individually into vegetated and non-vegetated areas using the soil-adjusted vegetation index threshold method. Then inter-annual changes of vegetation over a period of 12 years were obtained using a post-classification change detection technique. Finally, spatial–temporal changes distribution of vegetation cover and its response to ecological water conveyance were analyzed. The results indicate: (1) vegetation area increased by 8.52 % overall after ecological water conveyance. Vegetation between 2003 and 2004 increased dramatically with 45.87 % while vegetation between 2002 and 2003 decreased dramatically with 17.83 %. (2) Vegetation area gain is greater than vegetation loss during 1999–2000, 2001–2002, 2003–2004 and 2009–2010 periods. Although vegetation restoration is obvious from 1999 to 2010, vegetation loss also existed except for the periods above. It indicates that vegetation restoration fluctuated due to ecological water conveyance. (3) Spatial distribution of vegetation restoration presented “strip” distribution along the river and group shaper in the lower terrain area, while spatial distribution of vegetation loss mainly located in the upper reaches of river and area far away from the river. (4) Vegetation restoration area had a positive relative with total ecological water conveyance volume. The scheme and season of ecological water conveyance had also influenced the vegetation restoration. The vegetation change process monitoring, based on continuous remote sensing data, can provide the spatial–temporal distribution of vegetation cover in a large-scale area and scientific evidences for implementing ecological water conveyance in the lower Tarim River.     

The content and composition of organic compounds in the snow-ice cover of the White Sea

This paper reports data on the concentrations of organic compounds (organic carbon, C_org; lipids; aliphatic hydrocarbons, AHCs; and polycyclic 0aromatic hydrocarbons, PAHs) in snow, ice, and subice waters from the mouth of the Severnaya Dvina River (2005–2007) and Kandalaksha Gulf (Chupa Bay, 2004) at the end of winter. It was established that organic compounds are accumulated in the snow and upper ice layer near the town of Archangelsk. The distribution of molecular markers indicates that pollution was mainly caused by local fallouts. In Chupa Bay, organic compounds are concentrated in the lower ice layers, which is typical of the Arctic snow-ice cover. The high contents of organic compounds in the snow-ice cover of the White Sea are caused by the pollution of its air and water during the winter season.     

南海构造变形分区及成盆过程

为了系统认识新生代南海沉积盆地形成演化过程和成盆机制, 在对南海及其周缘区域构造和沉积研究进展调研的基础上, 利用覆盖南海主要盆地新近采集和重处理的地震剖面开展详细的构造-地层分析.基于盆地结构构造、演化特征和成盆动力学的差异性, 以红河-越东-Lupar线大型走滑构造带为界, 将南海及其周缘沉积盆地划分为古南海俯冲拖拽构造区沉积盆地群和挤出-逃逸构造区沉积盆地群, 前者主要是古南海俯冲及其所引起的区域构造变形形成的盆地, 包括北部湾、琼东南、珠江口、曾母、北康、文莱-沙巴和礼乐等盆地, 后者是印度-欧亚大陆碰撞导致印支地块挤出和旋转形成的盆地, 如莺歌海、湄公、中建南、万安等盆地.最后, 结合周缘板块动力学事件和本次对盆地构造研究的成果, 特别是盆地中重要界面属性的重新厘定, 建立了南海及其周缘沉积盆地演化过程.      

南海西南部晚更新世500 ka以来的古海洋学特征

对湄公河口外MD01—2392孔浮游有孔虫的定量分析，并采用FP-12E转换函数、MAT现代类比法及温跃层转换函数的计算，结合氧同位素分析结果，揭示了南海南部晚更新世近500ka以来的古海洋学演化特征．发现冰期MIS12、MISS、MIS2-4冬季表层水温明显高出相邻的间冰期，特别是间冰期M189、MIS5、MIS1表层水温都较低．温跃层在MIS5与MIS1最浅，MIS9其次．主要表现在浮游有孔虫深层高营养种的含量增高，表明上升流增强．间冰期的低水温很可能主要是由于上升流影响所致，当然表层盐度由于多雨而降低也可能影响到间冰期的水温估算．冰期时较高的表层水温，喜暖高盐型次表层种Pulleniatina obliquiloculata的大量繁殖，说明冰期时南部海区受来自北部强冬季风的制约使上升流活动减弱，海平面降低后与邻区通道的关闭也造成水体置换明显减弱，可能有淡水盖层发育，最终导致上层海水分层增强和冬季表层水温保持相对较高．晚更新世时期的南海南部由于冰期低海平面造成半封闭的海盆环境和季风变化，是影响其浮游有孔虫对冰期旋回响应与北部和开放大洋不同的根本原因．