黄海中部的低频内波

本文用最大熵方法并结合付氏分析方法分析了黄海中部海区(36°N,124°E)内波调查资料。分析表明该海区存在很强的温度密度跃层。根据对海流资料的分析得出潮汐频率的波动是正压的。从消除了正压潮流后的余流中得到0.049Cph的波动,由温度资料得到频率为0.0514Cph的波动,且发现它基本是斜压的,即为低频内波。该低频波动主要为最低模态朝西方向传播的惯性内波。本文阐明了惯性波的产生来自局地风应力的作用。     

凡纳滨对虾(Litopenaeus Vannamei)高位池养殖中几个单项因子试验

在高位池养殖凡纳滨对虾中,分别采用150×104尾/ha、135×104尾/ha、135×104尾/ha、120×104尾/ha、113×104尾/ha、105×104尾/ha、90×104尾/ha的放养密度。经过120d的的饲养,结果表明:在相同的养殖条件下,随着放养密度的增加,水中亚硝酸氮、氨氮的含量也相应增加;产量虽有所提高,但对虾生长缓慢。波吉卵囊藻可降低水中亚硝酸氮、氨氮的含量,增加溶解氧;养殖后期,保持1.5m的水深较为适宜。     

杭州湾潮流湍应力和涡动粘性的估算

本文依据动量方程,采用潮汐和潮流观测资料对杭州湾5个断面的湍应力和涡动粘性进行了估算,计算所得海底拖曳系数平均为0.67×10-3,湍应力振幅垂直廓线接近线性而略呈下凹,位相随离海底距离的增大而延迟,垂直涡动粘性系数在中层偏下达最大,该层平均约为60厘米2/秒。     

澳大利亚悉尼外海陆架区内波场谱特性的分析

本文对澳大利亚悉尼外海陆架区上历时9天的浅海锚系海流计资料作了谱分析。得出,观测得到的脉动可能是内波,其低频分量以相速0.55m/s垂直于等深线向岸传播。不同于大洋内波谱特性,观测得到的温度谱呈ω-3/2律,并在ω=N处有急剧下降,而水平动能谱在低频段呈ω-5/2律,在高频段呈ω-4/8律。观测得到内波的总能量约为GM谱的1/2,可以认为上述与GM谱之偏离是由于从远处传入之内波的耗散,浅海局地生成的内波以及细结构污染等因素所致。     

内孤立波与平顶海山作用的能量耗散实验研究

内波破碎引起的能量耗散和混合是海洋内部的重要物理过程。通过在二维内波水槽进行实验室实验,分析内波与地形的作用,探究内孤立波与平顶海山地形作用时波要素、能量以及湍耗散率的时空变化。本实验利用重力塌陷法在两层流体中制造第一模态内孤立波,通过粒子图像测速技术(particle image velocimetry, PIV)获得内孤立波与地形作用时的流场结构,定量分析整个作用过程。结果表明,地形会改变波形甚至引起破碎,内波与地形作用时,振幅和能量密度会在内孤立波爬坡时迅速增大,在地形前缘产生强烈能量耗散。入射波的能量与塌陷高度呈二次函数关系,透射波能量随地形升高减小,反射波能量随地形升高增大。地形前缘局地湍耗散率极值时间序列在部分实验中呈双峰结构,对应内孤立波界面处剪切加强引起湍流耗散和波后缘翻转破碎。破碎引起的地形前缘区域平均湍耗散率量级在10~(-5)m~2/s~3,局地湍耗散率极值与入射波振幅呈指数关系,所有实验中局地湍耗散率的最大值接近10~(-3) m~2/s~3量级。     

崂山湾附近海域内波的侧视雷达(SLAR)图像信息研究

在1987年5月进行的海洋航空遥感实验中,获得了黄海西部崂山湾附近海域(36°16′—36°30′N 120°45′—121°05′E)的内波侧视雷达(SLAR)图像。这组由8个波组成的内波,平均波长为1.32±0.24km,向岸传播的平均相速度为38cm/s,平均周期为57min;波峰线与等深线平行,图像上记录的波峰线长达40km。分析表明,这组内波可以用最低型内波理论模型来描述。     

南海混合的能量源研究

南海是全球内波高发区之一,也是强混合海区。本文利用公开的温盐、流场、风场等数据,结合理论模型分别给出了近惯性内波、内潮、背风波对南海混合的能量贡献及空间分布。三者输入南海的能量之和约为19GW,其中近惯性内波贡献27%;内潮贡献66%;背风波贡献7%。假设这些能量全部在南海耗散为混合提供能量,计算得到南海的平均混合率约为2.8×10~(-3)m~2·s~(-1)。     

海洋内重力惯性波不稳定模态分析

基于海洋动力方程的内重力惯性波数学模型给出其数值求解方法,并对沿垂直切变背景流传播的海洋内重力惯性波的不稳定做了探讨,得到的结论有:在不考虑海底地形和采用刚盖近似的条件下,在稳定层化海水中,当背景流为常数时,海洋内重力惯性波均是稳定的。在较弱的稳定层结下,具有垂直切变的背景流会导致海洋内重力惯性波的不稳定。该不稳定内波的增长率对其波长具有选择性并可有短波截断。增长率最大处出现在波长为几十公里的范围内。对固定的内波波长,背景流垂直切变越强则其最大增长率越大;若此时有多个不稳定模态,则增长率最大的模态其垂直结构最简单。该不稳定内波流函数的结构在垂直方向大体呈单圈环流形态,环流中心可以是一个,也可以是2个,后者则呈"猫眼"结构。     

长江河口淡水端溶解态无机氮磷的通量

1998年2和9月在长江河口淡水端连续观测了DIN(NO₃-,NO₂-,NH₄+),PO₄3-,流速和流向.结果表明,溶解态无机氮、磷浓度的时空变化较复杂;1998年2月NO₃-,NO₂-,NH₄+和PO₄3-的月通量分别为168241,974.4,19335和2648t,9月的月通量分别为905678,8317,5797和6281t;1998年NO₃-,NO₂-,NH₄+和PO₄3-年通量分别为497.1×104,3.911×104,10.22×104和4.155×104t.     

海洋内波发展演变数值试验

利用二维非静力数值模式,对海洋跃层中剪切背景流下内波做了线性和非线性模式的数值试验,结果表明:在本文所取的初始场和环境参数下,海洋内波密度扰动大值中心始终出现在密度跃层附近,被跃层所俘获,这与实际观测相一致;线性情况下,流函数扰动中心与密度扰动中心有很好地配合,密度扰动正、负中心附近分别存在流函数扰动的正、负单圈环流中心,且单圈环流垂直贯穿整个水体。线性模式中内波扰动强度在调整适应期后一直呈指数增长发展,剪切背景流是不稳定的;而非线性情况则呈准线性增长发展,以后增长停止而进入稳定期,且后者的增长也比前者要慢;非线性效应抑制了内波增长而使之趋于稳定,具有维稳作用。随着积分时间增加,线性模型中内波波包波形基本不变。波包的负、正振幅大体相同,整个波包宽度也基本不变,仅振幅有所增长;内波波包传播速度与其振幅无关,且传播速度基本不变。非线性情况下内波波包的形状则发生改变,其负、正振幅之比越来越大,波峰前的陡降也越来越强;并且内波传播速度与其振幅和波形有关,通常非线性效应越强,内波传播越慢。从本文中海洋内波的波长、周期和传播速度来看,该内波属于高频内波(短周期内波),性质为内重力惯性波。     

2006年冬季北黄海网采浮游植物群落结构

根据2006年12月30日—至2007年1月17日北黄海的调查资料,对该海域浮游植物的种类组成、优势种、丰度及其分布和多样性等基本状况进行了分析。本次调查共鉴定浮游植物4门68属131种,主要以温带近岸和广布性种为主,其中硅藻有53属113种,占总种数的86.3%,甲藻有11属16种,占总种数的12.2%。浮游植物丰度平均值为88.89×104个/m3,硅藻丰度平均值为86.58×104个/m3,甲藻丰度平均值为2.28×104个/m3,硅藻丰度分布趋势决定了浮游植物丰度的分布趋势。辽宁南岸是浮游植物密集区,山东半岛北岸其次,而北黄海中部是浮游植物的稀疏区。优势种为:短角弯角藻(Eucampia zodiacus)、具槽帕拉藻(Paralia sulcata)、尖刺拟菱形藻(Pseu-do-nitzschia pungens)、密连角毛藻(Chaetoceros densus)、柔弱角毛藻(Chaetoceros debilis)、刚毛根管藻(Rhizosolenia setigera)。浮游植物群落Shannon-Weiner物种多样性指数平均值为1.80,Peilou均匀度指数平均值为0.42。与1959年1月相比,2007年1月北黄海浮游植物丰度由150.00×104个/m3降为88.89×104个/m3,下降了近41%,硅藻丰度由148.00×104个/m3降为86.58×104个/m3,而甲藻丰度由1.25×104个/m3上升为2.28×104个/m3,占浮游植物丰度的比例由0.8%上升为2.5%。主要优势种及优势属也发生了一定程度的变化,但浮游植物群落结构仍以硅藻为主、甲藻其次,浮游植物丰度总的分布格局变化不明显。     

双层环境中圆桩柱对斜坡异重流动力特性影响的试验研究

利用开闸式异重流水槽试验,结合高速相机和粒子图像测速技术,量化不同强度双层环境中圆桩柱对斜坡异重流传播模式、速度与涡度场、波流作用等宏微观特性的影响。试验结果表明：在低理查森数Ri_ρ环境中,圆桩柱的存在抑制了异重流混合层厚度的增加,但延展了其在流向的长度;在高理查森数Ri_ρ环境中,圆桩柱打破了侵入流在密度跃层处对称的传播模式,并促进了异重流与环境流体的剪切过程。当内波弗劳德数Fr> 1时,产生锁定波,异重流头部出现强漩涡,在密度跃层产生有利压力梯度使内波尺寸增大;当内波弗劳德数Fr <1时,振荡产生发射波,波谷与异重流头部相互作用而使波形变平整;当内波弗劳德数Fr≈1时,锁定波和发射波并存。在低理查森数Ri_ρ环境中,圆桩柱的存在导致波流耦合作用减弱,而在高理查森数Ri_ρ环境,波流耦合作用反而增强。     

2006年冬季北黄海网采浮游植物群落结构2006年冬季北黄海网采浮游植物群落结构

根据2006年12月30日—至2007年1月17日北黄海的调查资料,对该海域浮游植物的种类组成、优势种、丰度及其分布和多样性等基本状况进行了分析。本次调查共鉴定浮游植物4门68属131种,主要以温带近岸和广布性种为主,其中硅藻有53属113种,占总种数的86.3%,甲藻有11属16种,占总种数的12.2%。浮游植物丰度平均值为88.89×104个/m3,硅藻丰度平均值为86.58×104个/m3,甲藻丰度平均值为2.28×104个/m3,硅藻丰度分布趋势决定了浮游植物丰度的分布趋势。辽宁南岸是浮游植物密集区,山东半岛北岸其次,而北黄海中部是浮游植物的稀疏区。优势种为：短角弯角藻（Eucampia zodiacus）、具槽帕拉藻（Paralia sulcata）、尖刺拟菱形藻（Pseudonitzschia pungens）、密连角毛藻（Chaetoceros densus）、柔弱角毛藻（Chaetoceros debilis）、刚毛根管藻（Rhizosolenia setigera）。浮游植物群落ShannonWeiner物种多样性指数平均值为1.80,Peilou均匀度指数平均值为0.42。与1959年1月相比,2007年1月北黄海浮游植物丰度由15000×104个/m3降为88.89×104个/m3,下降了近41%,硅藻丰度由148.00×104个/m3降为86.58×104个/m3,而甲藻丰度由1.25×104个/m3上升为2.28×104个/m3,占浮游植物丰度的比例由0.8%上升为2.5%。主要优势种及优势属也发生了一定程度的变化,但浮游植物群落结构仍以硅藻为主、甲藻其次,浮游植物丰度总的分布格局变化不明显。     

羟基自由基杀灭压载水中有害赤潮物种的生物有效性研究

本研究采用大气压下强电离放电协同气液混溶技术,高效制备羟基自由基(·OH)杀灭3个门的典型有害赤潮物种,使用荧光染色、测定光合作用潜能等生物学检测方法确定·OH致死阈值。结果表明,5.05×104 cells/mL的赤潮异弯藻(Heterosigma akashiwo)、5.28×104 cells/mL的亚历山大藻(Alexandrium tamarense)和5.02×104 cells/mL的中肋骨条藻(Skeletonema costatum),其致死阈值分别为1.24 mg/L、2.01 mg/L、1.12 mg/L,此时其叶绿素a分解率分别为77%、85%和74%。利用光学显微镜观察,处理前后藻细胞结构有明显的改变。因此,·OH致死方法可有效地杀灭压载水中的有害赤潮藻。     

我国沿海波能资源的估算

本文从宏观上对我国沿岸海区波浪能资源蕴藏量进行估算,为进一步开发,利用海洋波能提供初步信息。文中应用1978～1982年国家海洋局沿岸台站资料算得各海区波能分布特性、季节变化。结果表明,渤海沿岸波能密度平均为0.869kw/m,总能量为1.20×10~6kw;黄海沿岸平均为0.969kw/m,总能量为1.58×10~6kw;南海为0.948kw/m,总能量为2.0×10~6kw;以东海藏量最富,平均为7.31kw/m,总能量为7.1×10~6kw。各海区波能量均有明显的季节变化。     

大连湾春秋季浮游植物的调查研究

1999年5月和10月 ,对大连湾 (121°36′42″～121°46′53″N,38°28′39″～39°00′16″E)进行了浮游植物的调查研究 ,结果表明:大连湾浮游植物共53种。其中 ,硅藻门有26属42种 ,甲藻门有6属8种。浮游植物的平均数量为23.4×104 个/m3,其中 ,硅藻门的平均数量为23.7×104个/m3 ,占浮游植物总量的80.1% ,甲藻门的平均数量为25.9×104个/m3 ,占浮游植物总量的16.7 %。优势种中的丹麦细柱藻 (Leptocylindyusdanicus)、中肋骨条藻 (Skeletonemacostatum)、诺氏海链藻 (Thalassiosiranordenskioldii)均为赤潮生物 ,说明该区域有发生赤潮的危险。     

基于遥感与现场观测数据的南海北部内波传播速度

南海北部是全球海洋中内波最为活跃、生成和演变机制较为复杂的海域,本文利用多源卫星遥感数据(MODIS、GF-1、ENVISAT ASAR、RADARSAT-2)和现场观测数据开展了南海北部内波传播速度的研究。通过匹配捕获同一条内波的相邻两幅遥感图像,由内波的空间位移和时间间隔反演传播速度,并以0.5°×0.5°网格给出了南海北部内波传播速度的分布图。研究结果表明,内波传播速度受背景流场、水体层结和底地形变化等多因素影响,特别是水深。在南海北部由东至西、由南至北方向,内波传播速度逐渐递减。深海区内波传播速度最大,可达3m/s以上;内波在向西大陆架传播过程中,随着水深变浅速度逐渐减慢,传播速度为1—2m/s;大陆架浅海的内波传播速度较小,仅为零点几米每秒。同时,利用Kd V方程反演了内波传播速度理论值,对遥感数据提取的内波传播速度进行了精度验证,结果较为一致。     

对虾池悬浮颗粒附着细菌的研究

用5个实验围隔研究了对虾池悬浮颗粒上的附着细菌,结果表明:附着细菌数量波动在0.65×104～23.49×104个/cm3之间,平均为(4.57±3.64)×104个/cm3,占水体细菌总数的1.47%×1.41%(0.28%～8.73%).附着细菌数为1、2、3、4个的附菌颗粒占总附菌颗粒的比数分别为40%、27%、15%及11%,多于4个附着细菌的附菌颗粒数仅占总附菌颗粒数的7%;总悬浮颗粒中的附菌颗粒所占比例为52%;附着细菌数与水体总悬浮颗粒数关系最为密切,与水温及总细菌数也具有显著相关性,但与水层POC及DOC含量却未呈现显著的相关性.     

渤海湾海域硝化、亚硝化细菌的生态研究

于2004年8月和10月对渤海湾海域进行了两次硝化菌群的生态学调查。结果显示,在渤海湾水体中,8月份硝化细菌的数量在(1.6~300)×104个/L之间,10月份硝化细菌的数量在(0.5~30)×104个/L之间;8月份亚硝化细菌的数量在(1.1~160)×104个/L之间,10月份亚硝化细菌的数量在(0.5~30)×104个/L之间。8月份硝化细菌与磷酸盐有高度明显的相关性(0.01水平),与氨氮、水温、溶氧量都有较明显的相关性(0.05水平);10月份细菌数仅与溶氧量有较明显的相关性(0.05水平)。8月份亚硝化细菌数与各环境因子相关性不明显;10月份亚硝化细菌数与磷酸盐、pH值及溶氧量的相关性都是在0.01水平上;而且与亚硝酸盐、硝酸盐、氨氮有明显的相关性,都在0.05水平上。     

夏季长江河口层化与湍流混合特征分析

利用2016年夏季长江河口现场水文特性与湍流微结构观测资料, 分析了长江河口水体温盐结构、层化发育、湍流与混合特征。结果表明: 1)夏季长江河口水体密度层化结构明显, 根据各层水体密度梯度差异, 可将水体分为底部混合层和上层密度跃层, 两部分的密度层化界限与浮力频率等值线lg N ² = - 4.0接近。2)底部混合层湍动能耗散率大, 层化结构弱, 水体分层稳定性弱; 上层密度跃层湍动能耗散小, 层化结构强, 水体分层稳定性强, 这有利于河口内波的发育与传播。3)在密度层化的作用下, 水体的湍动能耗散率、湍动能剪切生成及浮力通量的能量关系在一定范围内符合湍动能局部能量平衡方程。不同层之间的湍流弗劳德数Fr_t和湍流雷诺数Re_t在Fr_t-Re_t平面上呈现明显的分区, 与经典的分层剪切流理论基本吻合。