北部湾三维风生流及密度流模拟

将Casulli差分格式引入三维物理海洋模型计算，模拟了北部湾风生流及密度流。模拟结果表明，夏季西南季风在北部湾导致一个顺时针环流，夏季海水密度梯度导致一个逆时针方向的环流，密度流明显强于风生流；冬季东北寒潮导致一个逆时针环流。模拟结果不支持北部湾夏季为一顺时针环流、冬季为逆时针环流的传统结论，而支持终年为逆时针环流的观点。     

Three-dimensional numerical simulation for tide and tidal current in the Beibu Gulf

ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＩｎｅａｒｌｙ 1 96 0’ｓ,ｔｈｅｔｉｄｅａｎｄｔｉｄａｌｃｕｒｒｅｎｔｉｎｔｈｅＢｅｉｂｕＧｕｌｆｗｅｒｅｏｂｓｅｒｖｅｄａｎｄａｎａｌｙｓｅｄｂｙＣｈｉｎａｉｎｃｏｏｐｅｒａｔｉｏｎｗｉｔｈＶｉｅｔｎａｍ1) .ＴｈｅｓｙｓｔｅｍａｔｉｃｓｔｕｄｉｅｓｏｆｔｉｄｅａｎｄｔｉｄａｌｃｕｒｒｅｎｔｉｎｔｈｅＢｅｉｂｕＧｕｌｆｗｅｒｅｆｉｒｓｔｃａｒｒｉｅｄｏｕｔｂｙＦａｎｇ (1 986 ) .Ｔｈｅｈｉｓｔｏｒｙｏｆｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｔｕｄｙｏｆｔｉｄｅａｎｄｔｉｄａｌｃｕｒｒｅｎｔ…     

北部湾潮汐潮流的三维数值模拟

基于二阶湍流闭合模型计算涡动粘性系数的POM三维水动力模式,采用细网格,考虑6个岛屿、海底摩擦系数进行划片取值,模拟北部湾潮汐潮流.所得潮汐调和常数与81个实测站比较,绝对平均误差:K₁分潮振幅为46cm,迟角为9°;O₁分潮振幅为56cm,迟角为7°;M₂分潮振幅为62cm,迟角为15°.由模拟结果分析出该海区潮汐、潮流、余水位和潮余流,以及水平速度垂直分布等特征.     

北部湾冬季风生环流的数值模拟及其对海洋环境的影响分析

利用Finite Volume Coastal Ocean Model(FVCOM)三维模式以及National Centers for Environmental Prediction(NCEP)Climate Forecast System提供的北部湾的冬季风场,建立了北部湾冬季的风生环流模型。模拟得到北部湾冬季表中底层的风生环流结构。结果表明:整体上看,环流从琼州海峡流入北部湾,沿越南沿岸向南流动。从分层结构上看,冬季表层北部湾中部位置被1个大范围逆时针环流控制,南部湾口附近也存在1个不闭合的逆时针环流;而中层和底层的环流在琼州海峡西北和西南侧各形成1个小的逆时针环流,同时北部湾北部中间位置呈现1个顺时针环流。琼州海峡、广西及越南沿岸环流流速较大,有利于污染物的输移扩散,而北部湾北部中间位置,莺歌咀附近出现闭合环流且海南岛西南岸流速较小,不利于污染物的输移扩散,对冬季北部湾的海洋环境会产生不利影响。     

北部湾春季季风转换时期两潜标站余流分析

2007年春季季风转换期间, 在北部湾湾口两站利用潜标观测获得了80余天的流速剖面等资料序列.结合NASA喷气推进实验室物理海洋学数据分发存档中心提供的QuikSCAT海表面风场数据, 以及NOAA国家气候数据中心提供的海表面温度数据, 利用交叉谱分析方法对观测期间两站余流结构及其影响因子进行分析.结果表明: 1) 春季季风转换时期, 北部湾风场北分量具有周期为10d左右的震荡.风的输运造成密度场结构出现相应的震荡, 从而会引起密度流的变化.2) M4站余流主要由风场控制, 水体向北部湾内输运.3) M5站表底层余流差距较大, 整层余流均受到了风的直接影响, 而表层还受到了由风引起的密度流变化的影响, 因此风通过两种方式影响了M5站的余流.     

A survey of baroclinic tides in the Beibu Gulf in the South China Sea

The principal characteristics of the tides are investigated by a shipborne acoustic Doppler current Profiler at a fixed station located in the Beibu Gulf from 4 to 14 April 2003. Data analysis indicates that the diurnal tidal currents dominate local current variations at the observing site. Except the barotropic M_2 constituent, four principal tides comprise both back-and-forth barotropic and baroclinic tidal currents. The baroclinic tidal ellipse parameters vary with depth, showing complicate features, rather than monotonous features being figured. For baroclinic tidal constituents, vertical modes are different to each other. Similarly, the semi-major axes of the tidal constituents vary with depth. In the lower layer, a nonlinear regression approach is used to calculate and obtain the SEMA profiles of diurnal tidal constituents. Results show that in the thin bottom boundary layer, all of the parameters vary drastically with depth, totally distinguished from the vertical profiles above.     

南海北部湾东部海域表层沉积物地球化学特征

通过对南海北部湾东部海域61 个站位表层沉积物粒度和地球化学组成的相关分析和因子分析,探讨了其空间分布特征、元素相关性以及元素组合特征, 揭示了元素在区域上的分布规律和主控因素。结果表明: 绝大多数常微量元素具有相似的平面分布特征, 而MnO、Zr、CaO 和Sr 空间变异系数较大,在部分区域出现了异常高值, 表明其沉积环境受到正常陆源沉积以外其他因素的影响。元素和Al₂O₃的比值分布特征表明, 广西和海南岛近岸沉积物主要由陆源碎屑沉积组成, 在潮汐和近岸径流作用下,由近岸向远海输送; 而研究区西部海域沉积物主要为来自红河的物质。元素相关分析和因子分析结果表明, 研究区表层沉积物中绝大多数常微量元素主要受沉积物粒度的控制; CaO 和Sr 含量主要受生物活动活跃程度控制; Zr 含量分布主要受控于源区母岩矿物组成以及自源区的搬运距离; 而MnO 含量则受陆源、海底热液以及自生作用等多种来源共同影响。     

北部湾三维风生及密度流模拟

将Casulli差分格式引入三维物理海洋模型计算,模拟了北部湾风生流及密度流.模拟结果表明,夏季西南季风在北部湾导致一个顺时针环流,夏季海水密度梯度导致一个逆时针方向的环流,密度流明显强于风生流;冬季东北寒潮导致一个逆时针环流.模拟结果不支持北部湾夏季为一顺时针环流、冬季为逆时针环流的传统结论,而支持终年为逆时针环流的观点.     

北部湾北部白龙尾附近海域潮流谱分析

用锚定、座底声学多普勒海流剖面仪(ADCP),对白龙尾开阔水域进行为期1a的分层海流观测,通过最大熵谱分析方法,得出结论:1)日分潮O1,K1和半日分潮M2,S2是白龙尾主要分潮流,半日潮流能量大于日潮流能量;2)在半日潮和全日潮分量中,逆时针运动(f0)是主要的,并从潮波旋转形态方面给予解释;3)周期为6h左右的浅水分潮,在底层通过显著性检验,表明近底摩擦是浅水分潮生成的主要机制;4)在f0情况下,周期超过3d的长周期运动(余流)有3个,其中8.3d的长周期运动,在表、中和底层都通过显著性检验,5.2d在中层和底层通过显著性检验,认为主要是潮余流引起的。     

北部湾潮汐潮流的数值模拟

基于正交曲线坐标的ECOMSED三维水动力模式,对北部湾的潮汐潮流进行数值模拟。选用不同的海底摩擦系数、海底粗糙度系数以及水平湍流摩擦系数进行数值试验。试验结果表明,当海底摩擦系数取2×10-3～3×10-3,海底粗糙度系数取1×10-3～2×10-3m,而水平湍流摩擦系数取1×102～5×103m2/s时,模拟所得潮汐、潮流结果与实测数据吻合较好;并由此对北部湾的潮汐、潮流和潮余流等特征进行了分析。还给出了垂直湍流黏滞系数呈抛物型的分布特征。对该海域的水动力状况有了进一步的了解,为该海域的环境保护规划提供了科学依据。     

台风对北部湾南部海底地形地貌及海底管线的影响

利用旁侧声纳和多波束在不同时间段内对琼西南近岸海域进行了探测,并对台风前后的旁侧声纳资料进行了对比和分析。研究表明,琼西南近岸海域主要存在沙脊区和沙波区两种地貌类型,其中,沙波波高在1～5.5m,波长3～60m,沙脊波高在6～20m,波长2～4km。在不同年份和台风期间,沙波和沙脊存在明显的活动性,对铺设于此的海底管线构成了严重的影响。台风对小沙波起夷平作用,对较大沙波、沙脊增高加宽,并且可以使海底出现冲刷沟槽和凹坑。     

北部湾南部海域近底悬沙输运及地貌演变

利用1个海洋沉积动力过程原位监测系统在北部湾南部浅海陆架海域采集了18个潮周期的波浪、潮流、悬浮沉积物浓度、底床变化数据,分析了悬沙浓度变化特征,计算了近底悬沙通量并分析了潮流和波浪对底床演变的影响,结果表明:观测期间近底悬沙浓度的变化主要受水位波动、潮流的共同影响,波浪作用较弱;悬沙浓度的异常高值可能是上游沙波表面的泥沙滑落沉降所致;观测期间悬沙通量的波动规律与近底潮流速度变化一致,潮周期和涨落潮之间的悬沙通量有显著差别;在潮流作用下观测期间悬沙向西的净输运量约为15 158 kg/m,向北净悬沙通量为2 934 kg/m,东西向净通量远大于南北向净通量;近东西向波谷地形对南北向悬沙输运的限制作用可能导致了输运通量的显著差异;底床高程的变化在潮周期之间有差异,变化值在0.8~16.7 cm之间波动,厘米级底床高程的快速变化主要是由潮流流速的大小及往复潮流的不对称性造成的。这种变化可能与沙纹的运移有关,沉积物向下游方向的运移以及沙纹剖面形态的改变可以较合理地解释底床高程的变化特点。     

北部湾南部海域近底悬沙输运及地貌演变

利用1个海洋沉积动力过程原位监测系统在北部湾南部浅海陆架海域采集了18个潮周期的波浪、潮流、悬浮沉积物浓度、底床变化数据,分析了悬沙浓度变化特征,计算了近底悬沙通量并分析了潮流和波浪对底床演变的影响,结果表明:观测期间近底悬沙浓度的变化主要受水位波动、潮流的共同影响,波浪作用较弱;悬沙浓度的异常高值可能是上游沙波表面的泥沙滑落沉降所致;观测期间悬沙通量的波动规律与近底潮流速度变化一致,潮周期和涨落潮之间的悬沙通量有显著差别;在潮流作用下观测期间悬沙向西的净输运量约为15 158 kg/m,向北净悬沙通量为2 934 kg/m,东西向净通量远大于南北向净通量;近东西向波谷地形对南北向悬沙输运的限制作用可能导致了输运通量的显著差异;底床高程的变化在潮周期之间有差异,变化值在0.8~16.7 cm之间波动,厘米级底床高程的快速变化主要是由潮流流速的大小及往复潮流的不对称性造成的。这种变化可能与沙纹的运移有关,沉积物向下游方向的运移以及沙纹剖面形态的改变可以较合理地解释底床高程的变化特点。     

北部湾冷水团的季节变化及其机制的数值研究

A wave-tide-circulation coupled model based on the Princeton Ocean Model is established to explore the seasonal variation of the cold water mass in the Beibu Gulf and its mechanisms. The results show that the cold water mass starts forming in March, reaches the maximum strength during June and July, and fades away since October. Strong mixing in winter transports the cold water from sea surface to bottom. The cold water mass remains in the bottom layer as the thermocline strengthens during spring, except for the shallow water where the themocline is broken by strong tidal mixing, which gradually separate the cold water mass from its surrounding warm water. Further analysis on the ocean current and stream function confirms that the cold water mass in the Beibu Gulf is locally developed, with an anticlockwise circulation caused by a strong temperature gradient. Sensitivity experiments reveal that the cold water mass is controlled by the sea surface heat flux, while the terrain and tidal mixing also play important roles.     

北部湾入海河流营养盐的分布特征及入海通量研究

于2018年2月(枯水期)和8月(丰水期)对南流江、大风江、钦江、茅岭江和防城江等北部湾主要的入海河流开展调查,分析这些河流各形态营养盐的浓度特征及入海通量。结果表明,不同时期营养盐浓度差异较为明显,主要表现为枯水期防城江、茅岭江和钦江的营养盐浓度较丰水期高,而丰水期大风江和南流江的营养盐浓度高于枯水期,表明丰水期大风江和南流江污染较为严重。丰水期,${\rm {NO}}_3^- $是溶解态无机氮的主要成分,但枯水期防城江和大风江${\rm {NH}}_4^+ $比例升高。根据径流量资料和河流营养盐浓度,估算出2018年北部湾入海河流的氮和磷的入海通量分别为1014607 t和47929 t,其中溶解态无机氮占总氮的77%,${\rm {PO}}_4^{3-} $占总磷的40%。丰水期,南流江营养盐入海通量总体较高,其次是大风江,防城江、茅岭江和钦江的营养盐入海通量相对较小。枯水期,受区域污染影响,不同河流营养盐的入海通量变化较大。与历史对比,北部湾河流的营养盐入海通量显著升高,表明河流营养盐输入的升高可能是北部湾近海水体富营养化加重的重要因素。北部湾河流不同时期氮和磷输入量的差异,可能会对北部湾近岸及邻近海域生态系统产生较大影响。     

The new institutional arrangements for fisheries management in Beibu Gulf

China and Vietnam have recently signed two bilateral agreements to deal with maritime issues in Beibu Gulf. One is the maritime boundary delimitation agreement, and the other the fisheries agreement. The two parties have also formulated a supplementary protocol to the latter agreement. All of them have entered into force on 30 June 2004. This article introduces the new arrangements for fisheries management initiated by the two countries, focusing especially on the Joint Fishery Committee established by the two parties, the contracting waters covered by the fisheries agreement, and the conservation and management measures for the Gulf's fisheries. The challenges likely confronted by China after this institutional change takes place are analyzed. A brief comparison is drawn among the three effectual fisheries agreements signed by China, respectively, with Japan, South Korea and Vietnam. Finally, as for the future of fisheries management in the Gulf some recommendations are made.     

北部湾近海结构物污损生物研究

对海洋结构物而言,污损生物不仅增加其水下部位表面粗糙度,显著增大波浪所引起的动力载荷效应,sup>[1],而且还能改变金属腐蚀过程,引起局部腐蚀或穿孔腐蚀,并妨碍水下检测、保养和维修等工作的进行[2,3].因此,在开发利用海洋资源时,必须预先对特定海区污损生物群落的结构特点及发展趋势有所了解,以便人们经济、有效的角度选择防污手段和制定清除保养计划.     

2009年夏季北部湾浮游纤毛虫的丰度和生物量

报道了2009年夏季北部湾A、B两个断面浮游纤毛虫的丰度和生物量。纤毛虫的平均丰度为521±369个·L-1,平均生物量(以碳为单位)为0.63±0.54μg·L-1。表层纤毛虫丰度和生物量的水平分布格局基本一致,高值主要位于湾的北部近岸、西南部近岸及湾中部A5站。两个断面纤毛虫丰度和生物量的垂直分布特点不同,纤毛虫在A断面水体中的垂直分布较均匀,在B断面主要分布在15m层以浅。共鉴定出砂壳纤毛虫13属20种,其中较为优势的种类为原始筒壳虫Tintinnidium primitivum、薄壳真铃虫Eutintinnus tenuis、三亚条纹虫Rhabdonella sanyahensis、未定种砂壳纤毛虫和斯氏拟铃虫Tintinnopsis schotti,且表现出不同的水平分布和垂直分布规律。     

北部湾沿岸海区设计波浪的确定

本文基于北部湾沿岸海区多年的实测资料，于不同海区主浪向和次主浪向分别取年极值波高为样本资料．采用Ｐ－Ⅲ型和短期测波资料频率分析方法，分别估算了各海区不同重现期的设计波高，并依据式（１）计算出相应的平均周期。尽管样本资料和估算方法不变，但每次估算的结果互不相同，其差异甚至很大．利用Ｋｏｌｍｏｇｏｒｏｆｆ等适合度方法检验所得的结果，能够准确地判断出沿岸各海区不同重现期的最佳设计波浪。     

西路冷空气影响北部湾海区的分析与预报

根据1996—2000年溷洲站地面气象观测资料,结合实际预报中遇到的一些现象,文中对西路冷空气影响北部湾海区的特点进行了统计分析。结果表明,西路冷空气对北部湾海区影响比较突然,结束也较快。同时,造成北部湾海区的瞬间风力较大。结合实际工作经验,提出预报西路冷空气影响北部湾海区的简单预报方法。