钢材在海水—海气交换界面区的腐蚀行为

于１９９３年９月通过对２４ＩＡ，２４ＫＵ，ＳＳ４Ｉ三个不同钢种极化曲线的测定，对锈层本身的氧化还原电流的测定及Ｘ线分析，研究在海水－海气交换界面区锈层在腐蚀中所起的作用。结果表明，海－气交换界面区的钢由于锈层本身的氧化还原反应，其阴极电流均较裸钢为大，这说明锈层的还原反应起着重要作用，根据锈层本身的还原时间和还原电位，可以在某种程度上评价钢材本身耐腐蚀性能的好坏。     

海水海泥跃变区钢铁电化学腐蚀行为研究

于１９９３年１－７月，在室内模拟条件下研究钢铁试样在海泥－海水跃变区的电化学腐蚀特征。发现钢试样在该跃区产生了电偶腐蚀，电偶极性在实验期间内发生逆转，试验前后电偶试样的稳定自由腐蚀电位都发生正移，且水中试样电位正移植大于泥中试样的正移植，还发现温度以电化学参数无明显影响。     

海洋环境微生物腐蚀机理研究进展

微生物腐蚀(microbiologically influenced corrosion, MIC)是海洋环境中一种非常重要的腐蚀形式,其是微生物、环境、材料共同作用的结果,本文自MIC对海洋环境、菌株、材料性质的依赖性三个方面概述其机理的研究进展。在MIC对海洋环境的依赖性方面,突出溶解氧浓度和营养水平的影响规律与机制。在MIC对菌株的依赖性方面,首先介绍典型单菌株的腐蚀影响机制,然后分析混合菌株间不同菌株的腐蚀协同与拮抗作用,最后阐述复杂微生物群落的影响。在MIC对材料性质的依赖性方面,在总结基体化学成分与结构影响的基础上,介绍对MIC有抑制作用的典型表面的特性及其作用机制。     

平台钢在海洋环境中腐蚀因子的灰色关联分析

结合海洋平台实测的pH值、温度、溶解氧、盐度、生物附着等数据,通过灰色关联算法分析了海水腐蚀因子对平台钢腐蚀的影响,并按实际影响大小进行了排序。结果表明海水腐蚀因子对于A537-1钢和SM50B-ZC钢平均腐蚀速率的影响主次顺序不同。对平台钢的腐蚀规律研究及现场应用提供了可参考的依据。     

海底泥的温度对A3钢腐蚀影响研究

随着海洋石油开发事业的发展，埋入海底泥中的钢铁管线愈来愈多，原油和天然气的海底输送管线均有一定温度，使管～泥界面区的温度升高。了解温度变化对钢铁腐蚀速度的影响，是海底管线工程设计所必需的，然而这种试验难度高、耗资大。工程设计部门往往采取推论、估算的方法，这样带有一定盲目性，往往带来巨大的浪费。作者利用国内外首创的“ＭＤ”原状海底泥试验方法①，进行了海底泥温对钢腐蚀速率的影响的部分研究工作。１材料与方法１．１实验钢材为Ａ３钢，成分见表１。１．２实验海底泥随工程地质调查船，利用“ＭＤ”法取渤海海底泥…     

波浪以增大交换面积的方式影响海-气通量

为体现波浪起伏增大交换面积进而增强通量这一事实,本文在已有海-气通量模型基础上提出了一种新的波面增长因子计算公式。就线性波叠加方法产生的波面而言,在风速为10 m/s时充分成长的波浪至少可使热通量增加7.9%,这比用单个正弦波得到的最大增加量3.7%的2倍还多。当风速增大到20 m/s时由新公式给出的增加量则能达到30%。研究还表明,借用经验波谱进行海面模拟难以体现毛细波,真实海面的面积增加量不止模拟的那么少,波浪对海-气通量的影响还应更强。     

钢在海洋飞溅带的腐蚀与防护

人们所说的钢铁结构在海洋环境中腐蚀严重，只是一个总概念。因为海洋环境共有海洋大气带、海洋飞溅带、海水潮差带、海水全浸带和海泥带５个区带。而钢铁的腐蚀行为在各带中有很大差异（如图１所示）。图中数据为第一作者及侯文泰在湛江麻斜岛海区中暴露试验２ａ所得。可见海洋飞溅带才是钢铁构件在海洋环境中受到腐蚀最为严重的区带。目前，人们对解决海洋环境中其他各区带的腐蚀问题，都已经有许多成功的方法和国际标准。但对海洋飞溅带的防护问题却一直为人们所关注，国内外尚无飞溅带腐蚀试验和防护的标准，也未有一套完整的、成熟可靠…     

一个区域海-气耦合模式的建立:模式验证及其对热带气旋“云娜”的模拟

本文以区域热带气旋模式(GRAPES-TCM)为基础,引入海洋环流模式(Estuarine,Coastal and Ocean Model(semi-implicit),ECOM-si)和Ocean Atmosphere Sea Ice Soil 3(OASIS3)耦合器,建立了一个区域海-气耦合模式。利用该模式对0414号热带气旋"云娜"进行了数值模拟,验证了模式的性能。结果表明,耦合模式模拟的"云娜"强度相比单独的大气模式更接近观测,单独大气模式模拟的近地面风场偏强,而耦合模式模拟的近地面风场的强度和非对称结构均与观测更为接近。数值实验中,"云娜"热带气旋过境引起的海表面温度的下降与实况接近,海表面温度下降引起的海-气热通量相比控制实验的结果明显下降,分析资料表明这一下降是合理的。海洋模式的引入导致了热带气旋"云娜"结构的变化,这种变化不但反应在径向风的减弱(强度下降),还反应在对流强度和最强对流发生位置的变化,并最终引起了热带气旋降水结构的改变。     

东海2012年夏季海-气界面碳交换及其区域碳汇强度变化趋势初探

基于2012年7月对东海的调查,剖析了其水体中各形态碳(pCO2、DIC、DOC、POC)的区域分布特征,估算了海-气界面CO2的交换通量(FCO2),探讨了影响其交换的主要因素,在此基础上,结合历史资料初步分析了近十几年来该海域海-气界面CO2交换通量的变化趋势。结果表明,2012年7月长江口邻近海域相对南部陆架区具有较低的DIC浓度,而DOC与POC的浓度相对较高。调查区域表层水pCO2变化范围为96.28~577.7μatm(1atm为101 325Pa),平均值为297.6μatm,低值区出现在长江冲淡水区(30°~33°N,123°~125°E),高值区主要分布在东海陆架的南部区域。表层水pCO2主要受控于长江冲淡水的输入和混合(盐度)、台湾暖流以及生物生产等。调查海域2012年7月海-气FCO2平均为(-6.410±7.486)mmol/(m2·d),表现东海在夏季是大气CO2的汇区,区域碳汇强度由强到弱依次为:长江冲淡水区(CDW)、黄东海混合水区(YEMW)、陆架咸淡水混合区(SMW)、近岸上升流区(CUW)和台湾暖流区(TWCW),东海夏季每日吸收大气CO2(以C计)约(18.3±19.8)kt。结合历史资料分析发现,近十几年来东海夏季碳汇强度有增强趋势,CDW区的海-气界面CO2通量平均年增速为-0.814mmol/(m2·d),即海水吸收大气二氧化碳每年增加约54.6kt,是夏季东海碳汇增加的最主要贡献者。     

2000年南海季风爆发前后西沙海域海-气热量交换特征

利用2000年5月6日至6月17日在西沙海域进行的第二次南海海-气通量观测资料,计算了南海季风爆发前后海洋-大气间的辐射收支、感热通量、潜热通量及海洋热量净收支;发现季风爆发后海-气热量交换突然发生变化,其中潜热通量、海洋热量净收支变化尤为显著。讨论了季风爆发前后各种天气过程影响下海-气热量、水汽交换特点和海洋热量净收支变化,说明季风爆发前海洋是一个能量积累过程,季风爆发期海洋是一个能量释放过程,季风中断期海洋是一个能量再积累过程;季风爆发后西南大风期持续时间和强度,强烈影响水汽蒸发量大小,进而影响我国大陆上夏季降水,通过南海与阿拉伯海、孟加拉湾、西太平洋暖池等不同海域资料对比,分析了它们在海-气热量交换上的差别,指出这种差别是爆发后南海SST基本稳定而阿拉伯海、孟加拉湾SST明显降低的主要原因。     

南海海水中DO的平面、垂直分布以及海-气交换通量

根据1998年7月和1999年1月南海两个航次的综合调查结果,对溶解氧(DO)的平面、垂直分布以及海-气交换通量进行了研究,结果表明:表层海水是DO浓度最高的含氧层,在次表层20~75 m处普遍存在着DO浓度的最大值(440μm o l/dm3),同时该层还出现了pH值的最大值和活性磷酸盐浓度的最小值,其位置在温跃层的下界附近。对夏季表层DO和活性磷酸盐进行相关性分析可知,其相关系数为-0.915(n=288),两者呈显著负相关;同时,DO和pH值垂向变化趋势相一致,相关系数为0.951(n=288),两者呈强烈正相关。通过计算,得到1998年夏季和1999年冬季海面溶解氧的海-气交换通量:夏季释放通量为-0.346~0.226 m o l/(m2.d);冬季为-0.234~3.123 m o l/(m2.d)。由于夏季南海海水生物的初级生产力相对要高于冬季,因此夏季溶解氧向上通量的区域较冬季广,同时,海-气交换的通量随区域的变化也有所不同。     

热带西太平洋海－气热量通量研究──Ⅲ．冬季天气过程海－气热量交换的特征

根据执行ＴＯＧＡ／ＣＯＡＲＥ研究计划在热带西太平洋进行考察的结果，对调查海区海－气界面热量交换进行了分析。结果表明：冬季在热带扰动的影响下，调查海区海－气热量交换非常强烈，在风速较小、天气情况良好的情况下，调查海区海水得到的热量远大于失去的热量，调查海区海水对大气加热的变化与表层海水温度的变化并不一致，热带太平洋信风的加强对暖池的建立似乎是至关重要的。     

基于非迭代海-气通量算法的蒸发波导预测模型研究

蒸发波导易发生在海洋等水体之上.为了深入研究蒸发波导预测模型的诊断预报技术,本研究依据目前最新的非迭代海-气通量算法,建立了非迭代通量算法蒸发波导预测模型-NEW模型,进而对新模型进行了敏感性试验,且用我国近海试验数据进行了检验.最后将NEW模型与目前使用广泛、效果较好的4种蒸发波导模型(即P-J模型、Babin模型、NPS模型和伪折射率模型)进行了对比分析,得到了不同模型蒸发波导高度随气象海洋要素变化的规律,结果表明非迭代通量算法模型与传统模型对不同海洋气象要素的敏感性响应是一致的.不稳定层结条件下NEW模型对蒸发波导的诊断结果接近于Babin模型和NPS模型,而稳定条件下略高于NPS模型.试验表明NEW模型可以有效地诊断预报蒸发波导.本研究系统阐述了非迭代通量算法模型的建立和适用情况,为蒸发波导预测诊断算法的更新和模型发展提出了新的思路.     

1986～1987年El Nino期间海——气热量交换研究

本文根据热带西太平洋海气相互作用研究调查（ＴＯＧＡ）第１至５及第８个航次考察结果，对热带西太平洋海－气相互作用了分析，研究结果表明，１９８６～１９８７年ＥｌＮｉｎｏ事件发生前，热带西太洋海－气热量交换非常强烈，ＥｌＮｉｎｏ事件发生后，热带西太平洋海－气热量交换反而减弱。     

区域海－气耦合模式对海表粗糙度参数化方案的敏感性研究

本文回顾了近年来海表粗糙度参数化研究成果,借助COARE算法对四种粗糙度参数化方案下海浪对海气界面通量及大气底层运动的影响进行分析,并对高海况条件下,区域海－气耦合模式对海表粗糙度参数化方案的敏感性进行了初步的探讨。研究表明：海表粗糙度受海面波浪状态的影响,在其参数化方案中考虑波龄的作用后,在高风速、低波龄区,波浪作用使海气界面上的动量和热量通量显著增加;波浪通过参与海气界面上的动力和热力作用影响低层大气运动,低波龄条件下,波浪作用使大气运动减弱,高波龄条件下,波浪作用较小;区域海－气耦合模式对海表粗糙度参数化方案较敏感,不同的参数化方案对台风路径影响不大,对台风强度影响显著,从本文的个例来看,采用Smith92和Liu07方案的模拟结果更接近实测值。本文的研究结果为更合理的参数化海气界面的物理过程,提高耦合模式的模拟准确率提供了一定的参考。     

埕岛油田的腐蚀现状与防腐蚀技术

从埕岛海洋腐蚀环境入手，介绍了埕岛海上平台和海管的腐蚀现状所采用的防腐技术。提出了今后油田的防腐措施。     

海洋石油平台浪花飞溅区钢结构腐蚀防护与修复技术

目前我国已有200余座石油平台屹立海上,大量船舶及海底输油管线、在建的多座大型跨海大桥和海运码头,都存在海洋腐蚀问题。海洋浪花飞溅区是海洋环境中的一个强腐蚀区,钢桩表面在干湿交替过程中,其     

热带西太平洋的海-气热交换特征及其与OLR的关系

热带西太平洋作为赤道附近最强的大气加热区,该区域内通过海-气界面上热量交换而实现的海-气相互作用,对大气温压场的转变,以及进一步影响大气环流的变化有着极重要的作用,为了对热带西太平洋区域的海洋和大气特征有更深的认识和了解,已有不少学者进行了大量的研究[6],尤其是作为“热带海洋与全球大气”研究计划(TOGA)一部分的“中美西太平洋海-气合作考察”所得到的一系列观测事实,更促进了这一区域的研究工作.