气候的新因素:环南极海流

众所周知 ,南极洲被环极海流包围 ,参与其中的是三大洋———大西洋、太平洋和印度洋的南半球海水。不久前以澳大利亚科技局大气研究处Ｐ．Ｂａｉｎｅｓ为首的科学工作者发现在环极海洋结构中 ,存在着大规模的不均一性。在这个“环”的范围内两块直径各约１０００ｋｍ的区域被大致同一直径的较冷水区分割。这些相互交替的水体看来类似厄尔尼诺 ,是由于海洋与大气作用而产生的。在这里起作用的有大气压力、主导风向以及海洋浮冰由南极洲沿岸向温暖北方的混合作用。环极海流水体环绕冰大陆一圈要８～９ａ。在较暖海流通过澳大利亚以南区域时期…     

环南极洲海流的形成

在 2 0世纪 70年代初期出现了一种假说 ,按照这个假说 ,新生代中期改变气候的南极洲冰期是由于环南极洲海流诞生之后大陆的热隔离所造成的。从那时起由于日益增长的气候研究的迫切性 ,这个设想一直受地质学家的关注。现在已清楚 ,这个环绕冰大陆的海流产生于新生代早期 ,即澳大利亚和南极洲分离时 ,并最终形成于南美洲和南极半岛之间的德雷克海峡张开之后。这个过程最终导致堆积了巨厚的冰盾 ,后者体积的变大或变小又相应地导致环南极洲海流的增强或变弱。虽然在过去的 3 0年来已在南极洲地区进行了近 1 0个航次的调查工作 ,该区的构造发展…     

普里兹湾是研究南极洲冰川史的关键地点

具有巨厚冰盾和周围海洋的南极洲大陆是形成地球气候及全球性大洋环流的最重要因素。环抱南极洲的环南极洋流造成了大陆的热隔离和明显的纬向温度梯度 ,因此在南半球产生了大气和海洋环流。南极洲周围海冰的广泛分布促使形成了充填世界海洋广大深水部分和保证其通气及给海洋生物提供营养元素的南极洲洋底水体。一般认为 ,反映气候波动的冰盾容积的变化回答了过去地质年代海平面的强烈变化。在大陆和南大洋的多年研究表明 ,中生代和新生代初期 ,南极洲的气候要比今日暖和得多 ,当时它被茂盛的植被覆盖 ,这一点局部反映在白垩纪煤层的形成中。…     

南海上层海流的数值模拟

用一个水平分辨率较高的太平洋区域海洋模式计算了太平洋的上层海流.太平洋海域大的海流流系,如黑潮、亲潮、北(南)赤道流、北赤道逆流、加利福尼亚海流和东澳大利亚海流等都再现在模拟结果之中了.本文只给出了南海四季代表性月份的上层环流的数值模拟结果.结果表明:南海黑潮分支是南海北部最重要的一支海流,它不仅是南海暖流的水体来源,而且构成了南海环流重要的一翼.除了个别月份外,终年都有一支较强的NE向海流穿过台湾海峡进入东海.这些计算结果有的已被观测结果所证实.     

一种计算海流速度的大气-海洋三层模式

为了在考虑到(1)产生海流的大气作用;(2)湍流粘滞系量值是计算的而不是假设的;(3)海洋具有实际可变的而非常量的深度等情况下,较易地计算出特别是铅直坐标函数的海流速度,本文提出一种大气-海洋三层模式。近似中性层结状态的大气被考虑是两个层的组合,第一层是紧贴海面的湍流边界层,第二层是位于第一层之上的Ekman层。仅考虑铅直湍流的海洋,被看成是从海面到海底的一整层。海面风应力分布和海洋中海水密     

苯并(a)芘对紫菜(Porphyra)的致突变效应

苯并(a)芘(Benzo(a)pyrene)是石油组份中的一种重要的具致癌作用的多环芳香烃化合物。由于燃烧和石油污染等多种原因,在大气、水体和海洋中都能检出它的存在,特别是在海洋中,这种化合物有的沉积于沉积物中,有的被生物体吸收,有的附着在生物体上,有的存在于水体中,因而构成了海洋中一类特殊的污染物。特别引起科学家注意的是这物种质可为某些海洋生物所富集或贮存,并经食物链而最后进入人体。     

AAN—01南极洲地球动力学演化和古地理研究环南极洲被动大陆边缘：陆壳-洋壳转换的地球动力学指示

南极洲板块是古冈瓦纳超级大陆的中间块体,在南极洲长达10000km的大陆边缘中,约有85％的长度是张裂扩展类型,以及沿南极洲半岛太平洋边界的近1200kin大陆边缘,是经山脉-海沟碰撞后,由俯冲类型转换成了被动大陆边缘。南美洲、非洲、印度、澳大利亚和新西兰从南极洲的分离以及连续性南半球海洋的形成,都开始于侏罗系并一直持续到第三纪中期。近年来,南极洲大陆边缘的地球物理数据有了很大的增加,     

海流资料可以帮助气候预报

美国家海洋和大气管理局(NOAA)科学家们证实,实时获得的重要的海流资料可以导致更准确的短期气候预报。 西雅图NOAA太平洋海洋环境实验室的一组研究人员开发了一种声学仪器系统能感测从海表到820英尺(1英尺=0.3048米)深的海流。这种下视声学多普勒海流廓线仪已用于赤道太平洋上一个系泊深海浮标上收集和处理海流资料,每天8小时通过卫星把资料发送到西雅图的实验室。赤道海洋海流输送热量,影响全球大气环流,是评价短期气候变化的关键因子。 自1979年以来,使用一系列悬挂在系泊浮标附近不同深度的机械海流表测量赤道太平洋海流。数据储存在仪表中,但几个月才能分析一次,因为调查船巡视浮标需要时日。     

美国八十年代海气相互作用研究计划简介

《海气相互作用》已成为当前海洋学和气象学研究中一个极其活跃的领域,也是当今海洋科学研究的重大项目之一.海洋和大气是一个强的耦合系统、海洋贮存并释放大量热量以推动大气环流、而大气为海洋提供动量驱动海流系统、使海洋的热含量进行再分配、并影响海表面的辐射、显热和潜热通量,了解这种耦合系统的物理学和动力学,对认识全球气候扰动和海洋的各种过程均是至关重要的.     

海流和风暴潮数值模拟研究喜获成果

掌握海流和风暴潮的规律,对于海洋开发、港工建设、航运、军事和防御海洋气象灾害,都具有重大的经济和社会效益.由上海计算技术研究所副研究员徐学荣研究的“海流和风暴潮数值模拟研究及软件”课题(海流部分工作曾和中科院大气所副研究员季仲贞协作),历时五年多,现巳在沪通过技术鉴定。这项成果的主要贡献是:采用数值模拟方法,通过典型实例,成功地模拟了南海海流和风暴潮,科学计算出诸因素与机制是如何互相影响而发生作用的,从而揭示出海流和风暴潮的若干运动规律。     

海流和风暴潮数值模拟研究喜获成果

掌握海流和风暴潮的规律,对于海洋开发、港工建设、航运、军事和防御海洋气象灾害,都具有重大的经济和社会效益。由上海计算技术研究所副研究员徐学荣研究的“海流和风暴潮数值模拟研究及其软件”课题（海流部分工作曾和中科院大气所副研究员季伸贞协作）,历时五年多,现已在沪通过技术鉴定。 这项成果的主要贡献是: 采用数值模拟方法,通过典型实例,成功地模拟了南海海流和风暴潮,科学计算出诸因素与机制是如何互相影响而发生作用的,从而揭示出海流和风暴潮的若干运动规律。 取得的重要成果有:     

从波浪到厄尔尼诺

绕极流海域存在全球最大的波浪输运量,遇陆地阻隔,在大洋东岸形成连接高纬度与低纬度之间涌浪的经向输运通道。本文分析了存在于南极绕极波(ACW)中的波浪信号以及来自绕极流海域涌浪的东向强化特征,并进一步从理论分析及定性计算的角度研究了波浪诱导的经向输运对东赤道太平洋海表面温度变化的影响,提出了波浪过程对厄尔尼诺影响的全新观点。未来工作中,我们将在海浪-海流-大气耦合模式中考虑波浪的大尺度效应,深入探究波浪在大气海洋动力过程中的重要作用。     

地球自转变速可能对大气和海洋运动的影响

本文从一个理想的地球大气和地球海洋出发,研究了固体地球自转角速度变化引起的大气和海洋的附加运动。结果论出,地球自转减慢时,附加的经向气流和经向海流向赤道辐合,纬向气流和海流有向东的分量,地球自转加快时则情形相反。分析认为地球自转速度在几年内的起伏可引起大气和海洋的异常运动并可激发出埃尔-尼诺形成时的海洋波动。     

喜马拉雅造山带的数据支持东南极洲大陆形成于前寒武纪

喜马拉雅造山带包含有几个主要地质构造带,中部的高级地质带为喜马拉雅高原片麻岩带（HHG）,其被一套古一中生代的西藏一特提斯沉积层序上覆。目前认为,形成喜马拉雅高原片麻岩的原始沉积物是在ca800Ma～500Ma期间沉积的（DeCelies等,2000,科学,288,497—499）。目前已发表的喜马拉雅高原片麻岩的碎屑锆石年龄和Sm—Nd同位素数据,表明这些原始沉积物主要来源于环南极洲东部造山带（CEAO）,包括澳大利亚西部和南极洲东部,     

威德尔海西缘深部与底层海流

南大西洋威德尔环流是环南极海流中最大的气旋向极环流，其西部覆盖威德尔海。威德尔海的海冰变化不定，而热量和湿气在垂向上的强劲流动则在威德尔环流和海水之上形成寒冷的极地大气，这使威德尔环流成为南极底层水(AABW)的一个主要源地．在冬季，海冰几乎覆盖整个威德尔环流；在夏季，除威德尔海西部外，     

南极洲的国际研究动态

2003-2004年南极夏季，由澳大利亚、德国和俄罗斯的大地测量学家、地球物理学家和地质学家组成的综合考察队成功地在南极洲东部进行了考察研究。主要的研究目标是兰伯特地型。这个地壳的沉降地段或沟堑被构造断裂与相邻的地块隔开，令专家们感兴趣的是它保存了上覆澳大利亚和南极洲的岩石圈板块运动的证据。     

普里兹湾海冰季节性变化的高分辨率数值模拟

普里兹湾海冰以一年冰为主,海冰覆盖存在较大的季节性变化.海冰的分布及其季节性变化主要受当地大气环流及海流的影响.基于一个海洋-海冰耦和模式,模拟研究了该海区海冰的季节性变化特征.海洋模式基于MIT环流模式(MITgcm),海冰动力学模式参考Hibler类型的VP模型,热力学过程取自Winton三层模型.模式区域覆盖整个...     

海洋人物

费雷尔 ,W. (William Ferrel,1 81 7- 0 1 - 2 9～ 1 891 - 0 9- 1 8)美国气象学家 ,自学成长的著名学者。早年从教 ,曾在美国海岸与大地测量局 (1 867～ 1 882 ) ,美国信号局 (1 882～ 1 886)任职。在气象与海洋两领域上均有重要贡献。最早运用数学方法解决气象问题 ,建大气循环理论模型 ,促成现代动力气象学诞生 ;在风理论上 ,提出地球气流偏转定律 (通称白具罗定律 ) ;1 856年提出费雷尔环流模式 ,该环流对海流与海况分布有重要影响。 1 861年在研究大气运动中引入科里奥利力 ,推动极锋学说建立。在海洋学上主要研究潮汐与海流。提出北…     

2016?2017年北极内尔斯海峡北部海冰运动及其影响因素研究

内尔斯海峡位于加拿大埃尔斯米尔岛与格陵兰岛之间,是北极海冰输出的重要通道之一,这些海冰融化后带来的表层淡水对巴芬湾、拉布拉多海的深层水形成具有重要影响。但由于该海峡较为狭窄,缺乏对此区域海冰运动情况的精细研究。本研究利用每日的哨兵1号影像提取了2016年9月至2017年8月的内尔斯海峡北部区域海冰运动信息,展示了海峡中浮冰的运动过程,并结合风速、海流速度等数据分析浮冰运动特征及影响因素。结果表明风和海流二者共同主导了海冰的运动过程,相关系数分别达到了0.767和0.709,由风速、海流速度、海冰密集度3个自变量与浮冰速度建立的多元线性回归模型复决定系数也达到了0.727。进一步分析发现,风和海流在速度相对稳定时对浮冰速度的影响都会减小。本研究关于风和海流等要素对海冰运动过程影响的研究结果,可以为海洋–大气动力学模型的研究提供参考。     

普里兹湾海洋环境季节性变化及其影响因素研究

南极冰盖的扩张和后退直接影响了全球气候和海平面变化,由于南极地理位置特殊,研究其海洋环境变化是全球气候变化研究的重要内容。本文主要借助模型模拟以及遥感反演的方法,对东南极普里兹湾及周边区域海洋环境要素(风、海冰、海流、海表温度以及海表叶绿素a浓度)的变化规律及其影响因素进行初步分析。受地形、太阳辐射、极地高气压强度的影响,研究区风场表现出季节性变化特征;区域海冰受到海表温度、风、地形以及上升流的影响,具有冻结期(3~9月)和消融期(10月~次年2月)交替变化特征;海流的分布特征受控于地形、风、海冰分布以及冰融水注入等因素;海洋初级生产力受太阳辐射、营养盐、水体稳定性影响较大,在研究区主要表现为深层水涌升、海冰融化、海表温度变化对海洋表层浮游生物生长起到直接控制作用。最后,本文结合普里兹湾海洋表层沉积物中有机质分布、沉积物粒度分布特征分析了研究区海洋环境要素对沉积作用的影响。