中国近岸海区小尺度水平湍流扩散规律的研究

随着现代工业(包括原子工业、核舰船)的发展,海洋污染问题已经引起了广泛的注意。确定各种污染物质元素(核素)在海水中的最大允许浓度以及特定海区中海水的有效稀释能力,是海洋污染研究中的两个重要课题。其中关于海洋的有效稀释能力估计,则与海洋的湍流扩散问题有关。     

青岛沙子口近岸海域海水稀释扩散的经验模式

利用水中荧光计、航空摄影和陆地定位立体观测手段,于1984年和1985年在青岛沙子口近岸海域进行了数次现场示踪试验。研究了示踪剂在海水中的时空分布,计算了稀释因子、扩散方差和扩散系数及其变化规律。得到半经验、半理论的稀释扩散模式,推算出污染物的污染时间和范围。     

青岛大港港池海水稀释扩散规律的研究

本文报道了在青岛大港进行了稀释因子的现场模拟试验。通过试验,搞清了青岛港港池海水的稀释扩散规律以及风、流、浪。潮等诸因素对稀释因子的影响,为保护青岛港湾的环境提供了可靠的数据。     

应用罗丹明-B作示踪剂研究海水的稀释扩散规律

1980年9月,中国科学院海洋研究所放化组和水文组,在有关单位的积极协助下,联合在渤海塘沽海区用罗丹明-B作示踪剂进行了海水的稀释扩散实验的首次尝试,取得一定成效。 进入海洋的污染物质,或以离子状态存在,或以颗粒和胶体状态存在。以后两种状态存在的物质可能在较近的海区聚胶和下沉下来。而以离子状态存在的污染物质可能随水体运动而扩散到很远的地方。用罗丹明-B作示踪体可以很好的代表离子状态污染物质的运动规律。     

渤海天津近岸海域水污染特征分析

渤海是一个半封闭的陆架边缘海,是受沿岸人为活动影响最为明显的海域之一[1].陆源污染物的大量排放导致渤海湾局部海域“赤潮”频繁发生,范围不断扩大,自1996年以来共发生了13次“赤潮”,多数发生在7~8月间[2],海域水体富营养化是本海区的主要环境问题[3].     

波浪作用下渤海湾近岸海域污染物的输移扩散规律

用物理模型实验和数学模型计算相结合的方法,研究了均匀缓坡岸滩上,规则波及不规则波浪作用下形成的沿岸流及其对岸边排放污染物输移扩散的影响。针对渤海湾的地形和主要波浪方向,研究了渤海湾主要排污口附近单纯波浪以及波浪、潮流共同作用下近岸海域内流动速度分布与相应污染物输移扩散规律。结果表明,在渤海湾近岸海域(一定范围内),污染物输移扩散受到波浪作用的影响,表现为平行岸线方向。波浪作用使得远离污染物排放口的滩涂受污染的影响增大。     

近岸表层海水中溶解态铅的研究

采用阳极溶出伏安法(ASV)对1999年10月采自浙江省三门湾健跳港表层海水中溶解态铅的形态进行了分析,结果表明:海水中游离态铅的浓度为2.2 nmol/dm3,有机配位态则可分为两类,即PbL1和PbL2;两类有机配位体条件稳定常数的对数(logKpcobnLd1,pb2 和logKpcobnLd2,pb2 )分别为8.4和9.1;两类有机配位体浓度(L1和L2)分别为37.4 nmol/dm3和52.7 nmol/dm3,将上述结果与以往三门湾海区研究中海洋生物急性毒性试验结果和不同介质中铅含量进行对比可知,浙江三门湾健跳港海区表层海水中溶解态铅浓度对海洋生物是安全的,但个别底栖生物物种中较高的铅含量已影响到人类的食用安全。     

胶州湾近岸沉积物-海水汞的释放研究

本文通过模拟实验研究了胶州湾海泊河口和李村河口沉积物中的汞在不同环境条件下向海水的释放,并对汞的释放动力学数据进行了拟合。总体上两种沉积物汞的释放浓度分别为1.41~5.99μg/L和1.06~3.62μg/L,最大释放率分别为2.7%和3.4%,对胶州湾潮间带水质产生较大的影响。海水的pH值、温度和沉积物厚度都会影响汞的释放。pH<7时,汞的释放作用随pH值的升高而降低,pH>7时,汞的释放作用随pH值的升高而增大;海水温度越高,汞的释放作用越强;随沉积物厚度的增加,汞的释放量增加,释放率降低,海泊河口和李村河口沉积物的有效厚度分别为3.5cm和2.5cm。汞的释放动力学拟合结果表明多个方程都能较好的描述汞的释放动力学过程,其中以Ho的二级动力学方程拟合结果最好。     

海州湾近岸物质输运规律研究

基于干湿网格的三维河口-陆架-海洋( ECOM3D) 模式,并结合物质平流-扩散方程,模拟了海州湾近岸海域潮流场和污染物输运浓度场.分析了在不同风向情况下海州湾近岸海域拉格朗日潮余流的分布特征,并且分析了污染物在不同风向下时空分布特征.分析结果表明:在WSW向风作用下,污染物有利于向外海扩散;在E向风和ESE向风作用下,污染物向近岸堆积.     

中国近海小尺度海水水平湍流扩散规律与海洋污染预报的研究

从五十年代起,放射性废液排放入海后的湍流扩散问题,开始具有工程上的实际意义,引起了人们的注意.湍流扩散基本规律以及与之有关的污染预报是两个重要的方面.但由于海洋湍流扩散是一个随机过程,并要受到季节、海区以及水文气象等多种因素的影响,而且这些因素间又互相制约比较复杂;所以虽然至今的理论与实验研究工作很多,但大多与特定条件有关,迄今还没有一个比较满意的普适理论.因此有必要对我国近海海水湍流扩散基本规律以及适用于我国近海的污染预报问题作进一步的研究.     

浅海水域水平扩散系数的推算研究

本文根据拉格朗日流与欧拉流自相关系数的相似关系,用渤中8号平台1987年1月和8月的实测资料,分别推算了水平扩散系数。推算结果表明:研究长时间水平扩散时,把潮流看作湍流,所求的扩散系数实际上是潮流扩散系数,其值在10~6cm~2/s范围内;研究短时间水平扩散时,把潮流看作平流,用富里叶变换的长周期合成值从实测值中扣除,所求的扩散系数消除了长周期潮流部分,可认为是湍流扩散,其值在10~4cm~2/s范围内。     

渤海鱼类群落结构特征的研究

根据１９８２－１９８５年和１９９２年８月－１９９３年６月间渤海渔业增殖生态学调查所得的１０９０网次定量资料，运用数理统计的方法，分析鱼类群落结构多样性综合指标的变化特征。结果表明，在１９８２－１９８５年间渤海鱼类鱼种数为１１９种，其中暖温种居首位，占５７．９８％；暖水种次之，占２８．５７％；冷温种种数最少，占１３．４５％。群落结构的季节变化规律呈现单周期型，１０月份鱼种数最多，达８３种；２月份仅为     

渤海海水中悬浮体的研究

陆源悬浮体是边缘海海底沉积物的主要来源.所以,悬浮体(suspended matter)的调查研究是解决边缘海海底沉积作用的一个重要环节.当我们研究河口附近海域以及海底沉积物的通量平衡过程时,也必须对悬浮体的分布及其数量变化等进行调查.     

渤海海冰漂移数值研究

本文利用海冰－海洋动力耦合模式对渤海典型天气形势下海冰动力过程作了数值模拟，海冰模式建立在动量和质量守恒基础上，忽略了海冰变化的热力过程。海冰厚度被划分为三类：堆积冰、平整冰和开阔冰，冰的形变由一个厚度的重新分布约束条件确定。海洋模式是一个二维风暴潮模式．同时考虑了潮汐的作用。风场资料来自于沿岸气象观测站每日四次的风观测，计算网格是十分之一经纬度。主要的分析和模拟是在大气和海洋共同作用下海冰的漂流特点。观测结果比较表明，数值模拟结果基本上反映了该海域流冰的漂移性质，同时也可为短期冰情预报提供有益的参考。     

渤海西部海底沉积物土工学性质的研究

近廿年来,随着海底石油开发事业的迅速发展,为解决海上钻探及钻井平台的稳定性,输油管道和海底电缆的铺设以及某些军事设施和生产建设中提出的许多实际问题,海底沉积物的力学与土工学性质的研究也有了迅速的发展。同时,通过沉积物的力学和土工学性质的研究,特别是它们在沉积地层中各种变化的详细测定,有助于研究和认识沉积-成岩作用的某些机制问题,所以,海底沉积物的力学和土工学性质的研究,不仅在工程上有重要的现实意义,而且对发展沉积学的基础理论也有不容忽视的价值。 1966年,我所与大港油田(原石油部641厂)等兄弟单位共同协作,对渤海西部海底     

渤海春季营养盐限制的现场实验

1999年4－5月，在现场条件下对天然水体中浮游植物以外加营养盐受控培养的方式，研究和探讨春季渤海中部、莱州湾和渤海海峡3个海区的浮游植物生长的营养盐限制问题。结果表明，在莱州湾附近浮游植物生长受到显著的磷限制；尽管水体中硅酸盐浓度较历史水平大大降低，并且实验进行时硅藻为优势种，但是硅酸盐尚不成为限制因子；渤海中部不存在营养盐的限制问题，营养盐浓度和结构相对适宜；渤海海峡也不存在营养盐的限制问题，但是溶解无机氮的相对含量略低。     

水体混合扩散实验中的水中荧光计研究

本文描述了国内首次研制成功的用于水体混合扩散实验研究的水中荧光计。该仪器采用光源调制和信号同步解调技术,同时使用专用遮光罩使仪器能在任一日光强度下0—50m深度工作。拖曳速度为0—6节,对于罗丹明B的探测范围是1×10~(-10)—1×10~(-6)g/cm~3。简明叙述讨论了使用LGC2-1A型水中荧光计在不同水质中进行扩散实验的测量结果。     

渤海中部铅直扩散系数的探讨

根据Ｋｕｌｌｅｎｂｅｒｇ的半理论半经验公式，利用渤海中部８号平台的观测资料，选择强风期的２月和弱风期的７月分别代表冬季和夏季，推算了渤海中部海域冬、夏两季的铅直扩散系数。计算结果表明：Ｋｚ值在强风期的２月最大可达５．５ｃｍ２／ｓ；在弱风期的７月跃层中可达０．０２～０．０４ｃｍ２／ｓ。     

LOW-FREQUENCY VIBRATION SPECTRUM OF WATER LEVEL IN THE BOHAI SEA

The low-frequency energy spectrum of the coastal water level of the Bohai Sea is analyzed, the main frequencies for the peaks of the energy spectrum density being 1/5 cycle/day and 1/3 cycle/day. Also analyzed are the coherence, the variation of phase angle and the system functions among the stations. Finally, a discussion is made on the relationship between the forcing and the water level change, thus coming to a conclusion that the low-frequency change in the water level is mainly due to the energy supplied by wind stress.     

渤海现代沉积的研究

根据测定的１２个箱式和１１个柱状岩芯的＾２１０Ｐｂ放射性强度，首次系统地介绍了渤同代沉积速率（１００ａ时间尺度）。从＾２１０Ｐｂ的垂直分布特征和确切的地层年龄着手，结合有关资料，探讨了渤海近百年的沉积环境和沉积格局，利用放射性同位素＾２１０Ｐｂ不仅对研究所形成地层的沉积作用和混合作用过程具有重要意义，而且对海洋油气开发地质工程的调查与评价提供科学依据。