珠江河口的能量传播和能量耗散

建立了包括河网区、河口湾区和近海水域的ECOMSED-3D数学模型,计算了珠江河口的能量传播和能量耗散特征。研究表明:1)珠江河口能量来源受潮汐和径流共同作用,季节性变化明显;2)珠江河口存在若干高能耗区,其单位面积能耗率比上下游河段平均能耗率高1—2个量级,它们和一定的动力结构与地貌单元相联系。根据地貌特征和消能特点,可以划分为以下3种类型:门的高能耗区、曲折河段高能耗区和分汊汇流高能耗区。     

莫桑比克海峡及其邻近海区正压潮流数值模拟与能量收支分析

莫桑比克海峡及其邻近海区是全球海洋潮流和潮能耗散最强的海区之一。文章利用高分辨率通用环流模式对该海区的正压潮流进行模拟, 并对该海区潮能通量和潮能耗散特征进行分析。结果表明, 莫桑比克海峡及其邻近海区的潮波主要是半日分潮占主导地位, 全日分潮可忽略不计, M₂分潮形成1个左旋潮波系统和1个右旋潮波系统, S₂分潮形成1个左旋潮波系统。莫桑比克海峡和马达加斯加岛南部等绝大数区域的M₂和S₂半日潮流是逆时针旋转, 在马达加斯加岛顶部等局部区域是顺时针旋转, 而且在海峡通道等复杂地形处潮流流速量级较大。潮能通量矢量主要来自东边界, 大部分潮能通量沿马达加斯岛北部传入莫桑比克海峡区域, 其中经过马达加斯加岛北部和进入莫桑比克海峡的M₂ (S₂)分潮的潮能通量分别为156.86GW (40.53GW)和148.07GW (36.05GW), S₂分潮潮能通量的量级大约为M₂分潮的1/5~1/4。底摩擦耗散主要发生莫桑比克海峡和马达加斯加岛南北部, 其中莫桑比克海峡M₂ (S₂)分潮的底摩擦耗散为1.762GW (0.460GW), 占其底部总耗散的43.74% (39.72%)。     

虾蟹类生物能量学研究进展

虾蟹类生物能量学（Bioenergetics）是研究能量在虾蟹类体内转换的一门学科,其中心问题是研究虾蟹类体内能量收支各组分之间的定量关系以及环境因子（温度、盐度和pH等）、营养因子（饵料种类、蛋白质、脂肪和碳水化合物等）和内源因子（发育阶段和体质量等）对这些关系的影响,探讨生物调节其能量分配的生理生态学机制。Klein最早提出了能量在虾蟹类体内流动和转换的基本模型,该模型可归纳为以下能量收支式：C=G＋R＋U＋F＋E,式中C为摄食能,G为生长能,R为呼吸能,U为排泄能,F为排粪能,E为蜕壳能。     

利用压电效应进行水下声能量收集的研究

为了解决水下低功耗无人设备的供能问题,给出了一种针对水下航行设备所发射特定频段的水声信号进行捕获和能量收集的方法。对方法中所涉及的能量收集器进行了数学建模与仿真分析,证明方法的理论可行性。最后基于仿真结果与设计参数对系统进行试验设计,发现水声信号在 400 Hz,186 dB 时,采用 30 mm×40 mm 的单涂层压电陶瓷可以产生最大输出电压,为 2.69 V。使用能量收集器对该能量进行收集储存,测得其最大输出功率为 315 nW,证明该方法切实可行。     

东海黑潮上空气旋波的扰动能量传输

In this paper,two cyclones which formed over the kuroshio area are analised. First, heat transfers through Sea Surface 900mb,850mb, 700mb are calculated. Then, we also calculate the eddy dnergy budget during period of the East China Sea Cyclone formed over kuroshio area. The analysis of eddy energy shows: The generation term of the eddy availiable petential enery assosiated with heat transfers through sea surface has maximum order of magnitude among each terms of the eddy energy equation of the East China Sea Cyalone. The Yalue of generation term over kurshio area is obvionsly more than that over the land or other sea regions. Thus,the heat transfers through kuroshio sea surface is very favourable for the generation of eddy availiable potential energy of the East China Sea cyrlones, the conversion from mean potential energy to eddy potential energy of the Cyclone increases with development of Cyclone. Its value is roughly as large as that of generation term later on. It makes a great difference with other weather systems.     

珠江河口潮能收支研究

Tidal energy budget in the Zhujiang(Pearl River) Estuary(ZE) is evaluated by employing high-resolution baroclinic regional ocean modeling system(ROMS). The results obtained via applying the least square method on the model elevations are compared against the tidal harmonic constants at 18 tide stations along the ZE and its adjacent coast. The mean absolute errors between the simulation and the observation of M_2, S_2, K_1 and O_1 are 4.6, 2.8, 3.2 and 2.8 cm in amplitudes and 9.8°, 15.0°, 4.6° and 4.6° in phase-lags, respectively. The comparisons between the simulated and observed sea level heights at 11 tide gauge stations also suggest good model performance. The total tidal energy flux incoming the ZE is estimated to be 343.49 MW in the dry season and larger than 336.18 MW in the wet season, which should due to higher mean sea level height and heavier density in the dry season. M_2, K_1, S_2, O_1 and N_2, the top five barotropic tidal energy flux contributors for the ZE,import 242.23(236.79), 52.97(52.08), 24.49(23.96), 16.22(15.91) and 7.10(6.97) MW energy flux into the ZE in dry(wet) season, successively and respectively. The enhanced turbulent mixing induced by eddies around isolated islands and sharp headlands dominated by bottom friction, interaction between tidal currents and sill topography or constricted narrow waterways together account for the five energy dissipation hotspots, which add up to about 38% of the total energy dissipation inside the ZE.     

珠江河口潮能通量与耗散

珠江河口三角洲是我国一个极其复杂的大尺度河口系统,具有独特的河网体系和河口湾.为探讨珠江河口三角洲的潮能通量和潮能耗散机制,基于SELFE模型,建立了珠江河网-河口湾的三维数值模型,计算了河网-河口湾区的潮能通量和潮能耗散.研究表明:珠江河口的潮能通量平面上表现出主槽大,滩地较小;在总能耗中,底摩擦能耗最大,其次是垂向扩散耗散能耗,水平扩散能耗最小;存在‘门’、分汊汇流区和弯曲河道区等典型的高能耗区,高能耗区的单位面积能耗比附近水域的高数倍甚至1～2个数量级.     

草鱼混养生态系统能量收支的研究

采用陆基围隔实验法,对草鱼(Ctenopharyngodon idellus)、鲢鱼(Hypophythalmichthys molitrix)和鲤鱼(Cyprinus carpio)不同混养系统的能量收支和转化效率进行了研究。实验共设置7个处理组,分别为草鱼单养(G)、草鱼和鲢鱼二元混养(GS)、草鱼和鲤鱼二元混养(GC)以及草鱼、鲢鱼和鲤鱼按照不同比例放养的三元混养(GSC1、GSC2、GSC3和GSC4)。研究结果表明,实验期间各系统接收的总太阳辐射能为4 970MJ.m-2;光能利用率在0.25%～0.33%之间,各处理组之间差异显著(P<0.05);光合能转化效率以草鱼单养组最低,且与GS、GSC2、GSC3和GSC4处理组之间差异显著(P<0.05);各混养组与草鱼单养组相比,总能量转化效率分别提高了43.51%、11.62%、30.16%、64.30%、38.49%和61.90%,其中,以GSC2为最高,GSC4次之;单位净产量耗饲料能以单养草鱼组最高,显著高于GS、GSC2和GSC4处理组(P<0.05);各处理组沉积能量在3.42～17.73MJ.m-2之间,各处理组间差异显著(P<0.05),各组沉积能量占总投入能量的比例分别为30.92%、12.18%、39.08%、29.43%、28.90%、28.87%和29.80%。本研究结果表明,不同食性鱼类混养系统能够提高光合能转化效率和总能量利用率,降低沉积能量,从而有效提高系统对输入能量的利用效率。     

西北太平洋的潮能通量与耗散

利用基于FVCOM(Finite Volume Coastal Ocean Model)模式同化沿岸验潮站数据的高分辨率潮汐数值模型结果,分析研究了包含中国近海、日本海和鄂霍次克海在内的西北太平洋海域全日、半日分潮的潮能通量与耗散。西北太平洋的潮波能量分3支,分别传入鄂霍次克海、东海和南海。传入东海的半日潮波能量是传入南海的3倍左右;传入南海的全日潮波能量是传入东海的5倍多。传入中国东部海域的M2分潮能中,有64.3%耗散在东海,32.4%耗散在黄海,仅有3.2%耗散在渤海;而K1分潮能中分别有48.2%、31.4%及7.1%耗散在东海、黄海及渤海。进入南海的潮能中,仅有32.7%的M2分潮能和38.3%的K1分潮能耗散在南海的北部海域,另有23.9%的M2分潮能进入并耗散在台湾海峡,其余则进入南海南部。传入日本海的太平洋潮能很少。鄂霍次克海消耗的全日潮能是半日潮能的2倍。     

海,淡水鱼类能量收支的比较综述

研究鱼类能量收支各组分之间的定量关系,以及各种生态因子对这些关系的作用是鱼类生物能量学的主要内容,1967年Warren和Davis提出了鱼类生物能量学的基本方程：C＝F＋U＋SDA4RS＋RS＋G式中的C,F,U,SDARs,Ra,G分别指援食、排粪、排泄、特殊动力作用、标准代谢、活动代谢和生长。此后,鱼类生物能量学研究迅速开展起来,国外学者以各种鱼类为研究对象,提出了它们的能量收支方程,但国内的研究多限于淡水鱼类,海水鱼类仅有李军‘1）对真鲷进行过研究。本文对海、淡水鱼类生物能量学研究进行了总结,并分析了盐度对鱼类代谢率…     

渤黄东海潮能通量与潮能耗散

利用同化高度计资料和沿岸验潮站资料对潮汐数值模式进行同化,根据同化后的数值模式结果,对渤黄东海中的潮能通量和潮能耗散进行了研究.M2分潮从太平洋进入渤黄东海的潮能为122.499GW,占4个主要分潮进入总量的79%.黄海是半日分潮潮能耗散的主要海区.全日分潮则主要耗散在东海.全日分潮在遇到陆坡的阻挡以后有一部分潮能沿着冲绳海槽向西南传播,并有一部分潮能反射回太平洋,其中O1分潮通过C3断面反射回太平洋的潮能,约占其传入东海潮能的44%.     

闽台地区地震能量的相关分析

本文应用数理统计的方法,研究了闽、台地区地震能量相关关系。结果表明,该两地区释放的地震能量间存在着显著的正相关,其相关方程为Y:0.22×10~(-2)X+5.03×10~4J~(1/2)。文中讨论了存在这种相关性的机理,指出它不仅与该两地区所处的地理位置和地质构造有关,还由于闽、台地区同位于一个应力场的缘故。     

围垦对舟山群岛海域潮流结构及潮能分布影响研究

舟山群岛海域潮能丰富,近年来大面积的围垦工程影响了邻近海域的潮流结构与潮能分布特征。基于FVCOM(finite volume coastal ocean model)三维水动力数值模型,选取1984年、2010年、2019年三个代表年份,探讨围垦工程影响下舟山群岛海域潮流结构与潮能分布的时空变化状况。结果显示:1984年至2010年间围垦面积相对不大,且较为分散,主要改变外海进入杭州湾各通道的潮能分配,对能量耗散的影响较小。2010年至2019年间的围垦工程缩窄了潮汐通道,流速增大使得螺头水道及邻近水道的潮能增加,近底流速增大与较强湍流涡旋的产生,使得围垦工程周边海域能量耗散更为集中。     

从潮能通量变化看6000a以来长江口的迁移

引入潮能通量变化的概念,将河口区沉积动力环境、泥沙运移与能量变化联系起来,以东中国海三维高精度潮波模拟为基础,对长江口演变进行研究。模拟结果表明,全新世最大海侵以来,科氏力造成的潮能通量变化在长江口、杭州湾、舟山群岛及其外侧始终为负,减少的方向为西北;其负值区界于东经124°以西及北纬28°以北。说明科氏力的作用是使泥沙在长江和杭州湾口及其外侧邻近海域沉积,且沉积体向东南方向发育;在现代长江口外海区沉积动力环境条件下,长江口向东南迁移的范围不会越过东经124°、北纬28°这一界线。舟山群岛造成的潮能通量变化与科氏力的作用一致,但其作用量较小,仅为科氏力的1／50,影响范围也较局限。     

渤海、黄海、东海潮流、潮能通量与耗散的数值模拟研究

基于ROMS海洋数值模式,对渤海、黄海、东海的潮汐、潮流进行数值模拟,模拟结果与91个沿岸验潮站的实测结果拟合较好。研究表明,渤、黄、东海内的潮波以半日潮为主,共有4个半日潮、2个全日潮和1个退化的半日潮旋转潮波系统,且都呈逆时针方向旋转;渤海的半日潮流主要呈顺时针方向旋转,全日潮流呈逆时针方向旋转,黄海的潮流以逆时针旋转为主,东海、朝鲜海峡潮流以顺时针旋转为主;半日分潮流共有13个圆流点,K1(O1)分潮流有10(9)个圆流点,但全日潮流的同潮时线分布较为复杂;太平洋传入东海的4个主要分潮潮能通量分别为118.341GW、19.525GW、5.630GW、3.871GW,一半以上的潮能耗散在南黄海,30%—40%的潮能耗散在东海,其次是北黄海,而渤海最小。     

不考虑局地引潮势的南海正压潮能通量与潮能耗散

利用ECOM模式模拟南海正压M2、S2、K1、O1分潮, 对南海潮能通量及潮能耗散进行研究.结果显示, M2、S2、K1和O1分潮分别有38.93、5.77、29.73和28.97GW的能通量经吕宋海峡传入南海, 并有2.42、0.36、8.67和7.86GW的能通量由南海经卡里马塔海峡传入爪哇海.由东海及吕宋海峡西北部传入台湾海峡的M2分潮能通量为25.28GW.半日潮进入北部湾和泰国湾的能通量较少(6.52GW), 全日潮则较大(24.74GW).通过民都洛和巴拉巴克海峡断面, 全日潮由南海向苏禄海共输送12.28GW的能通量, 而半日潮则由苏禄海向南海输送1.92GW的能通量.由模式输出结果估计得到的南海各局部海域的底摩擦耗散与净潮能通量存在差异, 为使二者平衡, 可对南海不同海域的底摩擦系数进行调整.依净潮能通量与底摩擦耗散平衡关系计算得到台湾海峡、北部湾、泰国湾及南海深水海域的底摩擦系数分别为0.0023、0.0024、0.0023和0.0021.     

温度对草鱼能量收支的影响

于１９９２年４月－１９９２年５月在２２，２６及３０℃，以莴苣叶为食物，不限量摄食，测定草鱼的能量收支。结果表明，草鱼摄食率及生长率均随温度上升而增加；最大摄食率与水温的关系温度对食物能分配于能量收支各组分的比例没有显著影响，在３个温度测定的平均能量收支式为：１００ｃ＝２９．８９Ｆ＋３．３０Ｕ＋５２．４８Ｒ＋１４．３４Ｇ，式中Ｃ为食物能，Ｆ为排粪能，Ｕ为排泄能，Ｒ为代谢能，Ｇ为生长能。     

南海冷涌期大气动力学与能量学特征

本文利用FGGEⅡb探空资料,通过三角形法计算分析了南海冷涌期中低纬度有关动力学和能量学特征量的时空分布,结果表明,在冷涌爆发期,南海南、北海区无论在动力学或能量学的特征上均存在着显著差异。表现在北部下沉气流的加强,“干燥层”降低,大气迅速趋于稳定。南部却相反,上升运动加强,“干燥层”抬升,整层大气湿度增大。与此同时,Hadley环流也得到明显加强;能量学特征主要表现在对中低纬度、高低空水平的和垂直的能量输送,并通过辐散辐合将中低纬度环流连接起来,进而维持南海上空大气能量的平衡。     

淀山湖的浮游植物及其能量生产

浮游植物是水生生态系统中的初级生产者，系统地研究浮游植物的演变以及能量生产，对深入了解水生生态系统的结构和功能，保护和改善水质，都有理论和实际意义。因而引起国内外学者的普遍重视。关于湖泊浮游植物种类组成、密度、多样性指数、初级生产力及其与生态因素的关系的研究很多，但在淀山湖，尚缺乏这些方面，尤其是与环境变化的关系的系统研究。因此，作者在前人工作的基础上，较全面地报道了淀山湖浮游植物与水体环境变化的