百年一遇潮位淹没影响下山东沿海地区经济脆弱性评价

经济发达的山东沿海局部地区地势低平,海堤多为五十年一遇标准,一旦发生百年一遇风暴潮淹没事件,将会带来巨大的经济损失。因此,对山东沿海地区经济脆弱性进行评价,有助于减灾防灾措施的实施。本文借助DEM、遥感数据和GIS评价百年一遇潮位淹没影响下山东沿海地区经济脆弱性。研究结果如下:百年一遇潮位淹没影响范围主要集中在潍坊、东营和滨州;龙口、福山、芝罘、莱山、威海四市、临胶州湾各区与日照沿海的东港区和岚山区GDP密度较高,滨州、东营、潍坊各市、区,莱州、招远、蓬莱、牟平、海阳、莱阳、即墨与平度的GDP密度较低;淹没深度较大地区集中在潍坊,东营部分地区,胶州湾及日照沿海地区;结果表明:(1)经济脆弱性极高地区分布在寒亭区,城阳区;经济脆弱性很高地区为黄岛区;经济脆弱性为高的地区有东港区、莱州市、寿光市、昌邑县、广饶县与东营区等地;(2)脆弱性成因:寒亭区、寿光市、昌邑县、广饶县、东营区、莱州市、县是淹没面积大,淹没深度大;黄岛区、东港区及城阳是GDP密度大,淹没深度大;(3)预防风暴潮灾害可通过加强预警预报与应急预案建设,调整经济分布,加强柽柳湿地保护与积极扩大柽柳湿地范围等方法。     

地壳升降对渤、黄、东海潮波系统的影响

利用海平面变化预测模型,预测了渤黄东海未来海平面的上升值。该模型考虑了温室效应和地壳升降。根据潮波运动基本方程和海平面上升的预测值,数值模拟了渤黄东海潮波系统的变化。结果显示,半日分潮(M2,S2)的振幅变化ΔH(或位相变化Δg)有相似的正负分布模式,全日分潮(K1,Q1)的也是如此。考虑和不考虑地壳升降情况下得到的正负分布模式,在黄海存在着较明显的差别,那是由于在黄海存在一个范围很广的海平面变化年速率为负的区域所致。在我国沿岸主要站点,考虑地壳升降情况下获得的主要分潮振幅与不考虑的相比,其中M2分潮的差别最大,其差值范围为-1.8～3.3 cm。在主要站点,利用考虑地壳升降情况下获得的调和常数计算所得的海图深度基准面、最高和最低天文潮位,与利用原调和常数计算所得的相比,海图深度基准面的变化范围为-12.4～14.6 cm,最高天文潮位的变化范围为-11.7～13.0 cm,最低天文潮位的变化范围为-11.9～10.5 cm。     

变化环境下的钱塘江河口潮位特性及其影响因素

利用钱塘江河口沿程的闸口、七堡、仓前、盐官、澉浦和乍浦等7个潮位站的实测资料,分析了1953～2007年各站年最高潮位、年平均高潮位、年平均低潮位的不同变化特性,并对主要的影响因素进行了分析。线性拟合结果表明,自20世纪50年代以来,钱塘江河口沿程各潮位站年最高潮位抬升幅度达0.57～1.05m,其中七堡站年最高潮位抬升值最大;年最高潮位显著抬升的时间主要发生在20世纪90年代后,该时段年最高潮位抬升值占年最高潮位总抬升值的70.5%～92.6%,极值潮位出现频率显著增加。分析表明,1990年后钱塘江围垦面积仅占总围垦面积的21.6%,因此河口围垦不是造成年最高潮位抬升的唯一因素,而影响浙江的台风频次增多及围垦造成的潮波反射加剧是造成高潮位抬升的主要原因。钱塘江河口年平均高潮位的沿程变化出现趋势性的抬升现象,各站年平均高潮位抬高幅度接近,为0.43～0.49m,但不同潮位站因与围垦河段的相对位置不同,年平均高潮位抬升的历史过程存在明显差异。河口下游段的澉浦、乍浦站年平均高潮位呈现单一的抬升趋势,且与河口逐年累计围垦面积存在很好的相关关系(相关系数大于0.95);而河口上游段的闸口—盐官河段则以1970年为界,年平均高潮位明显有两次抬升过程,受围涂进程影响的机制比较复杂。钱塘江河口年平均低潮位多年来维持在一个相对稳定的水平上,但沿程年际间平均低潮位的变化却不相同。河口上游段的潮位站受径流丰枯及其引起的江道冲淤影响,年平均低潮位年代际呈现出波动的特性;澉浦以下的潮位站年平均低潮位受潮汐控制为主,年代际变化幅度甚微。钱塘江河口不同河段因受径流、潮流、治江围垦等因素的影响程度不同,其潮位特征值沿程的变化特点也不同,需要在河口工程设计、防洪减灾与河口治理等方面引起重视。     

相对海平面上升对中国沿海地区的可能影响

本文论述了相对海平面变化研究的重要性,并在IPCC提供的全球海平面变化背景值之上,给出中国未来几十年相对海平面变化的预测值。中国大河三角洲地区未来几十年相对海平面皆呈上升趋势,但幅度不同。因此,充分认识相对海平面上升将导致的危害就显得极为重要和迫切。相对海平面上升将对中国沿海地区产生以下影响：(1)导致海岸侵蚀,扩大侵蚀范围;(2)风暴潮强度与频率增加：(3)沿海低地与湿地被淹没;(4)海水入侵加剧,范围扩大,水资源和水环境遭到破坏;(5)防汛工程功能降低,洪涝灾害加剧。因此,沿海地区政府决策应考虑未来相对海平面变化的影响。     

未来相对海平面变化对山东沿海港口的影响

以山东省沿海港口为研究对象,采用基于IPCC第五次评价中RCP8.5情景的渤海、黄海海平面上升速率数据和山东省沿海地区地壳垂直运动速率数据,估算各港区自2019年到2100年相对海平面上升数据,获得以下研究结果:滨州港为0.956 m,东营港为0.794m,潍坊港为0.47 m,龙口港为0.308 m,日照港为0.18...     

Quaternary marine ostracoda on the west coast of the Bohai Sea

According to the results of analysis of the marine ostracoda biofacies from over 160 drilled holes on the west coast of the Bohai Sea, i.e. Hebei and Shandong Provinces, Tianjin, and the east part of Beijing, the present paper is a discussion of their palaeoecological and stratigraphigical significance. The investigation of ostracoda thanatocoenoces in the modern coastal zone suggests that the distribution of marine ostracoda has been controlled by the salinity and depth of water. The study of Quaternary marine ostracoda should be concentrated mainly on the determination of their biofacies and palaeogeographigical conditions, so as to provide evidence for the determination of transgression range, palaeoshoreline and sca-leve! changes.     

渤海、黄海沿岸几种经济贝类及其生存环境中的异养细菌

报道渤海、黄海6个重点沿岸海域(吕四、青岛、北戴河、盘锦、大连、庄河)海水和沉积物及经济贝类样品中的异养细菌总数检测结果.结果表明,整个渤海、黄海沿岸海域经济贝类体内异养细菌总数的变化范围为2.0×103～1.6×106cfu/g湿重,平均值为2.7×105cfu/g湿重,其中异养细菌总数最高的样品是在吕四沿岸3号站采集的四角蛤蜊(1.6×106cfu/g湿重),其次分别在北戴河沿岸2号站采集的杂色蛤(1.2×106cfu/g湿重)和毛蚶(1.1×106cfu/g湿重),而异养细菌总数最低样品是在青岛沿岸采集的镜蛤(2.0×103cfu/g湿重)和在大连沿岸采集的太平洋牡蛎、紫贻贝和皱纹盘鲍(≤5.0×103cfu/g湿重).该海区表层海水中异养细菌总数变化范围为2.5×105～1.0×108cfu/dm3,全海域平均值为1.2×107cfu/dm3.表层沉积物中异养细菌数量变化范围为2.8×103～7.5×105cfu/g干重,全海域平均值为1.3×105cfu/g干重.根据上述结果和欧共体委员会(93/51/EEC)指令要求,对各海区贝类卫生质量进行了初步评价.这在国内尚属首次.     

Sea level rise along China coast in the last 60 years

Based on long-term tide gauge observations in the last 60 years, the temporal and spatial variation characteristics of sea level change along the coast of China are analyzed. The results indicate that the sea level along the coast of China has been rising at an increasing rate, with an estimated acceleration of 0.07 mm/a2. The rise rates were 2.4 mm/a, 3.4 mm/a and 3.9 mm/a during 1960–2020, 1980–2020 and 1993–2020, respectively. In the last 40 years, the coastal sea level has risen fastest in the South China Sea and slowest in the Yellow Sea. Seasonal sea levels all show an upward trend but rise faster in winter and spring and slower in autumn. Sea level change along the coast of China has significant periodic oscillations of quasi-2 a, 4 a, 7 a, 11 a, quasi-19 a and 30–50 a, among which the 2–3 a, 11 a, and 30–50 a signals are most remarkable, and the amplitude is approximately 1–2 cm. The coastal sea level in the most recent decade reached its highest value in the last 60 years. The decadal sea level from 2010 to 2019 was approximately 133 mm higher than the average of 1960–1969. Empirical orthogonal function analysis indicates that China’s coastal sea level has been changing in a north-south anti-phase pattern, with Pingtan and Fujian as the demarcation areas. This difference was especially obvious during 1980–1983, 1995–1997 and 2011–2013. The coastal sea level was the highest in 2016, and this extreme sea level event was analyzed to be related mainly to the anomalous wind field and ENSO.     

南海北部沿岸海域潮汐的调和分析

采用t_tide潮汐分析工具对南海北部的5个验潮站2009年全年的逐时潮高资料进行调和分析,计算出各站的调和常数,评估调和常数的准确性、稳定性,并总结了广东沿岸海域潮汐特征.利用对2009年逐时潮高的调和分析结果对2010年全年的潮高进行预测,将各站预测结果与同时间的实测数据进行全年和分季节进行比较,对预测结果与实测数据的残差进行统计分析.通过对残差的散点分布、概率分布、置信区间等统计结果进行分析,检验预测结果的准确性、稳定性和可靠性.结果表明：广东沿岸海域潮汐是以M2分潮为主,K1、O1、S2为次结合的潮汐机制,采用t_tide潮汐分析工具对南海北部潮高的预测结果与实测数据拟合较好,相位预测准确,潮高预测除在时间序列尾部（年尾）有些许较大的误差外,t_tide工具在南海北部潮汐预报中具有较高的准确性和稳定性.预测残差的整体服从正态分布,残差均值小于10-2m量级,方差最大为0.229 4,最小为0.173 2,95%置信区间长度小于10-2.各站季节分析主要分潮的离散度小于0.04的结果充分证明不同季节的分析区别不明显,3个月资料与整年资料的调和分析结果几乎一致,与所选取的季节资料几乎无关.虽然在预测值中,有极个别的残差将近1 m,但并不足以影响到预测的准确性.     

渤海沿岸海冰单轴压缩强度的基本特性分析

海冰单轴压缩强度是寒区海洋工程中的一个重要设计参数,也是影响海冰动力学行为的主要因素。在2008-2012年间的三个冬季,对渤海沿岸的海冰单轴压缩强度进行了现场与室内试验,由此分析了其在温度、卤水体积和应力率下的基本特征。测试结果表明,海冰单轴压缩强度与其温度呈幂函数关系,与卤水体积平方根呈指数关系,与应力率呈线性关系。此外还分别在不同温度与卤水体积下确定了海冰单轴压缩强度上包络限的变化规律。最后,综合考虑卤水体积和应力率的影响,对海冰单轴压缩强度分布特征进行了分析。以上研究有助于揭示渤海海冰基本力学性质,为冰区结构设计和海冰动力学分析提供参考依据。     

山东半岛北岸不同生境潮间带浮游细菌多样性研究

通过提取山东半岛北岸不同类型潮间带海水样品的总DNA,构建16S r DNA文库,利用群落相似性分析(ANOSIM)和非度量多维尺度转换排序(NMDS),探究潮间带类型对浮游细菌群落结构的影响,并对比了与近海浮游细菌群落结构的差异。分析结果显示,浮游细菌的丰度及多样性受到潮间带类型的影响,烟台养马岛泥滩、石滩、辛安河沙滩、黄河三角洲碱蓬区和天鹅湖海草区以变形菌门占优势,而黄河三角洲米草区以拟杆菌门为优势菌,其中,天鹅湖海草区浮游细菌的丰富度和多样性最高。潮间带海水中浮游细菌的组成与近海存在显著差异,潮间带浮游细菌的丰度及多样性均显著高于近海。推测季节因素、植被类型、有机质来源可能是造成潮间带不同生境与近海浮游细菌多样性差异的重要因素。     

福建沿海晚更新世以来的海平面变化

本文选择了六类７９个具有＾１４Ｃ年龄和准确高程的古海面标志物，按北，中，南三个岸段分别建立了三条相对海平面变化曲线，讨论了福建沿海晚更新世以来的海平面变化特征和规律，通过比较也分析了不同岸段新构造差异升降情况。     

渤海沿岸4个验潮站潮汐特征分析

综合利用4个验潮站的逐时观测潮位资料,采用最小二乘原理的调和分析方法得到验潮站的潮汐调和常数。根据调和常数计算沿岸海域潮汐特征值,分析4个站位海域潮汐的时空特征。结果表明:秦皇岛附近受半日潮无潮点的影响为正规全日潮,其余3站位均为不规则半日潮性质;4个验潮站中龙口站和秦皇岛站属于弱潮海区,葫芦岛站和塘沽站属于中潮区。4个站位平均大潮差、平均小潮差、最大可能潮差与平均潮差的变化趋势基本一致,月平均潮差存在"双峰型"和"多峰型";葫芦岛验潮站、塘沽验潮站以及龙口验潮站均呈现出较不明显的潮高日不等现象;涨、落潮历时日不等,存在区域性分布。     

山东沿海不同工业废水源中微塑料的赋存特征

微塑料(MPs)作为一种普遍存在的新污染物受到广泛关注,工业来源被认为是受纳河流和邻近海域中微塑料的重要来源,但是关于工业来源废水中的微塑料污染情况并不明确。本文系统研究了山东沿海5个行业代表性企业进水和出水中微塑料的赋存特征,结果表明,工业废水源内部污水处理系统对微塑料的去除效率较低,平均去除率仅为59.86%,沿海工业废水是近海环境中微塑料污染的潜在重要来源。不同类型工业中纺织印染业的进、出水微塑料含量最大,平均丰度分别为84.8个/L和19.6个/L,纸塑制造厂、化工厂和船舶工业的污水中微塑料丰度相近,进水中微塑料丰度在32.0~37.2个/L之间,出水中微塑料丰度在10.8~14.6个/L之间,金矿厂的进水中微塑料丰度最低,为23.9个/L,出水微塑料丰度为17.6个/L。不同工业源进水中微塑料在形状和成分上相似,在尺寸和颜色上存在行业差异,纤维(占比范围61.46%~84.48%)是主要形状,聚乙烯(PE)(53.48%~76.19%)是主要成分。工业源出水中微塑料主要形状为纤维(61.46%~91.06%),主要颜色为蓝色(41.67%~58.22%),主要成分为PE (16.22%~67.83%),出水中微塑料尺寸存在行业差异,≤300 μm的微塑料平均占比最高,为28.67%,占比范围为23.96%~35.19%。工业出水中微塑料特征与海洋中微塑料特征高度契合,再次证明了工业污水对海洋微塑料污染的重要贡献。本研究通过揭示典型海湾周边代表性行业的工业污水中微塑料浓度与特征,为海洋微塑料的源汇特征、迁移与防控研究提供科学依据。     

辽宁省黄海沿岸人工岸线潮间带大型海藻调查与分析研究

为调查辽宁省黄海沿岸人工岸线上潮间带大型海藻多样性情况, 于2011 年10 月至2012 年6 月在大连湾、獐子岛、旅顺及丹东进行采样, 并与其附近天然岸线上海藻进行对比。调查结果显示, 在人工岸线上共发现17 种海藻, 以红藻与绿藻为主, 其中11 种可在相邻天然岸线发现。海藻多样性天然岸线＞混合岸线＞人工岸线, 但人工岸线上绿藻种类与天然岸线上的基本相同。在大连湾及獐子岛地区, 无机氮低的海域, 海藻多样性高; pH 高的海域, 海藻多样性高。调查中发现有人工岸线与天然岸线共存的混合岸线, 此岸线可看作是生境岸线(living shoreline)的一个变形, 为生物保护及生态恢复提供了新思路。