西北太平洋深海声道的初步分析

自从Ewing和Worzed^[1]和Stiffer^[2]研究深海声道以来,大洋的声道现象越来越引起人们的重视.特别是近几十年来,随着核潜艇的服役,各国对水声设备、水声理论、海洋环境等的研究提出了更高的要求.研究大洋声速场的分布,了解声速剖面的时、空分布变化规律,掌握声道的分类特征,探索深海声道(SOFAR声道)特征量(详见后述)的地理分布状况,对提高反潜、防潜探测能力和建立深海预警体系,有着举足轻重的意义.另外,随着海洋开发的迅猛发展,载人潜水器、遥控深潜器的广泛应用,大洋深层海洋调查研究的推进,大洋声道现象也日益受到人们的关注.     

海洋混合层结构对表面声道中声传播特性的影响分析

利用WOA05气候态数据集和北黄海调查数据,应用BELLHOP高斯束射线模型分析了我国近海及西太平洋典型海区的混合层结构对表面声道中声传播特性的影响,结果表明:我国近海的混合层结构有显著的区域性和季节性变化;深海中主要表现为混合层深度变化,这种变化直接影响表面声道的空间分布,声波在混合层中的表面声道中传播与在混合层外的影区中传播产生的能量场差异较大;浅海中混合层深度与声速梯度的空间变化都很明显,声速梯度的增大和混合层的加深都能使更多声线以反转的形式传播,使表面声道声场增强。两组海上实验数据表明,在真实海洋中混合层可在短时间内出现生消变化或在局部海域出现非均匀分布。在浅海温跃层环境下,海-气边界特定的物理过程能够使混合层发生间歇性的变化,当表面声道出现时近表层声场明显增强。     

琉球群岛附近海域声场分析

利用美国海军的GDEM(generalized digital environm ental model)数据对琉球群岛附近海域声场进行了研究,分析了该海域声速最小值分布及其对应深度的分布规律;研究了横跨和穿越宫古水道两个断面上上述声场特征的变化,结果表明杭州湾以北的沿岸约30m地形等深线内,冬、春、秋季声速最小值出现在海面,并且有较为稳定的表面声道;夏季闽浙沿岸约30m地形等深线内,声速最小值出现在海面.奄美群岛、冲绳岛东侧130km范围内有很强的海水混合,上升流很明显,导致声速最小值出现的深度在冬夏比在春秋的深400m.     

基于图表法的南海北部表面声道分布与成因分析

表面声道是一种远距离声传输波导,了解和研究表面声道的分布与成因对提高目标海区声呐的性能有重要意义。本文基于遥感数据,对南海北部表面声道的分布成因进行研究。采用图表法就温度梯度、盐度梯度对声道形成的贡献进行定量研究,给出了声道的类型分布,并结合海洋动力活动及海气相互作用对成因进行分析。研究结果表明:春季南海北部表面声道受珠江口冲淡水影响有少量盐度声道分布,远深海地区受风场影响有较多静压声道分布;夏季在珠江口强烈的冲淡水影响下产生大范围盐度声道;秋季冲淡水产生的盐度声道减弱,因风场产生的静压声道相较夏季增多;冬季受东北季风影响,产生几乎覆盖南海北部的大范围静压声道。在粤东沿岸、台湾沿岸的上升流对盐度、混合声道的产生也有较大影响。     

印度洋中央盆地深海沉积物岩心的地球化学

印度洋中央盆地深海沉积物岩心的地球化学Ａ．Ｖ．Ｍｕｄｈｏｌｋａｒ等用４个采自印度洋中央盆地（ＣＩＯＢ）的沉积物岩心研究粗粒部分、过渡金属和主要氧化物在沉积物岩心中的分布型式及其在铁锰结核生长认识上的意义，试图追踪地下陆源输入对印度洋中央盆地的影响．在...     

西南印度洋深海散射层昼夜垂直迁移特征研究

本研究根据2011-2020年西南印度洋56个声学断面数据观察到的深海散射层201次昼夜垂直迁移现象,分析了其昼夜垂直迁移特征及时空差异。研究结果表明,该海域散射层具有分层现象,第一散射层位于200 m以浅水层,其海洋面积散射系数（NASC）峰值的平均水深为（58.66±24.63）m,夏季和冬季之间存在显著性差异（p <0.001）;第二散射层位于400～700 m水层,其NASC峰值的平均水深为（589.02±66.33）m,夏季和冬季之间无显著性差异（p=0.51）。散射层向上迁移的开始时间平均为16:20,结束迁移的平均时间为18:31,迁移的平均速率为（5.28±1.53）cm/s;向下迁移的开始时间平均为4:38,结束迁移的平均时间为6:52,迁移的平均速率为（5.56±2.13）cm/s。随着纬度的增加,散射层向下迁移的开始时间变晚,迁移速率变慢;随着经度的增加,散射层迁移速率变慢,且不同经度海域之间存在显著性差异（p <0.001）。分析认为,研究海域理化环境的季节性变化以及散射层中生物的不同生活史阶段是造成散射层垂直结构和昼夜垂直迁移特征时空差异的主要原因...     

印度洋某测区多波束测量声速改正分析

海水声速是影响多波束测深精度的主要因素之一,声速改正方法是否正确直接关系测量结果的精度和可靠性。为保证多波束测深精度,除需具备符合精度要求的多波束系统及其外围设备外,在测量过程中还必须保证各项校正和改正的精度,而在各项校正和改正过程中最难以控制精度的因素便是声速改正。因此,应在测量前充分了解测区的声速变化情况,掌握海区声速变化特征,确定合理的声速剖面测量间隔和布设方位。文中阐述了海水声速特性,分析了印度洋某测区温度、盐度、声速变化规律,对多波束测深进行了正确的声速改正。     

基于WOA18的西北太平洋第一、二岛链间声速特征分析

本文基于WOA18温盐剖面数据集,利用声速经验公式计算了西北太平洋第一、二岛链间海区的声速剖面,研究了声速特征信息的诊断方法。通过提取声跃层、声道轴等声速特征信息,分别对表面声速、声跃层、声道轴进行分析,统计表面声速、声跃层和声道轴在各个季节的分布情况,得到了研究海区不同声学要素的季节变化特征。结果表明,表面声速主要在1 520～1 540 m/s区间变化,等值线基本与纬线平行,呈现出自低纬向高纬递减的趋势,声速值随季节变化较大;声跃层平均位置在低纬海区和高纬海区的差异较大,大约在100～650 m区域,低纬海区的声跃层受季节变化影响小,高纬海区的声跃层受季节变化影响大;声道轴深度基本在800m以深区域,总体上呈现南北深、中间浅的分布态势且四季变化幅度较小。     

基于PIES观测东沙群岛附近声传播变化

本研究旨在将PIES观测数据应用于海洋水声环境的监测。利用一次南海PIES观测数据,反演得到温盐剖面,进而计算声场信息。结合观测期间的暖涡及台风事件对反演及计算结果进行了分析验证。结果表明,PIES能够在长期连续观测中较为敏感地捕获上层水体及表面声道的变化特征,为水声通信、探测及潜航路径规划等提供参考,在水声研究及海洋军事环境保障中都具有良好的应用前景。     

西南印度洋深海热液区铠甲虾初探

简述了深海热液区铠甲虾的分类研究现状,整理出铠甲虾总科下属科的形态分类检索表,并对2008年10月-2009年2月中国大洋科考第20航次在西南印度洋深海热液区获得的铠甲虾样品进行详细的形态描述和分类,初步鉴定为5种,隶属于2科5属,分别是:劣柱虾科(Chirostylidae)的折尾虾(Uroptychus sp.),...     

印度洋-南海海域海表风场的时空分布特征

利用来自ECMWF的ERA-40风场资料,采用EOF、线性回归等方法,分析了1958-2001年期间印度洋-南海海表风场的时空分布特征。结果表明：（1）该海域背景特征存在两个比较明显的高值区：索马里附近海域、南海海域,分别反映的是夏季索马里附近海域强劲的西南季风、南海冬季频繁的冷空气。（2）该海域海表风场的第二模态在空间分布特征上,北印度洋中纬度海域与赤道附近海域呈反位相分布,40°S 与60°S 海域也呈反位相分布;第三模态则整个北印度洋与南印度洋呈反位相分布。（3）1958-2001年期间,印度洋-南海的海表风速整体上呈显著性逐年线性递增,尤其以1975-1980年期间的递增趋势最为强劲,1975年的年平均风速为近44年的最低点。     

基于Argo的热带印度洋上层海温研究

利用2004年1月—2008年8月的月平均Argo再处理资料和NCEP风场资料,对热带印度洋2.5~500 m深度范围内的海温时空变化特征与机制进行了研究。结果表明:表层的阿拉伯海、孟加拉湾和赤道东印度洋是海温高值中心,同时是海温标准差低值中心,海温高的地方海温变化小,两者的分布型一致。在次表层,西南热带印度洋是海温高值区,赤道东西印度洋是海温低值区,次表层的海温变化最大,尤其在10°S~10°N之间的赤道印度洋。热带印度洋不同区域和深度的海温的显著周期不同,主要有1和0.5 a的显著周期。热带印度洋表层海温年周期变化主要受太阳辐射的影响,而0.5 a周期与季风有关。次表层以下海温变化主要是热带印度洋自身内部的动力作用,其1 a周期除了与太阳辐射和风有关,还与Rossby波和沿岸Kelvin波有关;其0.5 a周期除了季风这个主要因素,还与Wyrtki急流有关。海表面风场和LaNi~na是影响2006和2007年的正偶极子强度不同的重要因素。     

热带印度洋上层水温的年循环特征

通过分析多年气候月平均的Levitus水温资料,结合多年气候月平均海表面风场资料以及观测的热带印度洋上层海流的分布状况,探讨热带印度洋上层水温的时空分布特征,剖析了热带印度洋混合层深度及印度洋暖水的季节变化规律。分析表明：热带印度洋的海表面温度低值区始终位于大洋的南部,而高值区呈现明显的季节变化,冬季位于赤道附近,在夏季则处于大洋的东北部;在热带印度洋的中西部、赤道偏南海域的次表层终年存在一冷心结构;热带印度洋表面风场的季节变化是影响该海域混合层深度季节性变化的主要因素;印度洋暖水在冬、春季范围较大,与西太平洋暖池相连,而在夏、秋季范围较小,并与西太平洋暖池分开。     

印度洋深海沉积物可培养放线菌分离样品预处理条件的优化

海洋沉积物微生物资源丰富,放线菌是其中的优势类群之一,但是海洋放线菌纯培养难度较大.本文利用响应面法对采自印度洋的深海沉积物样品进行湿热处理条件优化,实验中选取了5个因素设计实验,生长的放线菌经纯化培养后,针对16S rRNA基因进行测序分析,以每种优化条件下培养出的放线菌种类数为响应值,优化结果最终为:湿热处理温度5...     

热带东印度洋-西太平洋海域OLR季节内振荡空间分布特征

利用卫星观测的ＯＬＲ（Ｏｕｔｇｏｉｎｇ Ｌｏｎｇｗａｖｅ　 Ｒａｄｉａｔｉｏｎ）候平均资料（１９７９－１９９３年）分析热带东印度洋－西太平洋海域大气对流季节内振荡的空间分布特征。发现热带东印度洋－西太平洋海域（３５°Ｎ－３５°Ｓ,７５°Ｅ－１８０°Ｅ）大气对流运动的季节内振荡在４个区域中表现较明显：（１）热带东印度洋大气对流季节内振荡信号最强,显著的振荡周期集中在６．５－１２．５候;（２）澳大利亚西北洋面季节内振荡强信号主要周期表现为９．５－１５．５候;（３）澳大利亚东北洋面振荡周期集中在６．５－９．５候和９．５－１５．５候,南半球的大气对流活动季节内振荡显著区沿１０°Ｓ呈纬向带状分布;（４）南海北部、吕宋海峡附近及日本群岛以南的西北太平洋区域。ＩＳＯ振荡周期集中在６．５－１２．５候,南海南部季节内振荡周期集中在６．５－１５．５候。     

印度洋赤道潜流年际变化特征及其与印度洋偶极子的联系

印度洋赤道潜流(equatorial undercurrent,EUC)是赤道流系的重要组成部分,对印度洋物质输运和能量交换有着重要意义.基于SODA 3.4.2海洋再分析数据,对印度洋EUC的三维空间结构和年际变化特征进行分析,并揭示其年际变率与印度洋偶极子(Indian Ocean dipole,IOD)的联系.结...     

中印度洋海盆埋藏型锰结核中稀土元素的分布和特征

稀土元素(REE)作为锰结核和结壳生长过程的示踪物在近十年里得以详细研究，但需做进一步的工作．因为REE可以解释各种不同沉积环境以及相关的生化体系的地球化学作用过程，可以解释控制锰结核生长的复杂过程．Ce的两种状态的氧化物使其成为REE中唯一能解释沉积环境氧化还原条件的元素．     

中印度洋洋盆GC11岩心富稀土深海沉积的元素地球化学特征

对中印度洋洋盆的沉积GC11岩心开展了主量元素、微量元素和稀土元素分析研究,根据主微量元素相关性特征、稀土元素富集程度以及澳大利亚后太古代平均页岩归一化模式特征,初步探讨了GC11岩心的沉积地球化学特征,以及影响稀土元素富集的可能因素。研究表明,GC11岩心稀土元素总量在400.64×10?6～742.74×10?6,平均值为658.41×10?6,略低于邻近海域的GC02岩心,与沃顿海盆DSDP213岩心中含沸石型深海粘土层位中的稀土元素含量相当。δCe负异常明显,(La/Yb)_N为0.42,显示重稀土相对富集的特点。稀土元素与P₂O₅呈显著正相关性,CaO/P₂O₅的平均值为2.3,表明生物钙磷灰石可能是稀土元素的主要载体矿物,而铁锰水合物可能对富集稀土元素有一定的促进作用,但影响不大;GC11岩心中δCe负异常程度远低于GC02岩心,略低于DSDP213岩心,中稀土富集特征与GC02和DSDP213岩心基本一致。不同程度陆源物质的混入可能是导致以上不同岩心中稀土元素富集程度和分馏特征的主要原因。     

中印度洋海盆富稀土沉积地球化学特征及富集机制研究

本文对中印度洋海盆深海富稀土沉积区两根柱样GC02和GC06开展了沉积物涂片观察,X-射线衍射分析,主量、微量和稀土元素分析,以及单矿物原位微区地球化学分析等,探讨了其地球化学特征、物质来源及稀土元素（REY）的富集机制。结果表明,GC02柱状沉积物类型为钙质黏土和沸石黏土,GC06柱状沉积物类型为钙质黏土、含沸石黏土和沸石黏土。稀土元素主要在含沸石黏土和沸石黏土中富集。北美页岩标准化（NASC）配分模式指示沉积物的REY主要来源于海水,矿物学和地球化学等特征表明该地区沉积物陆源组分可能主要源于澳大利亚的风尘物质。元素相关性和CaO/P₂O₅比值等指示了深海富稀土沉积中REY的主要赋存矿物为生物磷灰石（鱼牙/骨等）,其次为铁锰微结核。本文总结和探讨了深海富稀土沉积的形成机制,完善了深海富稀土沉积形成过程的概念模型。