我国湖泊水温状况的初步研究

湖泊温度状况,是引起湖水各种理化过程和动力现象的主要因素,是湖泊生物界最重要的环境条件,也是影响生物的新陈代谢和物质分解、决定湖泊生物生产量的重要指标。一、水温的垂直分布由于湖水的增温与冷却的作用,使湖泊水温沿垂线方向呈现一定的变化。我国湖泊湖水温度随深度的变化而变化,因位置、水深及面积大小的不同,而有着     

千岛湖水温垂直分层的空间分布及其影响因素

湖泊热力分层及热力循环深刻影响深水湖泊生态系统。随着全球气候变暖,湖泊热力过程会发生显著变化。作为深水水库型湖泊,千岛湖的热力过程与水环境的变化紧密相连,为了分析千岛湖水体水温、湖泊热力分层参数(温跃层深度、厚度和强度)的分布,探讨温跃层深度与水温、水体透明度以及水深之间的关系,本文根据2014年7月份与2015年5月份对千岛湖全湖60个采样点的水体理化指标的垂向分布调查数据,计算得到千岛湖热力分层参数,进而分析其时空分布特征及主要影响因素。结果表明,千岛湖水体水温垂直分布呈现正温分布,春夏季全湖范围内均存在不同程度的温度分层现象,温跃层深度、厚度和强度均从上游河口向下游敞水区逐步增大,这种空间变化的趋势在7月份比5月份更显著。水温、透明度和水深是影响温跃层深度的主要因素。夏季湖泊热力分层稳定期温跃层深度与表层水温(0—2m)存在显著负相关关系,与透明度和水深存在正相关关系。     

中国海洋浮游介形类的垂直结构

文本根据浮游介形类的昼夜垂直分布和分层调查资料,阐述浮游介形类的垂直结构,这是介形动力在温长的历史过程中对环境适应的另一表征。介形类整个类群的丰度存在着白天下降,晚间上升的昼夜垂直移动总趋势,而不同物种具有不同的昼夜垂直运动型式。此外,从宏观上看,各物种具明显的层状分布,并形成上怪分布型、中层分布型、次深层分布型、深层分布型和广深分布型等五种垂直分布类型。     

端元分析模型在长江口邻近海域沉积物粒度数据反演方面的应用

海洋沉积物粒度分布曲线往往同时具有多个峰,而且同一类型沉积物因时间和空间上的不同其粒度分布曲线峰的位置也不同,沉积物粒度分布多峰的特点反映了沉积物不同的输运形式和沉降过程[1,2].因此,在沉积物的粒度分布数据中保存了有关沉积物输运和沉降的信息,而获得这些信息对于揭示沉积区域水动力特性、沉积物输运和沉降规律具有重要的意义.     

稳定分层剪切流动湍流特性的数值研究

随着我国沿海经济的迅猛发展,近海海域遭到越来越严重的污染,使海域环境质量明显下降,生态环境日趋恶化,并对生物资源和人体健康产生有害影响.海洋分层环境特征对各类污染物作用的机理和污染物扩散规律研究,对精确预报海洋灾害的发生、发展和应该采取何种防灾减灾工程措施等具有重要意义.海洋中广泛存在密度分层现象,它可由温度分层也可由盐度分层引起.分层流可分为两种类型:一是密度不同的流体有明显的内部分界面,此时我们可以把它看成一个二流体系统(two-layer system),二流体系统中海洋内波问题已有广泛的研究[1~6];二是密度不同的流体相互掺混形成连续密度梯度分层流.     

长江口邻近海域海水pH的季节变化及其影响因素

基于对2015—2016年长江口邻近海域现场调查数据的分析,探讨了其海水pH的季节变化和影响因素。结果表明:长江口邻近海域四季pH在7.76—8.32之间,其中夏季最高,秋季最低;夏季具有明显的分层现象,冬季水体pH垂直分布相对均一。长江冲淡水对长江口邻近海域水体pH的影响是局域性的。浮游植物光合作用是影响春、夏、秋季海水pH区域分布的重要过程。春、冬季节表层海水pH分布受海-气界面CO2交换的影响较大。温度、生物作用及长江冲淡水扩展是导致长江口邻近海域表层海水pH季节变化的主要因素。     

长江口海域污染物入海扩散模拟研究

长江口地形复杂,水动力过程也极为复杂,模拟污染物的三维扩散也十分困难。本文基于三维海洋模型FVCOM和示踪剂扩散技术,模拟上海市石洞口、竹园、白龙港和新和4大排污口的污染物质在长江口的扩散分布,分析污染物在水体表层、中层、底层的扩散特性及其影响范围。研究表明长江口污染物的扩散在垂向上分布差异不大,在长江口内污染物由于受到长江径流影响较大,虽然水平分布存在往复运动的现象,但总体趋势是向长江口扩散的。当污染物流出长江口以后,受潮流的影响较大,逐渐向外海扩散,最终部分污染物会扩散进杭州湾,排污口的污染物质会对排污口沿岸、上海中华鲟自然保护区上海九段沙湿地国家级自然保护区造成生态影响,对上海市的饮用水源地不会造成影响。     

本格拉上升流锋时空变化特征研究

本格拉上升流区域作为大西洋东边界上升流区域,对于区域乃至全球气候均有重要影响;同时上升流区域处于非洲南部与拉丁美洲相近,战略地位重要。海洋锋作为海洋中尺度现象对海汽相互作用、生物多样性,水下声传播等均有较大影响。因此,对本格拉上升流锋时空分布、锋强度季节变化具有较高的科研、经济和军事价值。通过WOA13季节平均数据对上升流锋区三维空间分布特点,锋强度分布季节变化等方面进行了分析。分析结果表明:本格拉上升流锋锋轴线随深度增加逐渐偏离海岸,锋轴线位置随季节改变摆动幅度不大;本格拉上升流锋强度分布具有明显的南北差异,呈现南强北弱的特点,且在浅层温度锋强度有较大季节差异,锋强度垂直方向上最大值位于30~90 m水层内。     

厦门港重矿物研究

厦门港表层沉积物细砂与极细砂中共有重矿物61种,其中大部分为陆源碎屑矿物,仅见少数自生矿物.不同海域、粒级的矿物含量变化较大,但多数矿物含量具有近岸高远岸低的特征.不同粒级的同种矿物分布比较相似,高值区一般也偏离不远.据优势和特征矿物分布等特点,将本港重矿物分布划分为12个组合区.文中较详细地论述了港湾周缘岩石和海洋动力等因素在形成上述结果中的作用.     

模拟水动力对湖泊浮游动物群落演替的实验研究

湖泊的浮游动物在种群演替和数量变化方面都有极明显的周期性(Chen et al., 1987)。浮游动物的周期性变化，除受湖泊环境温度、光照的周期性变化等因素外，同时还受到水体的水动力作用影响(陈伟民等，1998)。 王家楫等(1965)对东湖的轮虫数量进行了研究，陈受忠(1965)阐述了东湖近邻剑水蚤(Cyclops vicinus)、广布中剑水蚤(Mesocyclops leuckarti)、汤匙华指水蚤(Sinoialanub dorrii)、特异荡镖水蚤(Neutrodiaptomus incongreus)等都有显著昼夜垂直移动。Evans(1988)等在有关浮游动物的数量变动与水环境关系方面做了研究。但就水动力作用对浮游动物群落演替的实验研究较少见报道。 为研究水动力作用对浮游动物群落的种类数量变化，利用大型生态模拟槽，探讨不同水动力过程对浮游动物种类组成、数量变化过程和作用途径等，本文作者用模拟水动力的方法对湖泊浮游动物群落演替进行了实验研究，为今后的湖泊生态修复提供了科学依据。     

密度及跃层分析

一、密度分析 (一)概况 浅海中的密度(σ_t)主要是盐度和温度的函数,它随着盐度的增高而增大,随着水温的增高而减小。在空间分布上,靠近大陆沿岸受沿岸水和长江冲淡水的影响,盐度变化较大,密度分布主要决定于盐度分布,而外海盐度变化较小,密度分布就主要决定于温度。 本区的盐度分布不均匀。东部和东南部因受黑潮水系的影响,盐度终年较高,因此条件密度也较高。在长江口附近,夏季由于冲淡水的影响,盐度较低,温度较高,密度     

台湾海峡微微型浮游植物的生态研究——Ⅰ.时空分布及其调控机制

1997年8月、1998年2～3月和1998年8月,调查分析了台湾海峡微微型浮游植物的时空分布(平面、垂直、总日和季节)及其调控机制。结果表明,微微型浮游植物丰度的平面分布不均匀,各类群具有不同的密集区,并存在明显的地理差异,垂直分布存在6种模式,以标准单峰和弱单峰为主,分布类型的多样化是由于微微型浮游植物固有的垂直分布模式和研究海域复杂的地形及水动力(如跃层等)条件相互作用的结果,微微型浮游植物的丰度存在明显的随时间变化现象;在季节变化方面,各类群存在较为明显的差异,温度是影响台湾海峡微微型浮游植物平面分布的重要因子,而光辐照度、温盐跃层是影响垂直分布的重要因子,微微型浮游植物不同类群在时空分布上存在“位移”现象,此与不同类群对温度敏感性不同、对光的利用能力不同以及生存空间的互补性等因素有关。     

海冰动力过程的改进离散元模型及在渤海的应用

海冰的断裂、重叠和堆积等离散分布特性广泛地存在于极区和副极区的不同海域,并对海冰的生消、运移过程有着重要影响。针对海冰在不同尺度下的离散分布特点,发展海冰动力过程的离散元方法有助于完善海冰数值模式,提高海冰数值模拟的计算精度。为此,本文针对海冰生消运移过程中的非连续分布和形变特性,发展了适用于海冰动力过程的改进离散元模型(MDEM)。不同于传统离散元方法,该模型将海冰离散为具有一定厚度、尺寸和密集度的圆盘单元。海冰单元设为诸多浮冰块的集合体,其在运移和相互接触碰撞过程中,依照质量守恒发生单元尺寸、密集度和厚度的相应变化。基于海冰离散性和流变性的特点,该模型采用黏弹性接触本构模型计算单元间的作用力,并依据Mohr-Coulomb准则计算海冰法向作用下的塑性变形及切向摩擦力。为验证该模型的可靠性,本文对海冰在规则水域内的运移和堆积过程进行了分析,离散元计算结果与解析值相一致;此外,对旋转风场下海冰漂移规律的模拟进一步验证了本文方法的精确性。在此基础上,对渤海辽东湾的海冰动力过程进行了48h数值分析,计算结果与卫星遥感资料和油气作业区的海冰现场监测数据吻合良好。在下一步工作中将考虑海冰离散元模拟中的热力因素影响,发展具有冻结、断裂效应的海冰离散元模型,更精确地模拟海冰动力-热力耦合作用下的生消和运移过程。     

国际理论与应用湖沼学会的发展概况

湖沼学是水文学的一个分枝,它的研究对象是湖泊——缓慢换水的水域类型之一。湖泊(包括人工湖——水库)具有水能、防洪、农业灌溉、工业与生活供水、航运、旅游、发展渔业和由湖底沉积物中获得无机原料和有机原料等综合经济效能,在国民经济上有重大的意义。湖泊是一自然综合体。发生在湖泊中的一切现象和过程,都是互相联系,彼此依存的。湖沼     

苏北浅滩外侧潮汐锋的季节变化及结构分析

利用高分辨率(1/18°)的POM(Princeton Ocean Model)模式数值模拟结果,结合观测数据分析了苏北浅滩外侧潮汐锋的季节分布特征和变化规律。研究结果表明,苏北浅滩外侧潮汐锋的季节变化特征显著,春末开始出现,夏季底层温度锋强度最大且锋区位置较稳定,锋区宽度约40 km,平均强度约0.35℃/km,秋、冬季随上层海洋湍流垂向混合的加强,潮汐锋逐渐减弱至消失不见。对比实测数据和模拟结果发现,沿34°N断面,夏季潮汐锋区附近等温线明显抬升,存在由陡峭地形和分层流体的内埃克曼效应共同作用形成的上升流现象。次表层海水出现低温冷水区,位于122.2°E附近。跨锋区断面的温度和流场分布特征同浅水区强烈的潮混合过程密切相关,斜压在锋面处产生了较强的南向流动。本研究结果促进了对苏北浅滩外侧陆架潮汐锋结构特征的认识,为研究黄海西部生态环境的动力过程影响提供参考。     

干旱区湖泊沉积物磁组构参数量值特征环境变化研究

对干旱区终闾湖泊沉积物磁组构参数进行了研究,表明干旱区湖泊沉积物磁组构参数值基本介于水动力,风动力沉积物的量值之间。在湖相,湖沼相,泥炭层及受人类影响的洪泛沉积段,沉积物磁组构参数值有明显的区别,同时在同一沉积相中其参烤值也存在较大的变化,指示了沉积动力强度和沉积环境方面的差异。     

扩散对流温盐台阶结构的数值模拟

热盐驱动下的扩散对流现象是海洋中高纬度海域普遍存在的一种现象, 对其进行数值模拟可更细致地研究海洋小尺度动力过程。文章分析了扩散对流的形成机制, 建立了二维方腔模型, 通过有限体积法求解控制方程, 对其分层现象进行了数值模拟。研究给出了流场的温度及盐度随时间演化的关系, 展现了流场中速度的涡旋结构, 分析了温盐台阶结构的生成、合并的演化过程, 并对其物质和能量的输运进行了初步的理论解释。另外, 对不同热流密度情况下的扩散对流现象进行了对比研究, 发现随着热流密度的增加, 台阶结构的演变速率变快, 而且上边界冷却对其演化速率具有促进作用, 但热流密度的改变并没有对台阶结构的演变趋势产生明显的影响。     

珠江口黄茅海底质沉积中介形类的生态类型及其分布特征

文章通过对黄茅海底质沉积样品中的介形类生态类型进行研究,探讨其空间分布特征。研究结果显示：研究区内出现的介形类可划分为4种生态类型,总体表现为以近岸广盐型分子占主导地位,优势度极高;浅海多盐 真盐型分子次之;而广海真盐型和淡水 微盐型分子丰度很低。根据黄茅海河口湾的水体条件,可大致将研究区划分为5种亚环境区,各区内的介形类生态类型组成也存在较大差别,表现出不同的空间分布特征。介形类分布受海水盐度控制最大,其次为水动力条件。在水体盐度小、水动力条件强的河流入海口及其影响区域,介形类丰度小,且生态类型单一;而在黄茅海河口湾南部海域,由于海水底层盐度全年在15‰以上,水动力条件适宜,介形类丰度总体较高,生态类型增多。     

浙江沿岸上升流区浮游动物生态研究——Ⅱ.浮游动物种类分布与多样度

本文针对夏季浙江沿岸上升流盛期浮游动物的种类分布、多样性指数与海洋动力因子的作用进行了讨论.初步认为,种类的高优势度(即低多样度),生物量的高丰度与食物链短等现象在上升流核心区边缘的近岸侧相并出现;各种不同生态类型的浮游动物呈现与该区水文状态相适应的分布特点;水体流场对浮游动物的分布有明显的生物效应;浮游动物的种类多样性指数与该区的平均水温之间有显著的正相关关系.值得注意的是,中华哲水蚤(Calanus sininus)个数的垂直分布在一定程度上体现了上升冷水所造成的水体环境状况.     

东中国海海平面高度的时空变化特征

基于AVISO卫星高度计数据,采用小波分析和EOF分析方法,对1993—2015年东中国海海平面高度的时空变化进行分析,结合海水温度比容效应和ENSO过程探讨了海平面高度变化成因。东中国海海平面高度具有明显的季节变化,冬春季较低,夏秋季较高,且SSH极值滞后海水温度极值月份一个月出现。东中国海海平面高度整体为北低南高,由于海区水深和水文动力过程的影响,不同季节SSH空间分布区域性强。在23年间,海平面高度平均线性上升速率为2.82mm/a,具有1a、2.2a的特征变化周期。EOF分析三个主要模态依次反映了海水温度比容效应的季节变化、水动力过程的季节变化和ENSO事件的年际变化对东中国海海平面高度的影响。