一个概化的潮汐河口羽状流动力学的初步研究

基于区域陆架海水动力-生态耦合模型(COHERENS)中的三维水动力模型,对一个概化的潮汐河口羽状流动力学进行了初步研究。在均一水深和无风的理想条件下,模拟得到了一个潮周期内概化的潮汐河口表层水体:a)羽状流流场和盐度场的平面分布;b)3种不同河流径流量作用下的羽状流流场和盐度场的平面分布;c)4种不同底床粗糙长度下的羽状流流场和盐度场的平面分布。结果分析表明:a)羽状流的长度在潮汐的作用下递增,而其最大宽度近似呈周期性的变化;b)羽状流的长度和最大宽度都随着河流径流量的增大而分别变长和变宽;c)羽状流的长度和最大宽度都随底床粗糙长度的增大而变小;d)无潮情况下羽状流的凸起明显并存在沿岸流,然而在有潮情况下凸起不明显且无沿岸流;e)水平扩散可能限制了沿岸羽状流的发展。     

夏初海坛岛邻近海域上升流分布特征与叶绿素a、浊度关系

2005年6月初在台湾海峡海坛岛邻近海域进行了3个断面的水体温度、盐度、浊度、荧光叶绿素a调查,通过上述要素分析,阐述了该海域上升流发生阶段的分布特征以及荧光叶绿素a、水体浊度的变化规律,指出荧光叶绿素a的分布特征除与营养盐的限制相关外,水体浊度对荧光叶绿素a的分布也起着控制作用,同时在上升流涌升最强烈的地区往往出现了浊度最大值,可能与底层物质的再悬浮相关。该研究对于深化认识区域海洋学过程以及影响具有积极意义。     

基于高精度海洋动力模型的珠江口羽状流季节和年际变化规律研究

基于高精度海洋动力模型FVCOM (finite-volume community ocean model), 模拟分析了1999—2010年珠江口羽状流的季节和年际变化规律, 并结合经验正交函数(empirical orthogonal function, EOF)分析探讨了影响珠江口羽状流扩展变化的主要动力因子。采用模拟时段内的现场观测数据对多年模拟结果进行验证, 结果表明模型具有较高的精度, 能够较好地模拟珠江口羽状流的扩展变化规律。模拟结果显示, 珠江口羽状流存在显著的季节变化。夏季, 受大径流和西南风的影响, 羽状流的扩展呈现双向特征, 即粤西沿岸扩展和粤东离岸扩展同时存在, 扩展范围最大; 冬季, 径流衰减为最小值, 风场转变为强烈的东北风, 羽状流被紧紧挤压在西岸, 形成狭窄的条带状, 扩展范围最小; 春、秋两季属于过渡季节, 羽状流扩展情况类似, 均表现为沿岸向粤西扩展。年际变化层面, 夏季羽状流的年际变化最为显著, 呈现粤东扩展占优型、近似对称型和粤西扩展占优型三种形态; 春季羽状流的年际变化次之, 羽状流的差异主要体现在珠江口和粤西海域; 秋、冬两季羽状流的年际变化较小, 尤以冬季最小。EOF分析的第一模态可以解释整体变化的91.2%, 反映了径流量对珠江口羽状流的影响; 第二模态可以解释整体变化的4.1%, 反映了盛行风对珠江口羽状流的影响。     

冷泉活动区气泡羽状流数值模型研究

羽状流对天然气水合物的识别起到了间接指示作用,为研究冷泉活动区气泡羽状流产生的地震响应,需建立符合实际羽状流特征的模型。为此,参考实际羽状流赋存状态,结合含气泡水体特征,在已建立模型基础上,从羽状流气泡的垂直运移规律、分布特点及羽状流外观特征上对模型进行了改进,先后获得3个羽状流模型,最后的模型Ⅲ更接近实际羽状流赋存特征。通过与实际羽状流的对比,讨论分析了模型Ⅲ的合理性,并得出结论:所建模型体现了实际羽状流气泡的本质特征,并包含了更为复杂的气泡含量变化,可用于进一步深入研究羽状流地震响应特征,也为气泡羽状流的地震识别及天然气水合物的相关研究提供了较好的数值模型。     

2002年夏季粤东外海的海洋状况

本文利用2002年7月22日至8月2日对粤东外海进行的水文观测资料，分析了调查海区的水温、盐度和跃层的分布状况，并对粤东沿岸的上升冷水、海洋锋等海洋现象进行了探讨．结果表明，整个粤东沿岸都存在着下层冷水的涌升现象，该现象在大亚湾外海附近和广东总来外海附近尤为明显，从而导致粤东沿岸水等温线非常密集，产生上升流锋．上升流锋随着深度的增加有向外海扩展的趋势．此外，在台湾浅潍的南部，陆架的坡析处和东沙群岛的东例以及西南部海战似乎也有下层冷水涌升的迹象．东沙群岛的北侧和西部海战有暖水中心存在，该暖水中心可能是离岸的表层水离异一定距离后发生下沉所致．珠江口的东例出现高温低盐水，其低盐水舌向东伸展，可达大亚湾口外海，等盐度线非常密集，是一个非常强的冲淡水羽状锋。     

英国科学家发现印度洋水下"冒烟"的火山

印度洋西北部水下 3 0 0 0多米的Carlsberg大洋中脊被称为“世界最好的大洋中脊”。英国南安普顿海洋中心的科学家最近在这一前人没有涉足的火山大洋中脊带发现热液活动的实地考察证据。2 0 0 3年 7月 2 3日 ,在RRSCharlesDarwin号考察船上的科学家发现了巨大的羽状“烟水”(smokywater) ,其厚度至少 60 0m、宽度超过3 0km ,烟水从深海散布的熔岩洋底升起。该航次的首席科学家Dr.BramleyMurton说 :“这一巨大的羽状烟水相当于一个大型火电站 ,不断地散发大量的热量和烟雾 ,释放的能量可能超过 1 0 0 0MW。”热液活动的中心不断形成由大…     

“热点”的深部源

以羽状物形态从地幔深处升至岩石圈表面的炽热岩石露头被称之为“热点”。这种羽状物的形成与某一地区的不稳定性高温有关。但是有关羽状物源埋藏多深的问题一直是专家们争论的对象。美国加利福尼亚工学院和加利福尼亚州立大学的地震学家们确定,冰岛和夏威夷“热点”的根部位于地幔与地核的交界处,即地表以下约２９００ｋｍ。在全球范围内这样的结论是重要的,因为夏威夷和冰岛可以被认为是具有深部岩石持续上升“热点”的经典实例。这些羽状物的源头长期存在,析出了大量的岩浆并具有特征性的地球化学特点,其中包括同位素３Ｈｅ／４Ｈｅ的高…     

洋中脊热液羽状流的分布特征及其在多金属硫化物找矿中的指示作用

热液羽状流是海底热液活动的重要标志,海底多金属硫化物是热液活动的产物。现阶段洋中脊多金属硫化物勘探工作的第一步是开展热液羽状流的近底探测;综合各类异常信息,实现从发现热液活动喷口到发现矿床的突破。本文以热液羽状流为研究对象,从羽状流的近底探测、扩散机制和分布特征3个方面,概述了最新的研究进展和有待完善的方面,阐述了羽状流在洋中脊多金属硫化物找矿中的指示作用,最后总结性地指出时空连续性、参数多元化将是热液探测的发展趋势,有助于提升对热液羽状流分布特征的认识,将为热液区分布模式的研究提供更加精细的探测资料。     

浙江近海上升流区的水团分析

本文采用聚类分析法对浙江近海上升流区夏季水团作了分析,并与T-S分析法作了比较,结果是令人满意的。调查海区大体可分为三个水团,即台湾暖流表层水、台湾暖流深层水和江浙沿岸水。台湾暖流深层水沿海底爬坡涌升是该海区的主要水文特征,在北纬29°断面附近出现最大涌升高度。     

基于高频ADCP资料的磨刀门河口羽状流湍流动力特征

利用1 200 kHz的宽频RDI ADCP于2015年7月在磨刀门河口拦门沙前缘的浅水站和沿岸流影响的深水站进行座底观测,采样频率为1 Hz,数据经滤波去噪处理,应用方差方法分析了磨刀门的羽状流湍流动力特征。结果表明,磨刀门河口水流表现出3层流结构,峰值流速出现在表层的羽状流层,深水区雷诺应力量级为10-3~10-5 m2/s2,小于拦门沙前缘的湍流脉动强度;拦门沙前缘和深水区湍流动能密度参数的范围均在0.01~0.6 m2/s2左右,羽状流的湍动能比底边界层高一个数量级。拦门沙前缘羽状流的湍动能生成率量级约为10-3 W/kg,比底层大2~3个量级,且远强于深水区;垂直涡黏系数的大小约为0~0.15 m2/s。总的来说,羽状流表现出层化稳定、混合强烈,以及高的湍动能生成率,为羽状流携带高浊度悬沙离岸远距离搬运提供了湍流动力条件。     

北太平洋副热带潜沉率及其变化中海面风的作用

采用中国科学院大气物理研究所的高分辨率逐日风场驱动的全球海洋模式(LICOM1·0)对北太平洋海域的潜沉(Subduction)过程和副热带模态水形成区潜沉率的年际变化进行了数值模拟,并将模拟结果与同化的海洋模式资料(SODA)进行了比较。研究结果表明,该高分辨率的海洋模式对北太平洋的绝大部分海域晚冬混合层底水质点的运动方向和路径的数值模拟结果较好,模式模拟的副热带环流比SODA资料中的副热带环流流速强;模式模拟的混合层深度比SODA资料中的混合层深度深,更接近观测;模式中副热带海域的潜沉率大于SODA资料中的副热带海域的潜沉率。模式结果表明,副热带环流和副极地环流交界处是潜沉过程发生的最主要区,该区气候平均的潜沉率超过100m/a,最大为150m/a,海面风变异引起的海洋平流的年际和年代际变化,是该区潜沉率发生年际和年代际变化的主要原因;在太平洋副热带东部模态水形成区,气候平均的潜沉率超过50m/a,在该区潜沉率的年际变化中,局地风应力旋度决定的Ekman抽吸要比海洋平流效应更加重要。     

99.8.11山东特大暴雨能量分析

本文用能量天气学方法分析了１９９９年８月１１日－－１２日发生在鲁东南的特大暴雨天气过程。分析发现：能量锋区产生在高低空干冷空气与暖湿空气的交汇处。特大暴雨产生在能量锋区的右侧高能舌附近,此处是位势不稳定能量的大值区,由云图和雷达回波可以看出也是水汽聚集和上升运动最强烈的地区,且位势不稳定能量中心的移动对未来１２小时暴雨落区有较好的指示性。     

远望一号船秋冬季避台风过程

本文对远望一号船在1999年秋季于西北太平洋上执行任务时,预报和避让“9922”号强热带风暴的过程,作了详细的回顾和分析,并讨论秋冬季台风生成和移动的有关问题。     

舟山群岛一次"晴天暴"过程分析

主要使用常规填图资料计算各种物理量,对一次“晴天暴”大风过程进行诊断分析,结果表明此次大风的形成机制是:在强盛的西北急流作用下,急行性干冷锋快速东移南下,形成中低层的强温度梯度和地面气压梯度,高空冷平流与地面加热共同作用,形成大的温度层结递减率,产生不稳定层结,引起垂直动量交换,因此地面出现强风。最后总结出此类大风的预报思路。     

南海北部冬季逆风海流的一些时空分布特征

1982年2—3月“南海暖流动力学实验”结果表明:南海东北部深水区域冬季流场以斜压性流为主要分量。据此,本文重新分析了1966—1968及1975年冬季在南海北部观测所得的温度断面资料以探索这支逆风海流的分布变化特征。分析表明,东北向逆风海流以汕头外海为最稳定和强大,海南岛东南方的也相当稳定。在这两断面上,东北向流的存在时间尺度可达4—6个月以上。冬季东-西向的空间尺度有时可达6个经度。但这些断面上的热结构与相应的海流结构在水平及垂直方向上都很复杂。除南海东北部外,逆风海流很不稳定。这支海流与副热带逆流颇为类似。     

"数字海洋"中多格式、多来源通用文档数据管理模式探讨

针对目前"数字海洋"中多格式、多来源文档数据存储难、管理难等问题,在关系数据库理论和对象关系数据映射理论为指导,在现有解决方案的基础上,设计了1个通用的、可扩展的文档数据管理新模式,便于用户根据不同需求设定文档数据属性,该管理模式具有很强的灵活性和扩展性,可为"数字海洋"中多格式、多来源的文档数据管理提供强大的技术支持,并可大大提高海洋文档数据的管理效率和利用率.     

0205号台风"威马逊"北上过程中强度减弱缓慢的原因分析

0205号台风“威马逊”于7月初沿海北上影响浙江舟山。影响浙江舟山时台风中心气压仍有940hPa,在历史同期是少见的。本文初步分析认为,台风在北上过程中强度保持不变的原因是由于台风本身结构规则、尺度大,强而大的台风环流提供了广泛的辐合流入。台风外围深厚的暖湿水汽输送带为台风强度的维持提供了水汽和能量,台风强度维持与低层辐合高层辐散有关,高层辐散同时加剧了低层辐合。涡度场的对称分布,使水汽和能量向台风中心旋转,旋转风动能得以维持。弱的垂直切变和暖洋面的存在也是台风强度维持的原因之一。     

钢在海洋沉积物中的腐蚀研究 Ⅰ.“移植埋片法”(MD)实海腐蚀电化学测量研究

海洋沉积物俗称海底土,海洋沉积物腐蚀学系海洋腐蚀科学中的新学科;一些资料表明,钢在海底土中的腐蚀程度要比在海水区、潮差区、飞溅区低(友野理平,1976;岡本刚,1977),这些资料(Schumacher,1979)是通过近海钢结构的观察和采用打入浅海中的试验钢桩取得的,但由于宏观电池的作用,它们不能反映单独埋在海土中钢的腐蚀情况。实际海士中的腐蚀是相当复杂的,由于这项研究难度高,耗资大,因而至今报道很少(Schmidt,1982) 随着科学技术的发展,海底工程设计急需海底土的腐蚀资料,作者在确保海土结构不变的前题下,首创了“移植埋片法(MD)”,对3种海洋用钢在海土中的腐蚀电位和极化阻力进行了海上测量,为海洋沉积物腐蚀学的研究开辟了新途径,同时对海底钢铁工程的防腐设计提供了依据。     

南黄海和东海“人工水母”投放试验

1984—1986年,作者在南黄海和东海投放大量“人工水母”测量底层流。本文介绍了“人工水母”的投放、回收和漂流概况,根据这一实验结果,参考有关黄、东海海流研究的成果,绘出了调查试验海区的底层流模式。     

长江三角洲北翼全新统底界和“硬粘土层”的讨论

本文以钻孔资料为依据,通过岩石地层学、生物地层学和~(14)C测年分析,认为应以第一海相层底板作为Q_4/Q_(1-3)界线,而不能机械地划在“硬粘土层”顶板;上更新统顶部属河漫、湖沼相沉积,后经暴露、脱水局部层段硬化而成为所谓的杂色“硬粘土层”;本区晚更新世末古地形呈由东、东南向西、西北逐渐抬升的掀斜状,并控制着全新世的海侵方向和范围。