Three-dimensional Layer-integrated Modelling of Estuarine Flows with Flooding and Drying

Details are given of the refinement and application of a thee-dimensional (3-D) layer-integrated numerical model of tidal circulation, with the aim of simulating severe tidal conditions for practical engineering applications. The mode splitting strategy has been used in the model. A set of depth-integrated 2-D equations are first solved to give the pressure gradient, and the layer-integrated 3-D equations are then solved to obtain the vertical distributions of the flow velocities. Attention has been given to maintaining consistency of the physical quantities derived from the 2-D and 3-D equations. A TWO=layer mixing length turbulence model for the vertical shear stress distribution has been included in the model. Emphasis has been focused on applying the model to a real estuary, which is geometrically complicated and has large tidal ranges giving rise to extensive flooding and drying. The model has been applied to three examples, including: wind-driven flow in a rectangular lake, tidal circulation in a model rectangular harbour, and tidal circulation in a large estuary. Favourable results have been obtained for both the simple and complex flow beds.     

东亚和东南亚第四系时间界面的建议

在东亚和东南亚第四系对比中,有关的几条界限,本文建议如后。采用Globorotalia truncatulinoides的初现位作为本区海相第四系的下界,其位置大致在古地磁Olduvai亚时的下界,时间约为距今1.9Ma。在南中国海、东海及沿岸地区,发现了以G.truncatulinoides的初现位为代表的一系列有意义的生物事件,如Pulleniatina finalis的初现位,Globigerinoides obliquus和Globoquadrina altispira的灭绝位,以及Globorotalia menardii和Pulleniatina obliquloculata壳体旋向的变化。此界限在东亚和东南亚也是相当稳定的。在陆相地层中,以泥河湾组为代表,狭义的泥河湾动物群(相当于晚维拉方动物群)所在地层的底界,其古地磁位置为Olduvai亚时的底界。以此作为陆相第四系的下界,与上述海相第四系底界一致。 以古地磁布容/松山界线作为中更新世和早更新世的界限,其年代为0.73MaB.P.。中国中更新世的标准地层周口店组,其底界恰为布容/松山的转换面,北京猿人的年代为0.60—0.23MaB.P.。在洛川黄土剖面上,布容/松山界线为古土壤S_7的底界。雷琼地区中更新统下部的北海组的底界也是布容/松山界线,所产的玻璃陨石的裂变径迹年龄为0.687—0.733MaB.P.。在黄海,布容/松山界线是第Ⅶ海侵层的顶界。通过岩石地层标志,以及动物群、古人     

北黄海沉积物——水界面反硝化速率及影响因素研究

探讨近海氮的循环机制,采用乙炔抑制法和现场静态箱法对北黄海夏季局部海域的反硝化速率进行了研究,该海域反硝化速率在2.5~5.8μmol/m2.h之间,平均4.85μmol/m2.h。影响其反硝化速率的主要因素为溶解氧,其次是温度。北黄海的反硝化速率低于珠江口和长江口海域。     

胶州湾大沽河口洪水期三维水沙数值模拟研究

大沽河是胶州湾最大的入海河流,每年都会给胶州湾带来大量泥沙。本文利用三维的ECOMSED水动力-泥沙数值模型对洪水期的大沽河进行了数值模拟,得到了洪水存在期间以及洪水结束后胶州湾的余流分布、大沽河河道上中下游各层盐度、泥沙浓度随时间变化的趋势以及入海冲淡水和泥沙对胶州湾的影响。     

分层流体中内孤立波在潜浮式竖直薄板上透射和反射

采用边缘层理论研究了两层流体系统中内孤立波在潜浮式竖直薄板上的透射和反射问题,提出了非线性演化方程的“初值”条件,分析了内孤立波与薄板非线性相互作用的效应。研究表明:流体层的密度比以及薄板伸入上下层的深度对于反射和透射波结构具有显著的影响,薄板伸入下层越深、密度差越小,则薄板阻碍孤立波透射的效率越高;透射波通常演化为单峰孤立波和迅速衰减的尾波,反射波演化为缓慢衰减的尾波列;对于具有小密度差的跃层结构,内孤立波在潜浮式竖直薄板上的透射及其演化近乎是无障碍的。     

南极普里兹湾气旋的生消发展

利用1989～2000年现场观测的气象资料,特别是自1997年以来在南极考察船上接收的NOAA卫星极轨高分辨的卫星云图,研究了普里兹湾气旋的生消发展;提出了夏季绕极气旋进入普里兹湾内也会发展加强,在湾内东风带里也能生成气旋的新观点,修正了普里兹湾仅是气旋墓地的不全面说法,从而进一步完善了南极西风带绕极气旋和东风带上气旋生消发展的理论;研究了普里兹湾冰-气-海相互作用的机理,解释了气旋发生、发展的物理过程.用整体动力学输送法计算了进入普里兹湾980205号绕极气旋爆发性发展的能量交换,指出气旋在超过冰坝进入冰间湖可以获得巨大的热量,使气旋迅速发展成为具有南极特色的强风暴,风力达12级以上,平均风速为38m/s;瞬时最大风速达100m/s.     

薛家岛湾沉积动力学特征及海港开发研究

于１９９０年秋对胶州湾内的薛家岛湾进行海洋水动力条件及积动力学特征,泥沙运动规律研究,为开发建设港口提供科学依据。结果表明,湾内深大于１ｍ的海底泥沙发生“全面移动”的时间,一年内仅有１－２ｄ,其余处于稳定状态或“表面移动”状态。湾内泥沙来源很少,预计建港后,港池和航道年平均回淤量分别小于１６ｃｍ,１０ｃｍ对于开发中小型港口十分有利。     

中华半管藻繁殖生物学研究──Ⅱ.营养细胞和休眼孢子的形态结构

通过扫描电镜观察中华半管藻的营养细胞和休眠孢子的形态结构显示：营养细胞上下壳各具一个线性裂口而不外突的唇形突,壳壁上的眠纹放射状,爪状连接刺上有零散的单孔,从单孔分泌胶质与相邻细胞连接;休眠孢子双凸透镜形或近球形,壳厚,表面平滑无纹饰,上壳面边缘具8～16根分叉长刺,下壳面具微刺,外围有一裙状物,其上有微孔。两类细胞不同的形态特征反映其不同的生态适应。     

南海地区海气环境场的季节和年际变化

本文对南海地区(0—20°N,105—135°E)海气环境场进行EOF分析。其结果除了深入了解南海地区气候的基本场外,还揭示了叠加在基本场上的各种扰动场与热带天气系统的联系,为研究南海ITCZ等热带天气系统以及南海环境场对EL—Ni(?)o现象的反映提供了研究依据。     

黑潮区台风域海-气热输送量的计算

根据1972和1974年经过黑潮区的两个台风个例,计算和分析了台风各部位在不同的海气条件下热量输送的垂直分布特点。表明,在台风前部信风带中,热量垂直输送限于700hPa以下,在1000hPa处有约167.47—209.34J/(cm~2·h)的最大值,700hPa以上热量向下输送;在台风中心区,热量输送量最大,在1000hPa处接近420J/(cm~2·h),在850hPa附近可能有热输送量的最大值,其上随高度减小;在台风后部偏南气流中,向上热输送量较小;各层最大值不超过84J/(cm~2·h)。