未来黄、东海营养盐浓度变化情景预测

本文基于FGOALS(Flexible Global Ocean-Atmosphere-Land System model)对未来气候情景的预测结果,结合千年生态评估的未来两个情景下的河流营养盐载荷特征,利用黄、东海水动力模型和生态模型并采用降尺度的方法对未来黄、东海营养盐的分布特征进行情景预测。结果表明,两个情景下未来河口邻近海区营养盐浓度将显著增加,富营养化加剧;GO(Global Orchestration)情景下,河流无机氮载荷增幅较大,夏季黄海中部无机氮浓度明显升高;AM(Adapting mosaic)情景下,由于河流无机磷载荷增幅较大,海区氮磷比有所下降,夏季黄海中部表层无机氮浓度降低,而在底层升高。通过敏感性实验并结合收支分析对各海区水动力条件未来变化、河流载荷变化的相对贡献进行了评估:相对于水温和水动力环境改变,河流营养盐排放量的增长是未来营养盐浓度增加的主要原因。营养盐收支分析表明,未来对流和混合输运的变化有助于黄海营养盐浓度的增加,夏季生物量升高造成更多碎屑沉降并在底层矿化使得层化季节冷水团底部营养盐浓度增长;长江口邻近海区营养盐浓度增长主要受冲淡水羽流的影响;净初级生产增加加剧了营养盐的消耗。     

温度和盐度对埋栖性双壳类泥蚶(Tegillarca granosa) 呼吸、排泄的影响

在人工条件下采用静水封闭呼吸瓶的方法研究了温度、盐度对泥蚶(Tegillarca granosa)呼 吸、排泄的影响, 并综合分析了温度、盐度交互作用对呼吸、排泄的影响程度, 为泥蚶基础生物学研 究积累了资料。结果表明, 在设定的不同温度条件下泥蚶耗氧率变化范围0.63-4.47mg/(g·h), 单因 素方差分析结果显示4 个盐度条件下泥蚶耗氧率的差异均极显著(P<0.01); 排氨率的变化范围 123.11-955.68μg/(g·h), 排氨率受温度的影响也均极显著(P<0.01); 经回归发现, 在温度13-31℃ 范 围内, 耗氧率和排氨率均与温度的变化呈显著的指数相关。除温度为18℃ 时, 其它各温度条件下, 不同盐度梯度间的耗氧率差异不显著(P>0.05), 盐度对排氨率影响的变化趋势不一致。在温度 (13-31℃)和盐度(18-28)时, 温度和盐度对耗氧率、排氨率的影响均存在交互作用, 耗氧率(Y)、排 氨率(Y)与温度(T)和盐度(S)之间的二元线性回归关系为Y=a+bT+cS+dT×S.泥蚶呼吸排泄的O:N 比 在4.50-13.07 之间, 平均值为7.16.泥蚶呼吸排泄的代谢活动受温度、盐度的影响显著。     

西沙群岛生物碳酸盐的成因和沉积:来自活体仙掌藻的证据

A recent island survey reveals that the Xuande Atoll and the Yongle Atoll in the Xisha Islands can be classified into one of two systems: the depleted atoll system and growth atoll system; the survey also indicates that the decreased area of several shoals is an unbearable burden for the Xisha Islands, of which the largest island area is 2.13 km2 and the minimum elevation is 1.4 m. According to a survey on the ecological characteristics of Halimeda in the Laolongtou breaker zone of Shidao Island in the Xisha Islands, the green and white living Halimeda are collected,the isotopic ages of 14 C contained in the Halimeda are shown to be 27 years and 55 years, respectively, and carbonate mainly occurs in five types, i.e., luster, segment, sand, sand grain, and marl in the formation. The Halimeda segments mainly provide the carbonate sediments of long-term biogenic deposits in the reef environment and the annual productivity per area is 60–100 g/m2; the characteristics of the microstructure of the Halimeda are analyzed, the aragonite raphide carbonate is deposited and enriched in the cortexes, medullas and cysts, and the Halimeda generally contain major elements such as C, O, Ca, Cl, Mg, K, Na, S and Al, and are rich in trace elements such as tellurium(Te), rhodium(Rh) and strontium. It is believed that the Halimeda grow slowly,including the biotic community of reef corals in the reef areas, thus they possess an environmental remediation capacity, but it takes much time to remedy the environment, and it is necessary to make the law to protect the diversity and vulnerability of the Xisha marine ecology, the ecology of the reef community and the island environment in a scientific way. As indicated in the survey, under the background of global warming and sea-level rise, the discovery of large amounts of Halimeda in the Laolongtou sea area is significant for the natural increase of the depleted atoll system of the Xuande Atoll, while the Halimeda segments represent the primary form of the fossil Halimeda, of which the species can be identified and preserved in great numbers under geological conditions. The Miocene was discovered in large amounts in the Xichen-1 well, therefore the study on the characteristics and mechanism of Halimeda carbonate sediments plays a pivotal role in the formation and construction of organic reefs in the South China Sea as well as oil and gas exploration.     

HY-2A卫星雷达高度计数据的全球统计评价及质量分析

自HY-2A卫星发射以来,针对HY-2A卫星雷达高度计产品的交叉定标、真实性检验及质量评估工作一直在持续开展。本文主要以HY-2A卫星高度计第44周期的IGDR产品数据为例,通过使用全球分布图、二维直方图和每日均值统计的方法完成了与Jason-2IGDR产品的比对验证,同时对主要环境校正参数及地球物理产品的数据质量稳定性进行了分析,结果显示高度计产品数据质量较稳定,此外利用HY-2A卫星升降轨交叉点海面高度差、与Jason-2卫星交叉点海面高度差以及沿轨海平面异常数据分析的方法进行了HY-2A卫星高度计观测系统的性能评估,结果显示,HY-2A卫星海面高度精度约为7.48cm,精度接近Jason-2,能满足海洋应用与科学研究的需要。     

区域海气耦合模式FROALS模拟的西北太平洋环流及其年际变率

本文利用区域海气耦合模式FROALS(Flexible Regional Ocean-Atmosphere-Land System)对西北太平洋地区1984-2007年连续积分结果,对比SODA(Simple Ocean Data Assimilation)同化资料讨论了西北太平洋海表温度和表层洋流的气候态及年际变率。结果表明,FROALS基本能够再现冬、夏季季节平均的海温型,但均存在一个明显的冷偏差;FROALS对气候平均态的表层洋流有较高的模拟技巧,对于冬、夏季的表层洋流型都能够再现。另外,表层洋流的模拟偏差与海表高度的模拟偏差直接相关。由于模式模拟的黑潮热输送较观测偏强,使得模式模拟的海洋热输送倾向于使黑潮路径上的海温呈现正偏差。从表层洋流的年际变率来看,模式模拟的与ENSO(El Nio-South Oscillation)相联系的年际变率信号与观测相似:在El Nio年,北赤道流和棉兰老流增强,低纬度西太平洋海表高度降低,而在La Nia年则呈现出相反的形态,但是在模式中这种信号稍强于观测。     

有效群体大小对蛤仔F1生长和存活影响

对不同有效群体大小(Ne=2、4、8、16、32、200)的蛤仔F1代生长和存活性状进行了比较。结果表明:浮游期,各试验组幼虫壳长均未表现出显著性差异(P0.05),实验组Ne=200的存活率低于其他各实验组,并随着日龄的增长,差异越来越显著;稚贝期,各实验组的壳长和存活率的变化规律和浮游期基本一致。对壳长变异情况分析表明,浮游期,随着群体有效含量的增大,子代开始出现小型个体和大型个体,壳长分布变异逐渐明显;稚贝期,各试验组组内壳长变异进一步加剧,除Ne=2试验组稚贝壳长介于400μm和600μm之间外,其他各试验组均出现明显的小型和大型个体,表现为有效群体越大,组内稚贝壳长变异越为明显。     

河口往复流中潮流不对称与推移质输沙的关系

潮流不对称现象是近岸潮波运动的基本特征之一,为了研究潮流不对称对推移质泥沙长期净输运的作用机制,首先在往复流情况下对Bagnold推移质输沙率公式(1966)由于不包含起动流速所可能导致的误差进行理论分析,进而由统计学中的"偏度"的概念出发,推导了河口潮流不对称与推移质输沙之间的定量关系。研究认为,虽然Bagnold推移质输沙率公式不包含泥沙起动流速,但是只要泥沙起动流速和最大流速的比值在一定范围内,则在理论上公式的计算误差是可以接受的。由偏度结合Bagnold公式导出了潮流不对称与推移质输沙之间的关系,表明推移质泥沙的长期净输运不仅与余流有关,而且与不同分潮组合之间、余流与分潮之间的相互作用紧密相关。该关系还给出了一个由潮流调和常数估算河口推移质输沙的简便方法。经对比,从潮流不对称出发估算推移质输沙与直接采用推移质输沙率公式结果一致。     

数字滤波技术在潮汐观测中的应用研究

潮汐是重要的海洋物理要素。瞬时变化的海面高度信息除了包含潮汐信息外,还包括波浪等高频干扰信息,因此需要对干扰信息进行滤除。如何从获取到的海面瞬时高度变化中提取出潮汐信息就成为一个关键问题。海洋学中通常是通过低通滤波来获取低频的潮汐信息。通过分析常用的3种低通数字滤波的方法,即滑动平均法、快速傅里叶变换法和小波变换法,对3种低通滤波方法应用于潮汐数据处理的效果进行了比较分析,得出滑动平均法在潮汐信息提取中具有较高应用价值的结论。     

湛江港海域海水和表层沉积物重金属分布特征及其污染评价

根据2013年01月(冬季)和2013年06月(夏季)的调查数据对湛江港海域海水和表层沉积物中的重金属(铜、锌、铅、镉、砷和汞)进行了研究,调查结果显示调查海域海水和表层沉积物中重金属含量呈现岸边海域高于深海海域,东海岛北面海域高于东面海域;对比冬季和夏季的调查结果,调查海域海水中重金属平均含量夏季高于冬季。用单项污染指数对海水中的重金属进行了评价,结果表明,冬、夏两季海水中的Pb污染较明显,Cu和Zn轻度污染,其余元素(Cd,As和Hg)均未超过相应的国家海水水质标准限值,夏季重金属污染指数高于冬季,可能与陆源重金属污染物入海的影响有关;表层沉积物中重金属均低于相应的标准限值,沉积物环境质量状况良好。采用瑞典科学家H覿kanson的潜在生态危害指数法进行评价,沉积物中重金属的潜在生态危害较轻,生态危害程度HgAsCdPbCuZn。