天津滨海新区的生态环境特征及其对区域经济发展的影响

在天津滨海新区建设过程与发展中,面临着沉积软土地基不稳定、土壤盐碱化和重金属污染、滨海湿地植被退化、近海海水污染和渔业资源衰退等生态环境问题。这些生态环境问题对滨海新区基础设施建设及海洋产业的发展有显著影响,制约着滨海新区经济、特别是海洋经济的持续健康发展。作者提出了采用加筋垫层对沉积软土地基浅层进行处理、提高地基承载力和稳定性、治理土壤重金属污染与盐碱化、保护湿地、治理近海海水污染、保护与恢复近海渔业资源等改善天津滨海新区生态环境的对策。     

Warming and depth convergence of the Arctic Intermediate Water in the Canada Basin during 1985-2006

The warming of the Arctic Intermediate Water (AIW) is studied based on the analyses of hydrographic observations in the Canada Basin of the Arctic Ocean during 1985-2006. It is shown that how the anomalously warm AIW spreads in the Canada Basin during the observation time through the analysis of the AIW temperature spatial distribution in different periods. The results indicate that by 2006, the entire Canada Basin has almost been covered by the warming AIW. In order to study interannual variability of the AIW in the Canada Basin, the Canada Basin is divided into five regions according to the bottom topography. From the interannual variation of AIW temperature in each region, it is shown that a cooling period follows after the warming event in upstream regions. At the Chukchi Abyssal Plain and Chukchi Plateau, upstream of the Arctic Circumpolar Boundary Current (ACBC) in the Canada Basin, the AIW temperature reached maximum and then started to fall respectively in 2000 and 2002. However, the AIW in the Canada Abyssal Plain and Beaufort Sea continues to warm monotonically until the year 2006. Furthermore, it is revealed that there is convergence of the AIW depth in the five different regions of the Canada Basin when the AIW warming occurs during observation time. The difference of AIW depth between the five regions of the Canada Basin is getting smaller and smaller, all approaching 410 m in recent years. The results show that depth convergence is related to the variation of AIW potential density in the Canada Basin.     

淤泥质潮滩剖面冲淤演变数值模拟分析——以河北省沧州市为例

为全面剖析淤泥质潮滩变化规律及演变特征,运用修改后的输沙公式建立了淤泥质潮滩演变数值模型。经2000,2007年野外实测数据验证,表明该模型各参数设置准确,较真实地反演了滩涂剖面变化过程,可用于淤泥质潮滩的模拟计算。根据数值模型计算结果得出如下结论:1987-2010年河北省沧州市淤泥质潮滩坡度不断增大,但增长速率变化不大,为0.002×10-3。0 m等深线上部坡度逐渐变缓,年均降低0.021×10-3;下部坡度不断变陡,年均增长0.022×10-3。研究区潮滩未达平衡状态,其坡度将进一步变陡。该输沙模型及研究结论对淤泥质潮滩的保护具有重要的理论指导意义,为其科学开发管理提供实际参考依据。     

2011 年夏季胶州湾三种大型水母的种群动态研究

2011年8月1日-9月30日,对胶州湾三种大型水母沙海蛰(Nemopilema nomurai)、白色霞水母(Cyanea nozakii)、海月水母(Aurelia aurita)的种群数量变动及空间分布情况开展了目测调查,同步获得了气象、水温、盐度、叶绿素a、浮游动物丰度、种类组成等数据,调查频率为每周2次。调查期间,海月水母表现出逐渐降低的趋势,沙海蛰与白色霞水母种群均于8月11日达到数量高峰,8月底及9月中旬之后依次衰落,至9月底,三种水母基本消失。三种水母的种群平均丰度变化范围分别为:沙海蛰0-230.8ind/km2;霞水母0-150.2ind/km2;海月水母0-123.4ind/km2。从分布区域来看,海月水母主要位于近岸区,沙海蜇主要分布于湾口和中部深水区,而白色霞水母则在高峰期和次高峰期分别集中于深水区和近岸区。结合往年资料,作者认为,海月水母种群能够在胶州湾内进行自我补充并完成其生活史,而胶州湾沙海蛰与霞水母的种群补充则可能主要依赖于湾外种群。另外,目测方法的准确性可能受到气象条件的影响。     

鲜浒苔稀硫酸水解产糖工艺研究

分别用质量分数为0.6%、1.0%、1.4%、1.8%、2.2%的稀硫酸在121℃高温高压的条件下水解鲜浒苔30、60、90 min,浒苔水解残留物再用纤维素酶酶解,用DNS法测定上述各步骤中的还原糖产量。结果表明,浒苔总糖含量为67.2%。稀硫酸水解工艺中,硫酸质量分数为1.8%、水解90 min,浒苔还原糖转化率最高,达59.9%,每克干质量浒苔可产生447.0 mg还原糖。稀硫酸水解残留物纤维素酶酶解工艺中,浒苔还原糖转化率较低,在硫酸质量分数为0.6%、水解时间为60 min时还原糖转化率出现最大值,仅为6.5%。结果显示浒苔稀硫酸水解产还原糖效果显著,但并不能促进纤维素酶酶解。浒苔糖化可单独采用稀硫酸水解工艺,本实验条件下的最佳工艺条件为1.8%硫酸水解90 min。本研究探索了浒苔糖化工艺条件,对后续的浒苔燃料乙醇发酵研究具有一定的参考意义。     

海-陆-气耦合模式中海洋分量的温盐模拟分析

基于OASIS耦合器,发展了一套具有较高分辨率并行化的海-陆-气耦合模式,并进行了30年以上的耦合积分。为了评估模式中海洋分量的基本性能,首先考察了耦合模式对"气候漂移"的控制,然后对比分析了耦合与未耦合海洋环流模式模拟温度和盐度的气候态特征和季节变化,结果显示耦合模式的模拟结果中没有出现明显的"气候漂移现象",同时能较好的模拟全球大洋温盐分布的基本特征和季节变化。     

海底峡谷水动力系统研究

海底峡谷作为海洋中油气勘探的重要指示器和富集场所,研究其复杂的水动力系统变得十分重要。海底峡谷中水动力系统包括了重力流、浊流、潮汐/内潮汐、内波、底层流、上升流和高密度陆架瀑布流(Dense Shelf Water Cascading)等要素,与峡谷外有明显的不同。首次从海底峡谷水动力系统的综合概况出发,研究了水动力作用对峡谷的侵蚀、沉积物的搬运与沉积以及特殊生态系统的塑造,总结分析了峡谷中水动力系统的主要研究手段。结果表明,海底峡谷中的水动力作用由于成因不同,各自的表现特征也不一样;重力流、内潮汐、上升流等水动力作用对峡谷的形态地貌、物质搬运以及生态系统的影响较为显著;对于常用的4种水动力系统的研究方法而言,其研究背景各不相同,且存在一定的局限性。本文为我国海底峡谷水动力系统的研究起到了一定的指导作用。     

卫星测高不同波形重构方法的偏差特性分析

利用我国近海4条轨迹、40个周期EnviSat-1的卫星测高波形数据,采用OCOG、Threshold、5-β参数算法以及Ocean法进行波形重构计算。根据不同轨迹和周期的波形数据,由上述四种方法重构海面高并计算相互之间的偏差及其中误差。结果表明,OCOG、Threshold、5-β参数算法与Ocean方法之间的偏差分别为88.46cm、35.90cm和25.83cm,相应的中误差分别为2.11cm、1.96cm和0.41cm,而且该偏差量对于不同的轨迹和周期是不变的。因此,只要对系统偏差进行改正,就能融合不同波形重构方法求得海面高,充分发挥不同波形重构方法在不同海区的优势,为近岸海域海平面变化,大地水准面的研究提供高精度的资料。     

西北太平洋累积气旋能量的年代际变化

利用1949—2011年CMA-STI热带气旋最佳路径数据集,分析了西北太平洋累积气旋能量(ACE)的年代际变化特征。结果表明,西北太平洋热带气旋(ACE)的年代际变化主要分为1957—1967高值期、1976—1986过渡期和1998—2008低值期。其中强热带风暴(STS)、台风(TY)和超强台风(SuperTY),特别超强台风是决定成分。副热带高压偏弱,垂直风切变偏小,低纬度低空正涡度异常偏东以及低纬度海表面温度(SST)正异常偏东等背景场的年代际特征,有利于形成ACE的年代高值期。     

2012年秋季白脊管藤壶在江苏如东互花米草盐沼向附着及分布

互花米草Spartina alterniflora自1979年引入至今,已在我国海岸带大范围扩张并对盐沼湿地生态系统产生了很大影响.本研究以附着生物藤壶为例,研究了互花米草扩张对附着生物的影响.通过对5个断面共28个样方的米草植株、附着藤壶以及藤壶在互花米草上的最大附着高度调查,获得结果如下:藤壶在互花米草滩上的附着范围位于潮沟两侧,且呈宽度约为5 m的带状分布;潮沟规模越大,其向陆方向的延伸范围越宽;每个站位藤壶附着的相对最大高度都位于同一水平.附着藤壶均为白脊管藤壶Fistulobalanus albicostatus,平均干重237±69g·m-2,大部分藤壶直径在2～10mm之间.互花米草的平均干重为981±81g·m-2,潮沟附近互花米草高壮但密度较小,远离潮沟互花米草矮小但密度较大.分析表明,互花米草为藤壶提供了附着基质,并影响藤壶在潮间带的平面分布格局(尽管藤壶的生态位保持不变).影响白脊管藤壶分布特征的原因主要是海水浸没时间的差异;负地形的浸没时间更有利于藤壶的附着和生存;另外潮沟较高的潮水流速除了利于白脊管藤壶幼体的附着外,还可以通过水流的涨、落为其带来充足的食物.