春季水华对南黄海总溶解态无机砷生物地球化学行为的影响

利用氢化物发生-原子荧光光谱法(HG-AFS)对2007年3月30日至4月23日南黄海海域总溶解态无机砷(TDIAs,[TDIAs]=[As5+]+[As3+])的含量进行了测定,其中针对水华中心区域(BM1站)进行了25h的连续观测,以探讨春季水华对有毒类金属元素砷的生物地球化学行为的影响。结果表明,TDIAs的浓度范围为7.9~22.3nmol/L,平均值为(17.8±1.9)nmol/L。TDIAs在南黄海的分布主要表现为由近岸向外海逐渐升高的趋势,最大值出现在南部海域底层海水中。近岸海域表、底层TDIAs的含量相当,而中、南部海域由于存在明显的密度跃层,表、底层TDIAs的浓度具有显著性差异。2007年3月31日至4月1日研究区域西南部受到沙尘天气和降雨的影响,表层海水中TDIAs的含量显著升高。研究区域中、南部海域在观测期间暴发了典型的黄海春季水华,通过大面观测和对重点区域的连续观测可以发现,水华期间TDIAs的分布和磷酸盐类似,与Chl a呈现出较好的负相关关系(r=0.51,P0.05,n=39)。经初步计算,浮游植物水华对10m以上表层水体中TDIAs的清除量约为2.4nmol/L,占表层保有量的15%左右。通过箱式模型计算得出黄海TDIAs的停留时间约为(18.2±8.5)a,远远低于大洋。通过对该海域砷、磷摩尔比值的计算可以发现,南黄海砷、磷摩尔比值约为大洋中的20倍左右,这可能会引起浮游生物对砷酸盐的大量吸收和转化,从而带来潜在的生态危机,需要引起足够的重视。     

海洋调查数据的可视化建模及实现方法

科学计算可视化作为新一代的分析工具 ,正在进入物理海洋学领域。文中介绍对海洋调查数据进行可视化的关键问题——数据建模 ,并从分析海洋调查数据的特点出发提出针对海洋研究中可视化建模的原则和有效途径 ,给出相关的实现方法。其中 ,重点讨论局部体样条建模中必须面对的区域分割优化问题 ,引入遗传算法并给出较好的解决方案。     

Modal Wave Number Tomography for South China Sea Front

1 .IntroductionTheSouthChinaSealiestothesoutheastpartoftheChinesecontinent.TheKuroshioflowsbytheeastsideoftheLuzonStraitfromsouthtonorthinwinter ,spring ,andautumn .TheKuroshioaf fectsnearcurrentfieldsandtemperaturefields,changingtheoceanenvironmentparametersandsoundpropagation .Thus ,theoceanacoustictomographytechniqueisofpotentialtolong term ,largescalemonitoringoftheocean .Themodalwavenumbertomographymethod (Rajanetal.,1 987;Frisketal.,1 989)isusedtoobtainthesoundspeedprofileinwatercol…     

南海夏季风持续异常的特征及其对全球环流的影响II.数值试验

利用T42L9全球大气环流谱模式进行数值试验 ,以揭示南海夏季风强度异常的特征及其影响。控制试验结果表明 ,该模式不仅能够很好地模拟出气候平均的西风带槽脊和高低空气流分布以及它们的季节性变化 ,而且对于与亚洲季风有关的各个主要系统 ,如南亚高压、副高进退及越赤道气流等都有较强的模拟能力。在亚洲季风区及热带太平洋这一大范围区域的大气内部热源异常强迫下 ,模式显示出了南海夏季风持续异常的特征、北半球热带外环流的响应以及亚洲季风区降水异常分布。南海夏季风长时间强度异常所引起的大气内部热源异常 ,一方面通过三维垂直环流的异常联结着南海夏季风对北半球热带内外环流的影响 ,另一方面它又通过持续异常期的波列传播 ,即能量的传播 ,不仅影响我国长江流域降水 ,还会逐渐影响到北半球中高纬环流结构。这样西风带环流形势将会发生相应的变化和调整 ,南海夏季风持续异常影响到了北半球大气环流和天气气候的变化。     

鲜水河断裂带的构造大地测量

利用短边GPS点阵、短基线标石阵和精密激光测距 ,在与鲜水河断裂带的断层破裂带垂直的剖面上和构造盆地内进行构造大地测量 ,获得了断层软弱带和断层蠕变带上的最佳形变分布。综合利用相关地学成果和理论 ,揭示了构造形变所隐含的动力学信息 ,识别了断层应变带、塑性流变带和主断面在地面的分布范围。用外围GPS远场联测成果探讨了该断裂带的驱动力机制 ,匡正了其“左旋”运动和现今活动速度的含义。最后 ,评估了该断裂的地震活动趋势     

富氏谱分析法模拟地壳垂直运动的地学依据及其策应力模型

应用地壳波浪与镶嵌构造学说对富氏谱分析法提取地壳垂直形变信息的科学性做了地质学意义上的阐释 ,并提出了根据多期形变资料提取特定波段上构造策应力的数学模型     

利用自回归模型检测地球极移重力效应

同时采用4个台站的国际超导重力仪长期连续重力观测资料和国际地球自转服务中心提供的同步地球自转参数，研究了极移引起的地球重力场变化特征。利用自回归模型估计了各序列的功率谱密度和积谱密度，结果表明极移导致的重力效应的主要能量集中在Chandler摆动和周年项附近，叠积后实际重力观测与极移重力信号理论值之间的差异分别为0．4％和3．9％，说明超导重力仪可有效监测极移导致的重力变化。     

大姚6级双震前的地震前兆特征

在连续形变观测资料中除了存在于整个时间域的短周期潮汐信息(固体潮)外，还有出现在某个时间段的长周期非潮汐信息．如何从时间或空间上认识和提取这些信息．成为认识地震过程和进行地震预报关键和迫切的问题之一。利用小波分析的时一频特性和奇异性检测特性，对大姚6级双震前的连续形变观测资料进行了处理，提取潮汐资料中的非潮汐信息。发现在地震前震中附近的形变台站都接收到了相同频段的异常信号．周期为几天到十几天，出现在各个台站的时间也大致相同。这些在震前具有一定时、空分布的信息有可能是地震前兆。     

平差系统模型误差补偿的配置法

利用大地测量数据分析地壳形变所建立的平差系统，不可避免地存在模型误差。给出了估计模型偏差的带权均方误差公式，提出了模型误差的识别、先验协方差的确定以及用最小二乘配置法对平差系统模型误差的补偿方法。     

Influence of Seawater Temperature on Phytoplankton Growth in Jiaozhou Bay, China

The phytoplankton reproduction capacity (PRC), as a new concept regarding chlorophyll-a and primary production (PP) is described. PRC is different from PP, carbon assimilation number (CAN) or photosynthetic rate ( P^B ) . PRC quantifies phytoplankton growth with a special consideration of the effect of seawater temperature. Observation data in Jiaozhou Bay, Qingdao, China, collected from May 1991 to February 1994 were used to analyze the horizontal distribution and seasonal variation of the PRC in Jiaozhou Bay in order to determine the characteristics, dynamic cycles and trends of phytoplankton growth in Jiaozhou Bay; and to develop a corresponding dynamic model of seawater temperature vs. PRC. Simulation curves showed that seawater temperature has a dual function of limiting and enhancing PRC. PRC‘s periodicity and fluctuation are similar to those of the seawater temperature. Nutrient silicon in Jiaozhou Bay satisfies phytoplankton growth from June 7 to November 3. When nutrients N, P and Si satisfy the phytoplankton growth and solar irradiation is sufficient, the PRC would reflect the influence of seawater temperature on phytoplankton growth. Moreover, the result quantitatively explains the scenario of one-peak or two-peak phytoplankton reproduction in Jiaozhou Bay, and also quantitatively elucidates the internal mechanism of the one- or two-peak phytoplankton reproduction in the global marine areas.