中国南海区1992-2012年的中尺度涡旋演化过程表达与统计分析

Automated identification and tracking of mesoscale ocean eddies has recently become one research hotspot in physical oceanography. Several methods have been developed and applied to survey the general kinetic and geometric characteristics of the ocean eddies in the South China Sea（SCS）. However, very few studies attempt to examine eddies＇ internal evolution processes. In this study, we reported a hybrid method to trace eddies＇ propagation in the SCS based on their internal structures, which are characterized by eddy centers, footprint borders, and composite borders. Eddy identification and tracking results were represented by a GIS-based spatiotemporal model. Information on instant states, dynamic evolution processes, and events of disappearance, reappearance, split, and mergence is stored in a GIS database. Results were validated by comparing against the ten Dongsha Cyclonic Eddies（DCEs） and the three long-lived anticyclonic eddies（ACEs） in the northern SCS, which were reported in previous literature. Our study confirmed the development of these eddies. Furthermore, we found more DCE-like and ACE-like eddies in these areas from 2005 to 2012 in our database. Spatial distribution analysis of disappearing, reappearing, splitting, and merging activities shows that eddies in the SCS tend to cluster to the northwest of Luzon Island, southwest of Luzon Strait, and around the marginal sea of Vietnam. Kuroshio intrusions and the complex sea floor topography in these areas are the possible factors that lead to these spatial clusters.     

南方鲇(Silurus meridionalis)幼鱼日粮中适宜常量营养素(蛋白质、脂肪和碳水化合物)需求量研究

采用混合试验中的Cornell均匀设计法研究了初始重为(2.0±0.0)g的南方鲇(Silurus meridionalis)幼鱼日粮中常量营养素(蛋白质、脂肪和碳水化合物)的适宜需求量。日粮中蛋白质、脂肪和碳水化合物梯度变化范围分别为33%—51%、3%—18%和24%—33%, 试验周期为40d。试验结果表明, 试验日粮中3种常量营养素含量对南方鲇幼鱼成活率没有显著影响(P>0.05)。当日粮蛋白质水平≤45%时, 其特定生长率随着日粮蛋白质水平上升而增加。当日粮脂肪水平≤9%时, 其特定生长率随着日粮脂肪水平上升而增加; 但当日粮中脂肪含量≥12%时, 鱼体和肝脏脂肪含量显著上升, 肝细胞脂肪变性明显。33%碳水化合物日粮组鱼特定生长率较24%、27%和30%组鱼显著降低, 同时鱼体和肝脏糖原含量显著增加(P<0.05)。试验表明, 南方鲇幼鱼日粮蛋白质、脂肪和碳水化合物3种常量营养素的适宜需求量分别为45%、9%和≤30%。日粮总能约为19.0kJ/g。     

Distribution of large-scale detachment faults on mid-ocean ridges in relation to spreading rates

Large-scale detachment faults on mid-ocean ridges （MORs） provide a window into the deeper earth. They have megamullion on their corrugated surfaces, with exposed lower crustal and upper mantle rocks, rela- tively high residual Bouguer gravity anomaly and P-wave velocity, and are commonly associated with ocean- ic core complex. According to 30 detachment faults identified on MORs, we found that their distances to the axis mostly range from 5 to 50 km, half-spreading rates range from 6.8 to 17 mm/a, and activity time ranges from recent to 3 Ma. Most of the detachment faults are developed on the slow spreading Mid-Atlantic Ridge （MAR） and ultra-slow spreading Southwest Indian Ridge （SWIRl, with the dominant half-spreading rates of 7-13 mm/a, especially 10-13 mm/a. Furthermore, they mostly occur at the inside corner of one segment end and result in an asymmetric seafloor spreading. The detachment faults on MORs are mainly controlled by the tectonism and influenced by the magmatism. Long-lived detachment faults tend to be formed where the ridge magma supply is at a moderate level, although the tectonism is a first-order controlling factor. At the slow spreading ridges, detachment faults tend to occur where local magma supply is relatively low, whilst at the ultra-slow spreading ridges, they normally occur where local magma supply is relatively high. These faults are accompanied by hydrothermal activities, with their relationships being useful in the study of hydrothermal polymetallic sulfides and their origin.     

南海神狐水合物钻探区不同形态流体地震反射特征与水合物产出的关系

天然气水合物的分布在很大程度上受到含气流体运移的影响。南海北部陆坡区,尤其是珠江口盆地的白云凹陷,普遍存在流体渗漏的现象,暗示了水合物赋存的良好前景。神狐海域水合物钻探区内的高分辨率地震资料显示,区域内发育大量流体运移通道,在地震剖面上表现为不同形态的地震反射模糊带,根据其形态特征,可以划分为花冠状和穹顶状两大类模糊反射带。模糊反射带的存在意味着研究区内具有良好的含气流体运移条件,能够为甲烷气体的垂向运移提供通道。神狐海域水合物的钻探结果表明,水合物的分布与模糊反射带的分布范围具有良好的空间匹配关系,其中,花冠状地震反射模糊带侧翼部与中尺度正断层相连,促进了含气流体的侧向运移,顶部与可能的微裂隙相通,气体可向上运移至水合物稳定带,形成了水合物藏;而穹顶状地震反射模糊带顶部则通过疑似流体通道与海底沟通,这种结构极易形成气体逃逸而无法形成水合物。因此,不同形态特征的模糊反射带可能对水合物的分布具有一定的指示意义。     

热带气旋各个要素对于海表面降温的影响

热带气旋的经过会引起海洋内部强烈的剪切,由剪切不稳定触发的强混合可以将温跃层的冷水卷挟上来,导致海洋混合层加深和海表面温度的下降。本文利用3-Dimensional Price Weller and Pinkel(3DPWP)模式模拟了不同热带气旋下的海表面降温,分别研究了热带气旋各个要素(气旋的强度,最大风速半径和移动速度)对于海表面降温的影响。模拟结果表明,海表面降温的空间分布主要受到气旋移动速度的影响,移动速度越快的降温,右偏现象越明显。海表面降温的幅度以及降温的区域随着气旋强度和最大风速半径的增大而单调递增,随移动速度增加而单调递减。海表面降温与热带气旋3个要素的拟合结果表明,气旋各个要素对于海表面降温影响作用的大小不同:在气旋移动速度较慢(小于4.5m/s)时,海表面降温主要受到气旋级别和移动速度的影响,在气旋移动速度较快(大于4.5m/s)时,气旋移动速度的影响作用减弱,海表面降温主要受气旋级别的影响。气旋最大风速半径的影响作用始终较小。     

基于图像测速的波浪破碎两相速度场测量方案探讨

针对波浪破碎试验中气泡区速度与水体速度无法同时测量的难题,基于实验室条件,搭建了粒子图像测速（PIV）和气泡图像测速（BIV）系统,采用声学多普勒测速仪（ADV）对PIV测量精度和不同场景下BIV测量精度进行了细致的验证,并设计多种试验方案以期实现BIV与PIV的同步耦合测量。试验结果表明,7W激光+后置灯的优化照明方案,其耦合测量的气泡区速度代表参数与标准BIV照明方案的结果误差小于5%,且耦合测量的气泡区下方水质点的速度曲线与标准PIV测量结果吻合,表明该改进方案满足PIV与BIV耦合测量的条件。本文实现的PIV与BIV耦合测量有利于优化测量和分析工作,减小破碎波浪重复生成的影响,有利于提高测量精度,为大范围波浪破碎速度场的快速测量提供了新的方案。     

超空泡技术在反潜作战中的应用设想

随着反潜深度加大,反潜距离增加,当前反潜作战的难度越来越高。对反潜武器作战装备的发展现状进行了概述,分析了现有反潜作战样式的不足;阐述了超空泡武器的发展现状与优势,提出了应用超空泡技术,发展一种依托火炮平台发射超空泡反潜弹药的初步设想,并对超空泡反潜弹药的弹道性能进行了仿真计算,文末展望了该型反潜弹药的应用前景。     

山东弥河流域现代洪水沉积特征与水动力过程反演

随着全球气候变化加剧,强天气过程以及由此引发的洪水危害愈来愈严重。理解现代洪水沉积特征,不仅可以为减轻洪水灾害提供理论指导,而且也为识别古洪水沉积提供参照依据。2018年8月中旬,山东弥河流域受双台风影响发生洪涝灾害,对当地社会发展、人民生活造成严重影响。在对洪水淹没区考察基础上,于下游高河漫滩区、洪水沉积物保存完好的地点获取21.5 cm长岩芯MH1（含现代土壤）,并进行了粒度、孢粉、磁化率、烧失量分析。结果显示：钻孔岩芯洪水层沉积物以黏土和细粉砂为主,平均砂含量仅为1.7%,反映洪水强度不大;洪水沉积层粒度可识别出7.9和30.0μm两个敏感组分,根据其含量变化特征,可将此次洪水过程划分为洪水初期、第一次洪峰、高水位期、第二次洪峰、退水期5个阶段;洪水沉积层烧失量显著高于土壤层,而磁化率值整体低于下伏土壤层;洪水层与土壤层孢粉特征无明显差异,表明两者孢粉组合均能反映小流域植被状况,但洪水堆积层孢粉丰度（7 313.96粒/g）远高于下伏土壤层（1 562.65粒/g）。实验结果揭示洪水沉积环境有利于孢粉富集,磁化率值可能反映土壤发育过程中磁性矿物的产生与积累（成壤强度）,因此可作为...     

1991年皮纳图博火山灰沉降物对南海海洋环境及硅藻生长的影响

通过对菲律宾皮纳图博(Pinatubo)火山1991年6月爆发前后南海表层沉积物及沉降颗粒物中的硅藻丰度及群落组成进行分析,试图揭示皮纳图博火山爆发对南海硅藻生长的影响.研究发现,火山爆发后南海沉积物中硅藻相对丰度显著减少,原因主要在于皮纳图博火山喷发物大量沉积于南海深海,显著提高了南海沉积速率,同时稀释了沉积物中生源...     

南海北部东沙海域水合物区浅表层沉积物的地球化学特征

对采自南海北部陆坡东沙海域水合物区HD319、HD196A和GC10站位的浅表层沉积物进行了地球化学特征研究。X射线衍射分析和扫描电镜观察表明,沉积物中存在具有天然气水合物和甲烷渗漏指示意义的自生碳酸盐、硫酸盐和黄铁矿。沉积物孔隙水化学组分分析显示,随着埋藏深度加深,SO42-、Ca2+、Mg2+和Sr2+浓度明显降低,CH4、H2S浓度的增加,以及Mg2+/Ca2+和Sr2+/Ca2+比值急剧增加,与世界上水合物区浅表层沉积物孔隙水中离子浓度异常特征吻合。沉积物顶空气游离烃分析结果和孔隙水化学组分变化,特别是SO42-、H2S和甲烷含量的急剧变化,说明研究区有丰富的气源,赋存水合物的可能性非常大,同时指示了研究区硫酸盐-甲烷界面(SMI)较浅,位于海底之下8 m左右。