经济形态演变对海洋海岛生态环境的影响——以美国海峡群岛为例

海洋海岛生态环境脆弱,一旦遭受破坏难以修复。人类社会历经原始经济时代、农业经济时代、工业经济时代和知识经济时代,经济形态的演变影响着人类生存的生态环境。以美国海峡群岛为例,以时间和事件两个维度对海岛生态环境破坏、生态修复和环境保护进行梳理,侧重于知识经济时代在国家公园管理局管理下的生态修复和环境保护。其中信息知识、生态文明、高新技术是海峡群岛实现生态回归的重要因素。海峡群岛的发展历程和后期的生态修复与管理为其他国家海洋海岛经济发展提供借鉴。     

南极绕极流线性理论的一个摄动解

为了模拟南极绕极流区的流动，首先将环形条带区从Drake海峡处分开，并展成以经纬度为坐标的矩形区域。将模拟区划分为边界区和内部区。与Munk的大洋环流理论不同．在我们所考虑的线性化的涡度方程中保留了经向摩擦作用。这是基于绕极流流轴处的强剪切产生的经向摩擦项与β效应同等重要的判断。另外．内部区的北边界取为流线，而2个侧边界区的北边界视为南北水体交换的通道。基于巴西暖流穿过北边界流入和秘鲁寒流穿过北边界流出，以及常年有大于100Sv(平均约134Sv)的水体自西向东穿过Drake海峡的观测事实，引入了净通量条件。计算出了不同于Sverdrup流的更集中的内部区带状流的流线分布，这与观测大体一致。在Drake海峡处引入匹配条件，从而得到了完整的边界解。计算结果与理论分析指出，通过Drake海峡的流量远小于南极绕极流所带动水体的纬向通量是因为Drake海峡偏离绕极流流轴(也是南大洋西风带的主轴)。受南美大陆的阻挡，另一部分水体通过秘鲁寒流流出该海区。     

琼州海峡余流场季节性变化特征

本文通过利用多年的琼州海峡海流实测资料,研究了琼州海峡潮余流场的季节性变化特征。结果表明该水域全年余流方向总趋势是由东向西的,这和以往研究结论不同:许多研究者认为,夏季受西南季风影响,水体输运方向是由北部湾指向南海的。本文还对其夏季水体输运机制进行了分析。     

南极布兰斯菲尔德海域地球物理场与地质构造

本文通过对１９９１年“海洋四号”船在南极布兰斯菲尔德海域所采集的地球物理资料的分析解释，指出：区内重磁异常反映为北东向条带状展布，从北向南呈高－低－高带相间，第一带内皮状起伏，地震反射层展布及厚薄变化上应类似特征。由此揭示出区内地质构造２特征及隆坳展布格局。对布兰斯菲尔德盆地发展演变与断裂、岩浆活动、地壳拉伸、地壳深部物质变动及板块构造运动等因素的关系作了尝试性的探讨。     

海峡沉积研究进展*

海峡是不同于三角洲、陆架的一类独特沉积环境,具有特殊的沉积作用组合。海峡的形态多样,长度为几千米至数百千米,深度为几十米至上千米; 海峡由狭窄区域向两端逐渐过渡为相对开阔海区,开阔海区大多深度相比海峡更深; 海峡的狭窄区域横截面积小、流体流速最大,通常以侵蚀地貌为特征; 流体流经狭窄区域后,由于海峡横截面积增加,导致流速向两端开阔海区域锐减,并表现为沉积地貌。浅水海峡通常以潮流为最主要的沉积作用,其他的沉积物搬运方式包括单向的海流和重力流; 深水海峡则以海流和重力流为主。海峡高能区沉积以砾石滞留和发育交错层理为特征,低能区表现为泥质沉积并发育流水砂纹; 在低海平面时期,暴露的浅水海峡以河流沉积作用为主; 海平面上升过程中,河流逐渐演化为三角洲/河口湾、海湾和贯通的海峡。     

台湾海峡地震定点形变的异常分析

结合定点形变前兆异常的常用判定标准,用多种数学方法处理了厦门台与漳州台1991～1995年水平摆地倾斜资料,发现在9,16海峡地震之前,两个台站的资料都表现出不同程度的年变规律畸变、γ因子异常、一阶差分法异常、滤波法异常等多种地形变前兆指标异常。     

黑潮流轴在吕宋海峡的变化分析

黑潮在流经吕宋海峡时呈现各种时间尺度的流态变化。本文基于高分辨率的区域海洋环流模式(ROMS)输出数据,分析了黑潮主流轴在吕宋海峡附近的变化特征和可能原因。研究结果表明,黑潮流轴在该区域具有明显的年际、季节和季节内变化,其中季节内变化最为强烈;在年际和季节时间尺度上,黑潮流轴在表层主要受局地风驱动的艾克曼漂流的影响,而在次表层则主要由黑潮本身的惯性决定;在季节内时间尺度上,黑潮流轴的变化主要受制于涡旋与黑潮的相互作用。     

2004～2011年印度尼西亚贯穿流在望加锡海峡中的年际变化

文章基于2004年1月~2006年11月的"国际努加登沙层结与输运"(international Nusantara stratification and transport,INSTANT)计划以及2006年11月~2011年7月的"印度尼西亚贯穿流观测"(monitoring the Indonesian throughflow,MITF)计划的实测数据,从长时间序列研究印度尼西亚贯穿流的变化。在望加锡海峡中,印度尼西亚贯穿流的周期信号分布非常丰富,涵盖潮汐、季节内、季节和年际信号。对于季节变化,东南季风期间温跃层深度上最大南向流速约为1.0m·s-1,而西北季风期间最大南向流速约为0.8m·s-1。印度尼西亚贯穿流的年际变化与尼诺3.4区指数(NINO3.4)呈正相关,最大相关系数大约在NINO 3.4前1~2个月;水深150m以上,印度尼西亚贯穿流与偶极子模态指数(dipole mode index,DMI)呈负相关,200m以下呈正相关,在时间上较DMI滞后约1~2个月。季节变化的经验正交分解(empirical orthogonal function,EOF)前2个模态方差的总贡献率为97%,其中第一模态为65%,第二模态为32%;年际变化的EOF前2个模态的方差贡献率为90%,其中第一模态为51%,第二模态为39%。季节变化的第二模态和年际变化的第一模态表征赤道印度洋开尔文波模态,该模态的空间结构在垂向会发生相位反转;季节变化的第一模态和年际变化的第二模态表征赤道太平洋罗斯贝波(Rossby waves)的厄尔尼诺与南方涛动(El Ni?o and southern oscillation,ENSO)模态,其垂向的空间结构变化比较一致。     

太平洋东南部新生界的演化

由于地理位置上的遥远性,太平洋东南部至今研究程度仍然较差,了解甚少。例如不了解有关这个地区发生的海洋作用过程与晚新生代在南半球的巨大构造和气候事件的联系等（在这个时候发生了德雷克海峡的开放和巴拿马海峡的封闭,安第斯山系的隆起和南极洲冰盾的形成）;不清楚在太平洋高纬度区和赤道地区气候的波动和生物地球化学旋回之间的相互关系（后者与地球轨道的韵律性变化有关）;也很少知道有关气候、生物界和水体化学成分的区域性演化特征,及其与全球性活动过程的相互作用。     

吕宋海峡黑潮西侧3个气旋涡的三维结构与演变特征

黑潮入侵南海会诱生中尺度涡,对南海与西太平洋物质能量交换起着重要作用。前人对黑潮诱生反气旋涡研究较多,而对气旋涡研究较少,对其三维结构和生消过程也不清楚。利用卫星高度计数据和再分析数据,选取2018～2019年间南海东北部的3个气旋涡(cycloniceddy,CE)CE1、CE2和CE3,研究了其三维结构与演变特征,并初步讨论了其生成机制。研究结果表明:3个气旋涡生成于吕宋海峡西南部黑潮主轴左侧,半径约为47～87km,生成后都向西移动,最长距离可达255km,远小于该区域中尺度涡平均移动距离。气旋涡的最大旋转速度约为0.4～0.6m/s,垂向深度可达1 200～1 600 m。3个气旋涡中心水体上涌,温度异常均为负值,在垂向上呈单核结构,冷核的位置在50～600m处,冷异常最大可达-2°C;中心盐度异常垂向上呈现“正-负-正”的三核结构,分别位于0～100 m、200～400 m和500 m以下深度,低盐异常最大可达-0.26。黑潮锋面的正压不稳定性是气旋涡生成的主要因素,能量从黑潮动能向涡动能转移,是气旋涡生成所需能量的主要来源。