典型无居民海岛(担子岛)岸滩冲淤变化过程研究

通过统计分析、空间分析、三维分析等方法,本文重现了50年担子岛及其周围海域的冲淤变化过程。得出如下结论:(1)近50年来,研究区内淤积面积大于侵蚀面积,但侵蚀强度大于淤积强度;侵蚀区主要分布在担子岛岸滩的-2m以浅区域,侵蚀呈明显的带状分布;冲淤速率呈加剧趋势,冲淤演变呈现明显的周期变化。(2)担子岛岸滩有4条剖面的冲淤形态以"整体侵蚀后退"居多,其他剖面呈"上冲下淤"的形态,剖面冲淤转换不同的剖面水深不同,在-2m以浅的岸滩,冲淤转换一般在-1.2m左右。剖面上下部位冲淤强度的不同,造成不同剖面具有不同的冲淤平衡点。本文研究成果为控制担子岛岸滩侵蚀的速率,减缓担子岛侵蚀程度提供一定的理论依据。     

苏北浅滩养殖筏架附生绿藻入海过程在黄海绿潮形成中的作用

本研究采用现场定量观测为主的研究方法,在2017年5月期间对苏北浅滩竹根沙收紫菜养殖筏架作业过程进行跟踪调查;对养殖筏架绠绳附生绿藻自然脱落和收筏架作业过程人为刮落附生绿藻,以及收筏架作业前后入海的漂浮绿藻生物量进行定量观测。结果表明:筏架绳附生绿藻自然脱落率低,为3.58%±0.78%;收筏架作业过程中绠绳上刮落绿藻生物量为(12±3)kg湿重/根,由此估算2017年整个苏北浅滩刮落的生物量估算可达到万吨湿重;收筏架作业后海域漂浮绿藻生物量是作业前的7.6倍。研究结果进一步明确了收筏架作业过程中人为刮落绿藻是目前筏架附生绿藻最主要的入海方式。刮落绿藻是海水中漂浮绿藻的主要来源,其生物量对南黄海绿潮的规模大小有重要的影响。研究结果为绿潮防控措施的制定和实施提供科学依据。     

东海三个倾倒区表层沉积物重金属富积特征及其潜在生态风险评价

根据2003年东海吴淞口北倾倒区、椒江口倾倒区和闽江口倾倒区表层沉积物中重金属的监测资料,采用富积系数法和Hakanson潜在生态危害系数法对其富积程度和潜在生态危害程度进行了分析和评价。结果表明:在三个倾倒区表层沉积物所监测的重金属中,Cu和Pb元素的富积程度相对最高,As次之,Hg和Cd元素的富积程度较低。从空间上看,Cu和As元素的富积程度呈现吴淞口北倾倒区<闽江口倾倒区<椒江口倾倒区的特征;而Pb,Cd和Hg元素的富积程度呈现由北向南递增的趋势,即:吴淞口北倾倒区<椒江口倾倒区<闽江口倾倒区。潜在生态危害系数评价结果显示,东海三个倾倒区表层沉积物中的重金属对海洋生态系统的潜在生态危害非常轻微,均属于轻微潜在生态危害范畴,其中轻微潜在生态危害程度相对较重的是As,Cd和Hg元素,Cu和Pb元素的轻微生态危害程度较轻。     

渤黄东海潮能通量与潮能耗散

利用同化高度计资料和沿岸验潮站资料对潮汐数值模式进行同化,根据同化后的数值模式结果,对渤黄东海中的潮能通量和潮能耗散进行了研究.M2分潮从太平洋进入渤黄东海的潮能为122.499GW,占4个主要分潮进入总量的79%.黄海是半日分潮潮能耗散的主要海区.全日分潮则主要耗散在东海.全日分潮在遇到陆坡的阻挡以后有一部分潮能沿着冲绳海槽向西南传播,并有一部分潮能反射回太平洋,其中O1分潮通过C3断面反射回太平洋的潮能,约占其传入东海潮能的44%.     

渤海的平均余环流

利用72个渤海石油平台、站点测流资料,阐明了渤海的平均余环流特征,并用已有的数值计算结果阐明了其形成机制。观测表明在黄河三角洲近海存在一支北-东北向的流动,可抵达秦皇岛附近水域,数值计算表明该支流动主要是潮生的;在辽东湾北部存在一顺时针向的涡旋运动,在冬半年该涡旋是风生的;在渤海湾北部存在潮生的逆时针向的余环流。     

应用Argo资料分析西北太平洋冬、夏季水团

应用Argo剖面浮标观测的温、盐度资料,分析了西北太平洋海域冬、夏季的温、盐度分布、水团结构及其分布。首先采用T-S点聚图法分析了该海域水团分布的基本情况,由点聚分析结果可知,该海域至少存在6种以上水团;再用模糊聚类软化法对水团作进一步划分,分别计算了该海域6至11类水团的F和△F值,结果表明,冬、夏季的△F值都以划分为8类时为最大,这与大洋水团的稳定性是一致的,因此,该海域冬、夏季水团以划分为8类最佳,它们分别是北太平洋热带表层水、北太平洋次表层水、北太平洋中层水、北太平洋副热带模态水、北太平洋深层水和赤道表层水,以及南太平洋次表层水和南太平洋中层水。     

楔形体在波浪中自由入水的数值模拟

物体入水时波浪的影响不可忽略,基于流体力学模型采用VOF法,并利用自定义函数,模拟了楔形体的自由入水过程;同时结合推波板原理及海绵层消波理论实现了数值水槽的造消波,完成了波浪中楔形体自由入水的模拟,计算了楔形体入水时所受的水作用力、自由液面变化及物面压强分布等,研究了不同波高、周期以及在波浪不同位置入水时对楔形体的影响。结果表明:本文建立的数值模型可很好地模拟楔形体入水造成的射流及空泡的形成发展过程,波浪对楔形体入水的影响主要由波浪内部流场变化及表面波形决定,在波浪不同位置处入水对楔形体受力及入水形态均有较大影响。     

渤海南部早-中更新统湖相沉积的粒度特征及其对沉积环境的指示

通过对莱州湾南岸Lz908孔下部47m沉积物的粒度分析,揭示了该地区沉积物的粒度特征:平均粒径介于3.2Φ~7.4Φ,大部分为黏土质粉砂,少部分为砂质粉砂,亦含有少量粉砂质砂;分选系数介于1.1~2.5,分选较差;偏度绝大多数介于0.7~2.4,表现为正偏和极正偏;峰度介于1.9~3.4,表现为平坦和正态。通过粒级组成、粒度象特征、粒度结构散点图等的综合分析,表明:钻孔下部沉积物与上部沉积物相比,指示了相对低能稳定的水动力环境;莱州湾南岸地区在早-中更新统处于浅湖相与深湖相交替存在的沉积环境。因此,本文认为对渤海莱州湾南岸地区沉积物粒度特征的研究可以有效的判断沉积环境,提取古环境信息,是沉积环境的重要替代指标。     

东海1999年夏、冬上层水团的温、盐分布及其与历史平均状况的比较

通过综合分析有关文献资料,提出了东海表层各个水团的温、盐指标并把它们分成3个水系(沿岸水系、混合水系和黑潮水系)。把1999年7月和2000年2月的观测结果与历史(1907~1986年的7月和2月)平均值比较后发现:1999年7月,东海表层水团及台湾暖流北上势力弱于历史平均状况,但它们朝东北方向推进;长江冲淡水的外侧部分在济州岛西南具有朝东南方向伸展的特征。2000年2月,黑潮入侵势力强于历史平均状况;黄海水团入侵东海的势力不大;与10~14℃等温线组成的浙江沿岸温度锋相对应,盐度锋不明显。根据东海各水团的温、盐判别数据,将实测资料和历史平均值资料进行对比,可判别各水团的分布和变化特征。     

一种优化模糊度搜索方法的研究

对于高精度测量和导航,GPS载波相位整周模糊度的快速求解仍然是一个难点,尤其对于单频接收机。提出一种快速求解整周模糊度的方法,其基本思想采用分步求解,首先应用最小二乘模糊去耦调节法(LAMBDA)搜索出来的模糊度作为初始值,然后应用卫星分组方法降低搜索维数,并应用极大似然准则,构造搜索函数,最后应用最优化原理,搜索出最优的模糊度参数,并从三个方面对其进行检验,即RATIO检验,OVT检验,多项式拟合残差检验。为验证该算法,我们用单频GPS接收机进行了实验,利用本文方法在11 S以内正确确定了模糊度,其基线长误差小于3MM,表明该方法不但可以改进模糊度的搜索速度,而且可以进一步提高其可靠性和成功率。该方法可广泛应用于定向及姿态测量。