两层正压准平衡海洋模型的中纬度自由涡旋波动解

建立了具有瑞利摩擦且仅考虑大洋西海岸或同时考虑大洋东、西海岸的两层正压准平衡海洋模型,并做了解析求解,用以研究中纬度的自由涡旋波。得到的主要结论有:模型中该波动的解为波包。在仅考虑大洋西海岸时该波包的载频频率是连续谱;而同时考虑大洋东、西海岸时其为离散谱;且均有载频频率越高(周期越短)水平尺度越大的特点,对过分低频的波动,则会使准平衡的假定不再适用。模型中该波动波包载频的周期约在26天至24年。因考虑了摩擦,该波包的振幅随时间呈指数衰减,但摩擦系数的大小仅影响其衰减程度而不改变其空间结构,最终该波包振幅趋于0,故该两层正压海洋模型的解就趋于大气风场的强迫特解。模型中该波包的载频都是西传的;频率较高则西传较快,波包的特性和变形都很明显;频率低,则西传慢,其波形接近平面简谐波。在该两层正压模型中,该波动上层流场与正压模型中的流动类似,而下层海洋流动则其流速与上层海洋相同,而流向相反。该模型中该波动的性质是准平衡(准无辐散)的涡旋波,当摩擦不太大且其水平尺度在10km以上时,其性质则为准地转的Rossby波。     

一个混合型热带海洋-大气耦合模式I.模式构成及热带太平洋气候态模拟

本工作发展了一个用于研究热带海洋大气系统相互作用和ＥｌＮｉｎ～ｏ／ＳｏｕｔｈｅｒｎＯｓ－ｃｉｌａｔｉｏｎ动力过程的混合型（ｈｙｂｒｉｄ）耦合模式，其中的大气部分为一个由一阶斜压模表示的自由大气和混合行星边界层所组成的简单热带大气模式（区域为热带太平洋：１２０°Ｅ～８０°Ｗ，３０°Ｎ～３０°Ｓ；水平分辨率为２°×２°），海洋部分为大气物理研究所高分辨率自由表面热带太平洋环流模式（经纬圈方向水平分辨率分别为１°和２°，垂直方向分为不等距的１４层）。两模式间的耦合是这样进行的：简单大气模式计算出海表风应力，热通量由松弛公式计算，淡水通量（蒸发与降水之差）由观测资料给定，它们一起作为海洋环流模式（ＯＧＣＭ）的强迫场；而ＯＧＣＭ计算出海表温度（ＳＳＴ），在其以外地区给定观测到的气候海表温度或陆地温度，作为大气模式的边界条件。本文给出采用逐日、同步耦合方案时模式对热带太平洋气候态模拟结果，表明未采用任何通量修正（ｆｌｕｘｅｓｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ），耦合模式未出现气候漂移（ｃｌｉｍａｔｅｄｒｉｆｔ）现象，并且非常逼真地再现了热带太平洋气候态，特别是海表风场及相伴随的辐合带和降水、海表温度和流场及它们的季节变化。文中还进行     

本世纪海洋云量变化与全球增暖问题

本文分析了1900～1990年间全球海洋总云量。为消除资料序列中非气候因素的影响，序列被分为3个时段进行讨论。发现本世纪内与气候增暖的同时全球海洋云量有明显增加，但云量变化落后于全球平均气温变化1～4年，落后于全球平均海温1～2年，且云与温度变化的关系在不同气候带不同，这可能是不同气候带上主要云型不同，以致产生的辐射强迫效应不同。     

A global ocean biogeochemistry general circulation model and its simulations

An ocean biogeochemistry model was developed and incorporated into a global ocean general circulation model (LICOM) to form an ocean biogeochemistry general circulation model (OBGCM). The model was used to study the natural carbon cycle and the uptake and storage of anthropogenic CO2 in the ocean. A global export production of 12.5 Pg C yr-1 was obtained. The model estimated that in the pre-industrial era the global equatorial region within 15o of the equator released 0.97 Pg C yr-1 to the atmosphere, which was balanced by the gain of CO2 in other regions. The post-industrial air-sea CO2 flux indicated the oceanic uptake of CO2 emitted by human activities. An increase of 20－50 mol kg-1 for surface dissolved inorganic carbon (DIC) concentrations in the 1990s relative to pre-industrial times was obtained in the simulation, which was consistent with data-based estimates. The model generated a total anthropogenic carbon inventory of 105 Pg C as of 1994, which was within the range of estimates by other researchers. Various transports of both natural and anthropogenic DIC as well as labile dissolved organic carbon (LDOC) were estimated from the simulation. It was realized that the Southern Ocean and the high-latitude region of the North Pacific are important export regions where accumulative air-sea CO2 fluxes are larger than the DIC inventory, whereas the subtropical regions are acceptance regions. The interhemispheric transport of total natural carbon (DIC+LDOC) was found to be northward (0.11 Pg C yr-1), which was just balanced by the gain of carbon from the atmosphere in the Southern Hemisphere.     

Seasonal to interannual climate predictability in mid and high northern latitudes in a global coupled model

The upper limit of climate predictability in mid and high northern latitudes on seasonal to interannual time scales is investigated by performing two perfect ensemble experiments with the global coupled atmosphere–ocean–sea ice model ECHAM5/MPI-OM. The ensembles consist of six members and are initialized in January and July from different years of the model’s 300-year control integration. The potential prognostic predictability is analyzed for a set of oceanic and atmospheric climate parameters. The predictability of the atmospheric circulation is small except for southeastern Europe, parts of North America and the North Pacific, where significant predictability occurs with a lead time of up to half a year. The predictability of 2 m air temperature shows a large land–sea contrast with highest predictabilities over the sub polar North Atlantic and North Pacific. A combination of relatively high persistence and advection of sea surface temperature anomalies into these areas leads to large predictability. Air temperature over Europe, parts of North America and Asia shows significant predictability of up to half a year in advance. Over the ice-covered Arctic, air temperature is not predictable at time scales exceeding 2 months. Sea ice thickness is highly predictable in the central Arctic mainly due to persistence and in the Labrador Sea due to dynamics. Surface salinity is highly predictable in the Arctic Ocean, northern North Atlantic and North Pacific for several years in advance. We compare the results to the predictability due to persistence and show the importance of dynamical processes for the predictability.     

全球海洋模式对CFC-11分布的初步模拟研究

使用中国科学院大气物理研究所(IAP)三十层全球海洋模式(L30T63)研究了CFC-11在全球海洋中的吸收和分布,初步讨论了决定其分布特征的可能因素.该模式采用自由表面结构和Gent-McWilliams中尺度示踪物参数化方案.通过对控制试验得到的CFC-11模拟结果分析可知,CFC-11海表浓度受温度影响显著,其分布形状大致与温度相似,但梯度相反.通量的分布受温度影响很大,且表现出很明显的季节变化特征,如不饱和区一般出现在冬季海区的中层水形成处或者强对流混合存在的区域.另外,对CFC-11的模拟结果与三个大洋的五个断面航测资料做了对比,发现模拟结果与观测资料吻合较好,能比较清楚地反映CFC-11输送与等密度面垂直分布以及环流场的密切关系,如在南大洋50°S以北至35°S以南等密度面的向下加深区是CFC-11的主要贮存区等.与大多数前人的工作相比,该模拟结果较好地反映了CFC-11在南大洋的分布特征.从这些反映出该模式对于大洋十年尺度物质交换与海洋内部输送的模拟是比较准确的.     

柴达木盆地及其邻区早—中二叠世构造岩相古地理格局

通过大量野外观察、分析测试和综合研究,结合覆盖全区不同比例尺的区域地质调查资料,对柴达木盆地及其邻区早—中二叠世构造岩相古地理格局进行了研究,并探讨了其形成机制。结果表明：柴达木盆地及其邻区中、北部早—中二叠世为陆内盆山裂谷系统,主体处于伸展构造背景,总体表现为堑垒相间的构造古地理格局;南部为巴颜喀拉洋盆,早—中二叠世是巴颜喀拉洋盆扩张最为剧烈且规模最大的时期,巴颜喀拉洋盆中洋岛、海山遍布;早—中二叠世晚期强烈的华力西构造运动使古板块间的相对运动加剧,巴颜喀拉洋盆大洋岩石圈板块向北强烈俯冲,形成东昆仑陆缘岩浆弧及其南部增生带,东昆仑陆缘岩浆弧岩浆活动十分强烈,宗务隆山—西秦岭陆源裂谷盆地进一步发育,形成十分复杂的构造岩相古地理格局。早—中二叠世是研究区地球动力学机制从强烈扩张到强烈汇聚的转折时期,加强其构造岩相古地理研究对建立该区地层序列、探讨其地质演化历史以及指导找矿等均具有重要意义。     

新疆巴音布鲁克地区奥陶纪侵入岩地球化学特征及其构造意义

巴音布鲁克地区位于中天山地块中天山多期复合陆缘岩浆弧。通过研究发现,该地区奥陶纪侵入岩岩性主要为石英闪长岩、花岗闪长岩、二长花岗岩。通过锆石U-Pb定年识别出中奥陶世(462.7±6.2) Ma、(463.4±2.8) Ma、(471.5±5.9) Ma侵入体,岩石地球化学结果表明岩体具有准铝质钙碱性系列岩石特征。稀土元素配分型式呈明显的右倾模式,具负Eu异常,微量元素显示出大离子亲石元素富集、高场强元素亏损的配分模式。地球化学特征指示侵入体形成于俯冲碰撞环境,其岩浆来源为壳幔混源岩浆。综合分析认为,南天山洋盆初始向北发生俯冲作用的时间为中奥陶世早期,与俯冲过程中的右旋运动有关,岩浆活动在中天山地区显示出由西部逐步向东部扩展演化的规律。     

塔里木西南坳陷构造的几点新认识

塔里木盆地西部巴楚以南,喀喇昆仑山、西南天山和麻扎塔格所夹持的地域,油气勘探已有半个多世纪的历史,已找到柯克亚、巴什托普、和田河等油气田.经过近年的研究,对该区的地质构造提出几点新认识.包括古亚洲洋和特提斯洋是影响该区沉积和构造的主要因素;塔里木盆地西南坳陷两侧不对称;深浅层次构造差异较大;区内断裂和背斜多形成于喜玛拉雅构造运动.此外,根据大量野外实地考察和地震资料,对克里阳和乌恰地区构造进行了较为详细的研究.对玉立群背斜存在与否提出怀疑的意见,并对帕米尔前缘的的逆冲推覆构造样式进行了详细解剖,提出帕米尔山前存在3个相互叠覆推覆体的见解.     

温州海洋旅游区位特征与吸引力分析

温州海洋旅游资源丰富,种类较为齐全,其区位特征是优势资源集中于海岛。由于温州海洋旅游资源禀赋价值总体上低于内陆性旅游资源,特别是近海岸海洋环境问题的影响,因而使海洋旅游的发展受到了很大制约。作为区域性的海洋旅游中心地,温州海洋旅游无论是资源区位还是客源区位明显处于一种被"边缘化"了的劣势,客源地与海洋旅游地之间属于内陆性风景名胜区与海洋旅游地的间接关联。因此,温州海洋旅游吸引力的形成,必须借助于各种旅游资源和产品所产生的聚合效应,特别是要借助于温州经济的巨大品牌效应。