基于高分辨率风场的海洋近惯性能通量计算——时空特征及其影响因素

基于高分辨率CFSR(climate forecast system reanalysis)风场资料、气候态海洋混合层厚度资料和卫星高度计海面高度异常资料,本文估计了大气风场向全球海洋混合层的近惯性能通量和近惯性能量输入功率,并探究了混合层厚度、风场时间分辨率、经验衰减系数和中尺度涡旋涡度对近惯性能通量和能量输入功率的影响。浮标实测风场和流速表明,本文所用的风场和阻尼平板模型可用于估计风场向全球海洋的近惯性能通量。本文计算得到的大气向全球海洋输入近惯性能量的功率为0.56TW(1TW=10¹²W),其中北半球贡献0.22TW,南半球贡献0.34TW。在时间上,风场的近惯性能通量呈现各个半球冬季最强、夏季最弱的特征,这和西风带风场的季节变化有关。在空间上,近惯性能通量的高值海域为南、北半球西风带海洋,尤其是南大洋。混合层厚度和风场空间不均匀性使得西风带近惯性能通量呈现纬向变化,即海盆西部强于海盆东部。风场时间分辨率对近惯性能通量的估计至关重要,低时间分辨率风场对近惯性能通量的低估达到13%—30%。阻尼平板模型中的经验衰减系数对近惯性能通量估计的影响不超过5%。中尺...     

气候变化中海洋和冰冻圈的变化、影响及风险

本文系统梳理了IPCC 《气候变化中的海洋和冰冻圈特别报告》(SROCC)的主要结论,并对主要观点进行了解读。报告主要关注全球变暖背景下高山、极地、海洋和沿海地区现在和未来的变化及其对人类和生态系统的影响,以及实现气候适应发展路径的方案。在全球变暖背景下,冰冻圈大面积萎缩,冰川冰盖质量损失,积雪减少,北极海冰范围和厚度减小,多年冻土升温,全球海洋持续增温,1993年以来,海洋变暖和吸热速度增加了一倍以上。同时,海洋表面酸化加剧,海洋含氧量减少。全球平均海平面呈加速上升趋势,2006—2015年全球海平面上升速率为3.6 mm/yr,是1901—1990年的2.5倍,但存在区域差异。高山、极地和海洋的生态系统的物种组成、分布和服务功能均发生变化,并对人类社会产生了显著负面影响。极端海洋气候事件发生频率增多,强度加大。1982年以来,全球范围内海洋热浪的发生频率增加了一倍,且范围更广,持续时间更长。海平面持续上升加剧了洪涝、海水入侵、海岸侵蚀等海岸带灾害,并影响沿海生态系统。海洋及冰冻圈的变化及其影响在未来一定时期仍将持续,应对这些影响而面临的挑战,应加强基于生态系统的适应和可再生能源管理,强化海岸带地区的海平面上升综合应对,打造积极有效、可持续和具有韧性的气候变化应对方案。     

基于广义回归神经网络的全球表层海水1°×1°二氧化碳分压数据推演

表层海水二氧化碳分压是评估海洋碳源汇强度的关键参数,但其实测数据较少、时空分布极不均匀,导致二氧化碳交换通量的估算有很大的不确定性,海洋源汇特征就不能确切获取。为了解决这个难题,在收集的表层大洋二氧化碳地图(Surface Ocean CO₂ Atlas,SOCAT)实测数据集基础上,运用广义回归神经网络建立二氧化碳分压与经纬度、时间、温度、盐度和叶绿素浓度间的非线性关系,构建了1998-2018年间全球1°×1°经纬度的表层海水二氧化碳分压格点数据,其标准误差为16.93μatm,平均相对误差为2.97%,优于现有研究中的前反馈神经网络、自组织映射神经网络和机器学习算法等方法。根据构建的数据所绘制的全球表层海水二氧化碳分压的分布与现有研究有较好的一致性。     

Occurrence of Nummulitic coralline limestone from offshore Palar Basin,Bay of Bengal,India

Abstract

Palar basin is located between Pennar and Cauvery sedimentary basins of East coast of India in Bay of Bengal, northeast Indian Ocean. Sea floor drill (Wire-line Autonomous Coring System – WACS) with operational capability of up to 3000?m water depth was developed to collect long cores from deep sea floor for geotechnical and ocean resource assessment studies. During the drilling operation it encountered Nummulitic coralline limestone of Lower Eocene age at 18 meters below the seafloor (mbsf) at 850?m water depth indicating carbonated platform presence for the first time at the study region. Bathymetry contour from Naval Hydrography Chart and General Bathymetric Chart of the Oceans (GEBCO) has revealed the presence of shallow mounds from 50 to 200?m depth closure contour near the sampling site at 850?m water depth which might be a submerged carbonated structure. Since, Nummulites are shallow water dwelling fauna (<20?m depth) but its occurrence at 18 mbsf in 850?m water depth is recorded because of the advancement in technology tool for long core sampling by means of sea floor drill.     

“数字海底”--海底数据集成管理与可视化研究

针对目前"数字海底"建设中存在海底调查数据集成管理与三维可视化表达不足等问题,本文采用GIS技术,以黄河水下三角洲埕北海域为研究对象,利用地理空间数据集成理论与三维建模方法,建立了埕北海域三维海底空间数据库,实现了研究区域地形数据、地层数据、钻孔数据、表层沉积物数据的有效组织管理与可视化,并在此基础上,采用ArcGIS Engine 10.0,结合.NET平台,在Visual Studio 2010开发环境下,利用C#语言进行了二次开发,实现了基于C/S (Client/Server)架构的三维海底虚拟仿真系统的开发,设计了一套面向埕北海域的三维海底虚拟仿真原型系统。     

太平洋海域海平面变化的灰色系统分析

应用灰色系统理论，对太平洋海域４８个长期验潮站的月均海平面分别建立了ＧＭ（１，１）模型。ＧＭ（１，１）模型能较好地反映太平洋海域的海平面变化的趋势，它除了能给出连续的海平面变化速率外，同时能方便地给出海平面变化的加速率。模拟结果表明，在太平洋地壳均衡假设下，太平洋海域的月均海平面以平均速率０．１７ｃｍ／ａ上升。在太平洋海域所取的４８个长期验潮站中，有４０个站在加速上升，全部站的平均加速度为０．０００２９ｃｍ／ａ２。且加速率逐渐增大。当然这些加速率都很小，但作为一种普遍性的趋势，这已足以说明：太平洋海域的海平面在加速上升     

A preliminary study of carbon system in the East China Sea

In the central part of the East China Sea, the activity of CO₂ in the surface water and total carbonate, pH and alkalinity in the water column were determined in winter and autumn of 1993. The activity of CO₂ in the continental shelf water was about 50 ppm lower than that of surface air. This decrease corresponds to the absorption of about 40 gC/m²/yr of atmospheric CO₂ in the coastal zone or 1 GtC/yr in the global continental shelf, if this rate is applicable to entire coastal seas. The normalized total carbonate contents were higher in the water near the coast and near the bottom. This increase toward the bottom may be due to the organic matter deposited on the bottom. This conclusion is supported by the distribution of pH. The normalized alkalinity distribution also showed higher values in the near-coast water, but in the surface water, indicating the supply of bicarbonate from river water. The residence time of the East China Sea water, including the Yellow Sea water, has been calculated to be about 0.8 yr from the excess alkalinity and the alkalinity input. Using this residence time and the excess carbonate, we can estimate that the amount of dissolved carbonate transported from the coastal zone to the oceanic basin is about 70 gC/m²/yr or 2 GtC/yr/area-of-global-continental-shelf. This also means that the rivers transport carbon to the oceans at a rate of 30 gC/m²/yr of the coastal sea or 0.8 GtC/yr/ area-of-global shelf, the carbon consisting of dissolved inorganic carbonate and terrestrial organic carbon decomposed on the continental shelf.     

苏北盐城凹陷复合含油气系统

苏北盐城凹陷含油气系统可划分为上、下2个复合含油气系统。上复合含油气系统，即Pz、K2p、K2t(生)-K2t、E1f1(储)一E1f1 E1f2(盖)，古生界、中生界浦口组和泰州组为烃源岩层，泰州组和阜宁组一段为储集层，阜宁组一段顶部至二段暗色泥岩为区域盖层，油气沿深大断裂运移，油气成藏关键时刻在古近纪晚期至新近纪早期，有利勘探区在深大断裂附近的中、新生界发育地区；下复合含油气系统，即Pz、K2p(生)-Pz、K2p(储)-K2p3 K2p4(盖)，油气通过断层或不整合运移，油气大量生成的关键时刻为古近纪早期，该系统中气藏分布在古生界被中生界覆盖地区。     

嵌入式Linux技术在海洋自动观测系统中的应用研究

随着Linux技术逐步走向成熟，嵌入式Linux技术在海洋自动观测系统中的应用将全面提高海洋观测系统整体性能，降低系统开发成本，进一步推进我国海洋自动观测系统产权自主化的建设。文章就如何研制适用于海洋自动观测系统的嵌入式Linux系统进行了论述。     

McCreary和Fickian湍扩散形式差异的分析

用矩阵方法,求解McCreary和Fickian铅垂向湍扩散形式下,无界海洋条件时在风应力和深层浮力作用下的线性解。得出不同的湍扩散系数A情况下McCreary与Fickian湍扩散形式的流场结构。指出随湍扩散系数的增加,McCreary和Fickian湍扩散形式下u分量结构及其量值差异增大。在Fickian湍扩散形式下,能量穿越密度跃层的传递能力较强。当A=0.1cm~2s~(-3)时,在风应力和深层浮力作用下两种湍扩散形式造成流场的差异很小。提出在小湍扩散系数下,用McCreary湍扩散形式研究热带海洋环流,其结果和Fickian形式应相当一致。