新疆艾比湖流域河湖水质变化(2005—2020年)

艾比湖流域是西北地区重要的生态屏障,维持着该地区乃至整个新疆北部的生态平衡.艾比湖流域水环境的好坏关系着当地经济和流域的可持续发展.然而,针对艾比湖流域长期水质变化、营养状况和健康风险的研究较少,故基于艾比湖流域2005-2020年12个断面长时间序列的监测数据,利用加拿大水质指数(Canadian water qua...     

基于混沌算法的地震信息网络入侵检测研究

为改善传统的基于机器学习的网络入侵检测方法只能检测已知入侵行为,对于未知入侵行为的检测存在误警率高、时效性差的不足,提出一种基于混沌算法的地震信息网络入侵检测方法。创建候选地震信息网络特征-混沌变量映射模型,实现变量之间的转化;采用混沌变量迭代演化算法进行地震信息网络特征选择;使用支持向量机对最优特征进行学习,为提高地震信息网络入侵检测精度,利用柯西蜂群算法对支持向量机参数进行寻优,建立网络入侵检测优化模型。仿真实验证明,基于混沌算法的地震信息网络入侵检测方法能有效实现高检测率、低误报率的入侵检测,具有很高的应用优势。     

Intrusion events of the intermediate Oyashio Water into Sagami Bay, Japan

Intermediate intrusion of low salinity water (LSW) into Sagami Bay was investigated on the basis of CTD data taken in Sagami Bay and off the Boso Peninsula in 1993–1994. In October 1993, water of low temperature (<7.0°C), low salinity (<34.20 psu) and high dissolved oxygen concentration (>3.5 ml I⁻¹) intruded along the isopycnal surface of {ie29-1} at depths of 320–500 m from the Oshima East Channel to the center of the bay. On the other hand, the LSW was absent in Sagami Bay in the period of September–November 1994, though it was always found to the south off the Boso Peninsula. Salinity and dissolved oxygen distributions on relevant isopycnal surfaces and water characteristics of LSW cores revealed that the LSW intruded from the south off the Boso Peninsula to Sagami Bay through the Oshima East Channel. The LSW cores were distributed on the continental slope along 500–1000 m isobaths and its onshore-offshore scales were two to three times the internal deformation radius. Initial phosphate concentrations in the LSW revealed its origin in the northern seas. These facts suggest that the observed LSW is the submerged Oyashio Water and it flows southwestward along the continental slope as a density current in the rotating fluid. The variation of the LSW near the center of Sagami Bay is closely related to the Kuroshio flow path. The duration of LSW in Sagami Bay is 0.5 to 1.5 months.     

黑潮入侵优化对南海北部中尺度涡旋模拟的影响

基于高分辨率海洋环流模式,通过比较吕宋海峡处地形优化后的黑潮入侵形态和强度不同的试验,我们研究了黑潮入侵优化后对南海中尺度涡模拟的影响。我们发现黑潮入侵的减弱导致了涡旋活动的减弱,这使得模式结果与观测结果更为相近。在这种情况下,模式模拟的吕宋海峡西部及北部陆坡区域的涡动动能明显减弱。模式涡动动能的减弱与模式反气旋式涡数量的减少和气旋式涡强度的减弱有关。涡动动能收支的分析进一步表明,黑潮入侵的优化将通过改变水平速度切变和温跃层斜率来改变涡动动能,而这两个参数分别与正压和斜压不稳定性有关。前者在模式涡动动能减弱中起着更为重要的作用,而黑潮入侵导致的涡动动能的水平输送对吕宋海峡西部区域的能量收支同样起着重要的作用。     

长江河口下扁担沙水域最长连续不宜取水时间

长江河口已建成陈行水库、青草沙水库和东风西沙水库,提供了约80%的上海用水。但随着社会和经济的发展,用水缺口仍然存在。下扁担沙位于南北港分汊口上游,大潮落潮期间滩涂露出。本文利用研究组长期研发和应用的长江河口盐水入侵三维数值模式,计算在1978-1979年特枯径流量条件下该水域的盐水入侵和连续最长不宜取水时间,了解下扁担沙水域能否作为备用水源地。本文采用2017年2月19日到3月1日北支8个站位的观测资料,结果表明表层和底层盐度模拟值和实测值之间相关系数、均方根误差和技术分数的平均值分别为0.85、1.82和0.82,模式计算盐度和实测值吻合良好,能较好地模拟长江河口盐水入侵。模式计算表明,下扁担沙模式输出点最长连续不宜取水时间为13.79 d,盐水入侵在大潮后期和大潮后中潮主要源自上游北支倒灌,小潮后中潮主要源自下游正面入侵,且前者影响比后者大。能取水时段就出现在小潮后中潮,淡水是南支上游南侧随落潮流平流过来的。下扁担沙水域的最长连续不宜取水时间远比青草沙水库和东风西沙水库的短,表明下扁担沙水域淡水资源远比南支上游和下游水域充足,是个极为优越的备用水源地。     

夏季外海水入侵对大亚湾浮游植物群落结构的影响

夏季大亚湾存在由粤东沿岸上升流所引起的外海水入侵现象,且入侵强度存在年际差异,作者利用大亚湾2004～2017年历年夏季航次调查数据,将弱入侵年份与强入侵年份进行对比分析,以探讨外海水入侵对大亚湾浮游植物群落结构的影响。结果显示,当外海水入侵由弱变强时,湾内水体理化特征发现显著变化,水体由高温低盐转变为低温高盐,N、P等营养盐含量出现下降。海水理化性质的改变导致了浮游植物群落结构的变化,硅藻、甲藻种类数以及浮游植物Shannon-wiener指数均出现升高;浮游植物总丰度和硅藻丰度下降,甲藻丰度变化不明显;常见浮游植物种类伪菱形藻属(Pseudo-nitzschiasp.)、角毛藻属(Chaetocerossp.)和叉角藻(Ceratiumfurca)丰度出现下降,而中肋骨条藻(Skeletonemacostatum)和菱形海线藻(Thalassionemanitzschioides)丰度出现升高;优势种由单一硅藻种类向硅藻和甲藻共为优势转变。此外,外海水入侵还会通过改变海水理化因子的空间分布以及湾内上层水体流向来影响浮游植物群落结构的空间分布。     

台风路径对磨刀门水道咸潮上溯动力过程的影响机制

随着全球气候变暖加剧, 台风强度和强台风数量不断增加, 加剧了磨刀门水道咸潮灾害的变化形势。本文采用SCHISM(semi-implicit cross-scale hydroscience integrated system model)模型建立磨刀门水道三维水流盐度数值模型, 分析台风路径对磨刀门水道盐水入侵的影响。选取以“纳沙”为代表的西径型台风和以“天兔”为代表的东径型台风, 发现二者对盐度输运和层化过程的动力响应具有差异性。东径型台风导致外海减水, 平流通量向海增大; 而西径型台风引起外海增水, 逆转了原本向口外输出盐度的平流通量, 会引起严重的盐水入侵。台风不仅引起外海的增减水效应, 还带来强劲的局地风作用, 对水道流速和盐度分布产生重要影响。在西径型台风下, 顺河口向上游的风会减弱盐淡水分层, 并加强平流项的向海输出; 而在东径型台风下, 一定强度顺河口向下游的风加强盐淡水分层, 但当风速过强时, 则会削弱盐淡水分层。     

Impact of Kuroshio on the dissolved oxygen in the East China Sea region

A marine survey was conducted from 18 May to 13 June 2014 in the East China Sea (ECS) and its adjacent Kuroshio Current to examine the spatial distribution and biogeochemical characteristics of dissolved oxygen (DO) in spring. Waters were sampled at 10?25 m intervals within 100 m depth, and at 25?500 m beyond 100 m. The depth, temperature, salinity, and density (sigma- t ) were measured in situ with a conductivity-temperature-depth (CTD) sensor. DO concentrations were determined on board using traditional Winkler titration method. The results show that in the Kuroshio Current, DO content was the highest in the euphotic layer, then decreased sharply with depth to about 1 000 m, and increased with depth gradually thereafter. While in the ECS continental shelf area, DO content had high values in the coastal surface water and low values in the near-bottom water. In addition, a low-DO zone off the Changjiang (Yangtze) River estuary was found in spring 2014, and it was formed under the combined influence of many factors, including water stratification, high primary productivity in the euphotic layers, high accumulation/ sedimentation of organic matter below the euphotic layers, and mixing/transport of oceanic current waters on the shelf. Most notable among these is the Kuroshio intruded water, an oceanic current water which carried rich dissolved oxygen onto the continental shelf and alleviated the oxygen deficit phenomenon in the ECS, could impact the position, range, and intensity, thus the formation/destruction of the ECS Hypoxia Zone.     

基于经验模型的长江口南支上段压咸临界流量

河口区域盐水入侵,威胁三角洲地区城市淡水资源取用及生态环境安全,合理确定压咸临界径流流量,有助于进一步改进流域水库群的调度模式。以长江口南支为例,利用2009-2014年期间60余个潮周期氯度资料,综合分析多种盐度预测经验模型的有效性,确定了抑制咸潮入侵的临界径流流量。结果表明:①咸潮入侵强度随径流与潮差组合而不同,长江口径流流量小于30000 m^3/s时可发生盐度超标现象,69%的盐度超标天数发生在流量小于15000 m^3/s时期,当径流量小于12000 m^3/s时盐度超标几率达65%;②盐度与潮差之间为指数型曲线关系,潮差总体呈半月周期变化,根据潮差累积频率分布得到平均意义上"连续10 d盐度超标"临界条件对应的青龙港潮差约为2.7 m,由此推算得到临界大通流量略大于11000 m^3/s;③采用多种盐度预测经验模型进行计算,避免连续10 d盐度超标对应的临界径流流量区间为11000～12000 m^3/s,平均阈值取为11500 m^3/s;④在三峡及上游梯级水库联合运行后,2008-2015年长江入海最低径流流量有所增加,但仍低于压咸潮临界阈值,建议优化水库调度模式,控制长江入海径流最低流量在11500 m^3/s以上。     

热带风暴Bilis(2006)登陆期间一波非对称降水分布成因的探讨

利用中尺度数值模式WRF-ARW对Bilis(2006)进行数值模拟,并进行地形和下垫面因素2个敏感性试验,诊断分析Bilis(2006) 登陆期间一波非对称降水结构形成的动力因子.综合分析3个试验,结果表明环境垂直风切变对Bilis(2006) 一波非对称降水结构形成的影响显著大于地形、登陆过程下垫面属性的改变和风暴移动速度的影响,冷空气的侵入对降水形成也有重要贡献.垂直切变的作用使顺切变左侧形成强降水,冷空气的作用与垂直切变的作用相互配合可能是顺切变方向和顺切变方向右侧强降水的主要成因.