江苏海域水环境要素分析——江苏海域环境质量分析之二

在1981、1991（1990）和1998年3次海洋环境调查的基础上，通过相同水质要素时空比较分析，江苏海域的溶解氧、磷酸盐、硝酸盐和亚硝酸 盐这4种主要海水化学因子具有时空变化特征，其高值区主要分布在灌河口、扁担港口、射阳河口、川东港和长江北支口北侧，且河口、近岸值高，向海含量渐小，不同年份、季节也有变化。沿海水化学性质主要受陆源排污（农田化肥等）影响，主要是入海河流携带污染物、海洋生物作用和本海域水体运动特征的影响，此外，溶解氧变化还受到水温变化的影响。     

北美洲东南近海布莱克海岭中气体水合物赋存沉积区域内自生碳酸盐矿物的分带特点

自生碳酸盐矿物的分布特点，是体现孔隙水地球化学特征的一个侧面。在布莱克海岭气体水合物赋存的沉积区域里(ODP994#、995#、997#)就利用这点来评价成岩作用。碳酸盐矿物的分布特点揭示了三个独特的成岩分带：(1)在上部20mbsf (bsf：below seafloor，海底以下深度)处的碳酸盐矿物主要是生物成因的，没有显示成岩作用的存在。这个区域的方解石FOC和8180值(PDB)反映了海相碳酸盐的特点，是与海水平衡的条件下沉淀形成的；(2)在20mbsf和100mbsf深度，方解石的FOC值明显呈现负数(低至-7．0‰)，自生白云石较普遍可见(2—40wt％)，δ^13C值在3．6‰～13．7‰之间；(3)在，100mbsf以下，白云石从含量丰富减低至微量分布，而分散状的菱铁矿成为主要出现的矿物。菱铁矿的δ^1C和δ^18O值分别在5．0‰～10．9‰、2．9‰～7．6‰之间变化。把溶解无机碳(DIC)的δ^1C剖面分布特点和孔隙水的浓集梯度趋势与自生碳酸盐矿物的δ^13C和δ^18O值对比，我们发现，自生碳酸盐矿物在一个独特的深度区域里形成，呈带状分布。在20mbsf深度及以下，无机碳的δ^13C DIC出现最小负值(≤-38‰)、方解石白云石出现δ^13C负值，这种现象的出现是伴随着孔隙水碱度的增加、硫酸盐的亏损和孔隙间Ca^ 2 、Mg^ 2 离子的减少一起发生的，这表明自生方解石和自生白云石的形成是在硫酸盐还原带的底部开始(21mbsf左右)而在100mbsf附近深处大量出现。菱铁矿的形成很显然是在120～450mbsf之间发生，这个区间在气体水合物赋存的沉积物区域内和上部(赋存区域200—450mbsf)。菱铁矿的δ^13C和δ^18O值从它们出现的薄层一直到沉积物底部都几乎一致。然而，现在孔隙水中的δ^13C DIC仅仅与120～450mbsf间的菱铁矿的δ^13C值相似。此外，从菱铁矿中计算出来的与之平衡的δ^18O值与120～450mbsf区段处菱铁矿的δ^18O测量值很好地匹配起来。该区段以高碱度(40-120mm)、低Ca^ 2 、Mg^ 2 浓集度为特征，这符合菱铁矿的形成条件。     

珠江口伶仃洋温度分布特征

依据实测资料，分析了令仃洋冬，夏季的水温分布特征及其变化，冬季湾内水温的分布和变比较单一，夏季由于河流入海流量增大，河流与海洋水体的相互作用加强，明显可见两个冷，暖水锋在河口湾中段相交，上段为高温的河流淡水控制区，下段为低温的陆架水控制区，两者显著的特点是其控制区内温度变化很水，而在锋面转折地带的河口湾中段，盐淡水混合强烈，其温度变化大，温度等值线呈倾斜分布。     

利用GRACE时变重力场监测中国及周边地区的水储量变化

利用GRACE时变重力场反演了2005年1～11月的中国及周边地区的水储量月变化,并对结果进行了分析。研究表明,利用GRACE时变重力场可以很好的对水储量进行监测,其监测能力足以揭示几个厘米的等效水高,为全球水循环及其气候变化提供了可靠的资料。     

南黄海表层沉积物中氮的区域地球化学特征

通过分级浸取分离的方法获得了南黄海表层沉积物不同形态的氮，首次探讨其分布的区域性特征：南黄海表层沉积物中各形态氮在不同测线上均呈现出波状分布。B测线的基本上呈现出中部海域高，两边海域低，而西部海域又略高于东部海域的趋势，D和E测线的基本上呈现出西高、东低的趋势，C测线的则呈现出西低、东高的趋势，F测线的变化趋势比较平缓，从整体上看，SOEF—N和TN的分布呈现出西部海区比东部海区低的趋势。受各测线上沉积物种类差异的影响，自北向南各形态氮的变化幅度逐渐减小，其中SOEF-N在各测线上的变化幅度最大，且自北向南降幅最大。受水动力及沉积物粒度的影响，不同形态氮在黄海槽内各站位沉积物中的含量较高。沉积物中各形态氮在不同测线上的分布还表明，陆源输入对南黄海沉积物中氮测线分布有较小的影响，海洋自生氮对南黄海表层沉积物中氮的形态、含量与分布具有重要影响。     

胶州湾东岸滩涂环境的遥感监测

利用低潮位陆地卫星TM影像对胶州湾东岸碱厂白水分布与扩散进行监测。对研究区的子区影像在ENVI中进行增强、变换处理，提取白水、白泥分布与扩散信息，制作大比例尺影像地图，在GIS软件中计算其面积。结合实地验证和历史数据，分析表明，该污染源10多年来面积扩大了4倍，     

一维扩散方程整体观测资料下的初值变分同化反演

本文考虑一维扩散方程的反问题,利用变分同化方法通过观测资料来确定方程中的未知初值,通过分析观测误差对于初值误差的影响,证明变分同化初值收敛于原问题的真实参数,并得到了参数的收敛精度。同时将得到的初值代入预报模式中,得到预报解,并分析了预报解的收敛性和预报误差。     

黄茅海河口湾现代动力地貌体系和冲淤过程分析

1980—1993年对黄茅海河口湾进行沉积物采样和水流测定及水深测量。根据水动力和地形条件，冲淤分析及Mclaren模型研究河口湾的动力地貌体系、冲淤特征和现代沉积物运移。结果表明：（1）水下地形主要为下泄流或上溯流控制的“深槽－槽沟－浅滩－湾口”的动力地貌体系，反映了河口湾“东进西出”的水流格局；（2）整个河口湾以淤积为主，只有崖门深槽有较明显的优势冲刷特征，并随着崖门深槽向海推移和河口湾“东进西出”水动力作用，黄茅海落潮三角洲相应向西南进积；（3）应用Mclaren模型揭示了黄茅海河口湾现代沉积物运移规律，同样反映了河口湾具有“东进西出”的运移趋势。     

台湾东侧黑潮区域海水的T-σt关系及其在动力计算中的应用

迄今为止的调查研究表明,海洋中的海流,特别是那些流速较大的强流:大都以地转流为其主要成份。因此,可以根据地转关系,应用观测所得的海水质量分布(即温、盐度或密度分布)计算出与实际较为相符的流速流量。这种过程就是海流的动力计算。 但是,由于温度资料比盐度资栂精确且易得,因此,人们在根据海水质量分布计算海流时,曾进行了种种简化,试图只根据温度分布及变化来研究海流。这大致可分为下列两方面： 其一,认为海水密度分布主要决定于温度,如果仅欲求得海流分布变化的粗略结果,可以不考虑盐度,直接根据单一的温度分布来计算流速流量。近年来,国内外所开展的一些工作,已为这种简化提供了初步的但较有力的证据。例如, Bryden(1974)通过对中大洋动力实验(MODE)区域两个锚锭站的温度和海流实测资料的分析,得出了水平流速的垂直切変和温度水平梯度的垂直积分之间颇为一致的关系。管秉贤在研究通过苏澳一与那国岛断面的黑潮的变异时,找到了100-200米水层处的温度水平梯度最大值与流量之间较好的关系。 其二,为了求得较为精确的结果,引入了平均的T-S关系曲线来考虑盐度分布对密度的影响。例如, Emery和Wert(1976)曾利用太平洋上每10°方格海域中的平均T-S曲线,对大量的温度断面进行了动力高度计算。所得结果,除了个別区域外,与用温盐资料算得的动力高度相比,误差都比较小。另外,在中大洋动力实验中,对许多只有温度而没有盐度资料的观测站,也是应用该海区的平均T-S曲线进行动力计算的。 本文应用国际黑潮合作调查(CSK)资料,对台湾东侧黑潮区域的水温(T)和条件密度(σt)进行比较,得出了这一区域的T-σt的相关关系式。运用这一关系式对该海区的温度断面进行动力计算,所得流速与用经典的动力计算方法得到的地转流速相比,其方向和量级都是一致的。另外,对东海的黑潮区域的海水,也用本关系式进行了讨论。