海底输油管道底砂床冲刷机理研究

设计了海底输油管道水槽冲刷试验模型,研究了海底输油管道与砂床处于不同相对位置情况下床砂起动流速的变化,采用理想流体映射定理对其进行了理论分析,探讨起动流速变化规律。结合有限元数值模拟对试验进行细化分析,研究了海底管道底砂床砂粒起动的产生机理,根据研究结果将冲刷过程划分为五个阶段。阐明了海底管道暴露冲刷的危害性和实时监测的重要性。     

一次西南印度洋热带气旋过程发展机制的数值研究

本文利用尽可能多的观测资料和WRF-3.4.1模式(Weather Research and Forecasting Model)对2012年1月19日至28日发生在西南印度洋上空的1次强热带气旋进行了研究,并分析其时空结构和发展机制。对该热带气旋的移动路径、强度及内部结构的数值模拟结果与实际符合较好。分析表明,感热和凝结潜热贯串于热带气旋发展的整个过程,其中感热对气旋发展的影响较弱,凝结潜热是气旋发展的主要能量来源,CISK机制可解释该热带气旋的发展过程。     

水生入侵植物对常见水华的抑藻效应及其影响机理

为促使水生入侵植物的资源化利用以减少其对环境的危害,本文选取我国3种常见水生入侵植物,即水浮莲(Pistia stratiotes)、凤眼莲(Eichhornia crassipes)、空心莲子草(Alternanthera philoxeroides)作为研究对象,研究不同的植物化感作用方式(植物种植水抑藻、植物粗提物抑藻)对蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa)、梅尼小环藻(Cyclotella meneghiniana)、铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)这3种常见水华微藻生长的抑制作用差异及其影响机理。结果表明,3种植物的种植水和粗提物均对不同微藻表现出选择性抑制作用,且种植水的抑藻效果总体强于粗提物。其中以空心莲子草种植水对铜绿微囊藻的抑制作用最强,共培养第7天藻细胞光密度OD750值下降78.19%,叶绿素a(chl a)含量下降96.61%。铜绿微囊藻在空心莲子草种植水影响下,藻细胞的呼吸速率先升高后降低,光合速率逐渐降低,超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、过氧化物酶(peroxidase,POD)、过氧化氢酶(catalase,CAT)等抗氧化酶的活性,以及蛋白质和膜脂过氧化产物丙二醛(malondialdehyde,MDA)的含量均呈现先升高后降低的趋势,由此可知铜绿微囊藻在共培养过程中受到了明显的胁迫和伤害。而在共培养第11天,实验组的胞外藻毒素含量较对照组仅增加8.69%,差异不显著(P0.05),说明空心莲子草种植水在有效抑制铜绿微囊藻生长的同时不会促进藻毒素的释放,具有较好的生态安全性。     

莱州湾西南部海域悬浮泥沙浓度变化规律及输运机制

根据2015年6月莱州湾西南部海域5个站位大小潮25 h海流连续同步观测及悬浮泥沙取样资料,分析了研究区悬浮泥沙浓度的时空变化规律;结合通量机制分解法,研究了悬浮泥沙输运机制,并探讨了悬浮泥沙浓度变化的影响因素。结果表明,莱州湾西南部海域悬浮泥沙浓度整体具有由北向南逐渐减小、由表层向底层逐渐增加的趋势;底层悬浮泥沙浓度在涨、落急时段出现峰值;潮周期内悬浮泥沙输运表现出不对称性,并且平流输运在悬浮泥沙输运中起到主导作用;水动力是影响悬浮泥沙浓度变化的主要因素,悬浮泥沙浓度与流速变化基本呈正相关关系,但浓度峰大多滞后流速峰1~2 h。     

福建东山岛地质灾害特征与成因初探

海岛是海上陆地国土和人类开发海洋的远涉基地及前进支点。海岛大幅度地快速增长的开发活动与工程建设使脆弱的海岛生态环境正遭受到严重威胁。东山岛是福建第二大岛,近10年随着水产养殖与育苗、风电建设、环岛公路和房地产开发等海岛利用和开发强度的加大,海岛地质灾害及潜在风险陡增。基于现场调查和遥感影像解译,分析东山岛赋存的地质灾害类型及其分布,初步探究了主要地质灾害的诱因,为更有效地保护和可持续性开发东山岛,制定合理长效规划、防灾与减灾对策提供准确依据,并为福建及周边基岩岛的地质灾害调查与防治提供实测数据参考。     

深冷环境下海水冷冻淡化性能试验研究

提出利用液态天然气(LNG)冷能实现海水冷冻淡化,针对LNG的储运工艺,开展海水在超低温环境下的过冷度、结晶、脱盐等机理研究。试验测试了海水在电导率为20～40 mS/cm、冷冻温度为-30～-80℃冷冻条件下,制冰率、制冰速率、脱盐率等性能指标,并分析了影响各性能指标的因素,得出了超低温工况下系统最优过程参数。该研究结果为基于LNG冷能实现海水冷冻淡化的工程设计提供了必要的技术基础和设计依据。     

马来盆地前I群油气成藏条件及富集规律

马来盆地前I群(即J、K、L、M群,渐新统—下中新统)具有良好的油气成藏条件:①发育多期有利于成藏的构造运动:前中新世伸展断裂阶段,湖相烃源岩大量发育;早、中中新世构造沉降阶段,并伴随盆地反转,形成前I群油气系统的储盖系统;②烃源岩优越:烃源岩为湖相富含藻类的页岩,成熟度较高,有机质含量较高;③储集层丰富:K群储集层为辫状河砂岩,J群储集层为河口湾河道砂岩和潮间砂岩;④盖层良好:主要盖层为盆地海侵期沉积的前J群三角洲—浅海相泥岩,次要盖层为K、L和M群内的湖泊相泥岩;⑤油气运移通道畅通:上倾侧向运移为主;⑥有利的生储盖组合:自生自储和下生上储的组合方式有利于油气藏的形成。前I群油气系统位于马来盆地的东南部,以生油为主。分析认为盆地的油气分布主要受烃源岩的分布、质量和成熟度以及构造圈闭形成的相对时间和油气运移方式的控制。     

青岛冷水团的消亡机理研究

本文基于多年月平均水温资料,分析了青岛冷水团的长消过程,并利用气候态月平均大气数据和数值模拟结果,探讨了青岛冷水团的消亡机理。结果表明,青岛冷水团3月出现,4月成型,5月最盛,6月减弱,7月消失;南黄海6-7月间偏南风的增强和温跃层以下反气旋涡的减弱是青岛冷水团消亡的动力机制,而海面净热通量的下传和水平热量的输入则是青岛冷水团消亡的热力机制。     

南太平洋辐合带(SPCZ)的特征分析

根据热带西太平洋卫星云图资料及流场特征分析,讨论了南太平洋辐合带(SPCZ)的演变特征和形成机理。提出SPCZ是反映西太暖池同东太冷舌海气耦合系统以及暖池大气同相邻陆区大气间相互作用的重要特征。主要表现为在12～2月的热带西太平洋上的NW/SE辐合带,其形成原因主要应归因于西太暖池本身,以及暖池与东太赤道冷水舌强度与相对位置改变引发的Walker环流位置与走向的变动,另外,新几内亚岛及澳洲大陆也有重要影响。     

黄海冷水团夏季叶绿素垂向分布结构的影响机制

通过求解海冷水团叶绿素一维模式控制方程，首次对风搅拌混合、潮混合和光衰减强度的影响机制进行了解析研究。结果表明，湍流湿合过程和光的衰减强度对叶绿素夏季垂向分布结构具有重要影响。增强海面风搅拌合作用的结果，导致叶绿素表层分布趋于均匀；增强潮温合，导致叶绿素最大值增加，最大值的位置向海面抬升；减少光的衰减强度，导致叶绿素最大值增加，最大值的位置下沉。