南麂岛附近海域潮汐和潮流的特征

以2008年冬季在浙江近海南麂岛附近投放的4个底锚系观测的水位和流速资料为依据,分析了潮汐和潮流特征。水位谱分析结果显示半日分潮最显著,全日分潮其次;近岸的浅水分潮比离岸大。水位调和分析结果表明:潮汐类型均为正规半日潮,近岸处的平均潮差大于3m,最大可能潮差大于6m,潮汐呈现出显著的低潮日不等和回归潮特征。流速谱分析结果显示半日分潮流最强,全日分潮流其次,且比半日分潮流小得多;近岸浅水分潮流比远离岸显著。流速调和分析结果表明:潮流类型均为正规半日潮流,靠近岸的两个站浅水分潮流较显著;最显著的半日分潮流是M2分潮流,其最大流速介于0.32～0.48m/s之间,全日分潮流均很弱,最大流速小于0.06m/s。M2分潮流均为逆时针旋转,椭圆率越靠近海底越大;最大分潮流流速分布为中上层最大、表层略小、底层最小;最大分潮流流速方向的垂向变化很小,底层比表层略为偏左;最大分潮流流速到达时间随深度的加深而提前,底层比中上层约提前30min。潮流椭圆的垂向分布显示这里的半日分潮流以正压潮流为主;日分潮流则表现出很强的斜压性。     

湛江东海岛潮间带沉积物硫化物(AVS)和重金属(SEM)及其生物毒效性评估(英文)

对湛江东海岛潮间带表层沉积物中酸可挥发性硫化物(AVS)和同步提取重金属(SEM)的含量及其分布进行了研究。研究表明,东海岛潮间带表层沉积物中AVS含量夏季平均为0.449μ mol/g,冬季为1.816μ mol/g,大多数站位AVS含量冬季高于夏季;AVS平均含量总体呈南、北区较高,东、西区较低的区域分布规律。潮区沉积物可提取重金属SEM总量夏季在0.56μ mol/g~4.60μ mol/g之间,冬季处于0.65μ mol/g~2.21μ mol/g之间;各重金属平均含量大小为ZnCrPbCuCd,其中Cd含量占SEM总量不到1%,Zn含量则在70%以上,SEMZn是控制着SEM分布的主要模式。联合利用(∑SEM/AVS)与(∑SEM-AVS)法和生物毒性阈值法综合评估重金属对沉积环境的影响,东海岛潮间带大部分区域沉积物中(∑SEM-AVS)处于0~5之间,重金属潜在生物毒性较强的区域为通明海区(7号站和8号站所在),具有较强潜在生物毒性的重金属为夏季通明海区的Zn。     

群岛峡道浓盐水排放扩散的三维数值模拟

采用三维潮流温盐数学模型对六横岛附近海域的水动力环境及盐度场分布进行数值模拟,并以实测资料进行验证,所建立模型可以较好地反映该海域潮流动力特征及盐度场的分布情况。利用验证后的三维数学模型,对海水淡化工程浓盐水排放后盐度场分布进行计算,将排放后的盐度分布与工程前进行对比分析,并推算盐升面积及垂向盐度增量。结果表明,海水淡化工程排放的浓盐水对六横岛海域盐度分布的影响主要集中在排水口附近的底层,影响区域呈带状分布,最大盐度增量为1.2左右,且排水口附近海域出现盐度垂向分层。     

典型无居民海岛(担子岛)岸滩冲淤变化过程研究

通过统计分析、空间分析、三维分析等方法,本文重现了50年担子岛及其周围海域的冲淤变化过程。得出如下结论:(1)近50年来,研究区内淤积面积大于侵蚀面积,但侵蚀强度大于淤积强度;侵蚀区主要分布在担子岛岸滩的-2m以浅区域,侵蚀呈明显的带状分布;冲淤速率呈加剧趋势,冲淤演变呈现明显的周期变化。(2)担子岛岸滩有4条剖面的冲淤形态以"整体侵蚀后退"居多,其他剖面呈"上冲下淤"的形态,剖面冲淤转换不同的剖面水深不同,在-2m以浅的岸滩,冲淤转换一般在-1.2m左右。剖面上下部位冲淤强度的不同,造成不同剖面具有不同的冲淤平衡点。本文研究成果为控制担子岛岸滩侵蚀的速率,减缓担子岛侵蚀程度提供一定的理论依据。     

岛屿海岸线自动化提取及其时空变迁研究——以大连市獐子岛为例

海岸带是受人类活动和全球海平面上升影响的敏感地带,海岸线的提取和监测是海岸带生态系统研究和社会管理的重要内容。本文在遥感和地理信息系统的支持下,以修正的归一化水体指数(Modified Normalized Difference Water Index,MNDWI)为基础,结合遥感影像处理和直方图均衡化等技术,实现了大连市獐子岛1985—2016年海岸线的自动化提取。结果表明:(1)通过与三位专家目视解译的成果比对,本文提取海岸线的精度能满足后续研究的要求(相对误差分别为0.045%,0.032%和0.023%);(2)近30年来,獐子岛海岸线总体呈现蚀退趋势,岸线长度与岛屿面积分别呈现变短和变小的趋势,獐子岛(主岛)和大耗岛的岸线蚀退速率最大,褡裢岛次之,小耗岛最小;在人类活动较为密集的区域,海岸线呈现出较为强烈的增长趋势,海水养殖和圈海建坝是岸线增长的主要驱动力;(3)獐子岛海岸线具有显著的分形性质,分形维数随时间呈现增大的趋势,獐子岛(主岛)的分形维数最大,褡裢岛的分形维数最小。     

基于分区间泛化Kriging近似模型的船舶局部结构形状优化

为提高Kriging近似模型在船舶结构性能多维度响应预测方面的适用性,对常规Kriging近似模型进行分区间泛化改进:一是对设计样本点的各个维度(分量)进行划区,并在每一个分区间内采用最优拉丁超立方(OLhd)取样;二是引入比例系数w1组合高斯与指数型相关函数提高模型对数据的泛化能力,从而在每个划分的区间内建立泛化的Kriging近似模型。通过SCH测试函数,验证了构造的分区间泛化Kriging模型有效性。结合参数化建模和改进Kriging近似模型对某过渡肘板和舱口角隅边界进行形状优化,优化第一阶段由改进的近似模型通过多岛遗传算法得到全局初步的最优解,第二阶段在初步解的基础上缩小优化变量范围,由少量的FEM计算即可在小范围内搜寻到精确的最优设计变量。结果表明:分区间泛化Kriging近似模型在预测多维度响应时较常规Kriging模型预测精度更高;分阶段的形状优化流程在保证极小误差和缩小计算成本的情况下能够得到理想的应力分布和重量优化结果,有助于船舶结构的轻量化研究。     

石岛、小麦岛及海阳海域的水温温差机理分析

利用石岛、小麦岛海洋站以及海阳核电厂水文站1997年3月～1998年2月1年的实测水温资料,本文对石岛、小麦岛及海阳三个海域的水温特点进行了分析。通过分析发现从3月～8月,三站水温处于升温期,其中海阳水温最高,小麦岛其次,石岛最低,三站水温温差较大;从9月～次年2月,三站均处于降温期。与升温阶段相比,三站水温在降温阶段的差别较小,总体来说小麦岛海域水温高于石岛,石岛水温稍高于海阳。本文最后利用三站水温观测方法的差别对该现象进行了探讨性的初步分析。     

利用TOPEX卫星高度计资料分析台湾岛周边海域巨浪和大风特征

卫星高度计实现了对全球性或区域性的海洋参量的实时监测,TOPEX卫星高度计提供了迄今为止时间序列最长、数据质量最高的全球海面风速和有效波高的同步观测资料。利用TOPEX卫星高度计资料,分析了有效波高4m以上的巨浪在台湾岛周边海域的时空分布特征,结果表明台湾岛周边海域巨浪的分布具有明显的季节特征。每年平均有效波高最大值大多数出现在夏季,春季是1a中有效波高最小的季节,而秋季和冬季是巨浪出现频率最高的季节。波高大于6m的巨浪大都出现在台湾岛东部及东北部海域,在南部海域出现较少。     

Denitrification in Qi'ao Island coastal zone, the Zhujiang Estuary in China

Samples of sediments and the overlying water were collected in the Qi'ao Island coastal zone, the Zhujiang (Pearl River) Estuary (ZE). Denitrification rates, sediment oxygen demand (SOD) , and fluxes of inorganic nitrogen compounds were investigated with N2 flux method, using a self-designed continuous flow through and auto-sampling system. The results indicate that the denitrification rates varied between 222 and 908 μmol/(m2·h) with an average of 499 μmol/(m2·h). During incubation, the sediments absorbed dissolved oxygen in the overlying water with SOD ranging from 300 to 2 363 μmol/(m2·h). The denitrification rates were highly correlated with the SOD (r2 =0.77) regardless of the NO3- + NO2- concentrations in the overlying water, organ- ic carbon contents in sediments and water temperature, suggesting that the SOD was probably the main environ-mental factor controlling the denitrification in the Qi'ao Island coastal zone. There was a net flux of NO3- + NO2-into the sediments from the overlying water. The NH4+ flux from sediments into water as the result of mineraliza-tion was between 12. 3 and 210. 3 μmol/(m2·h) ,which seems limited by both organic carbon content in sedi-ment and dissolved oxygen concentration in the overlying water.     

珠江口淇澳岛海岸带反硝化作用研究

采用N2通量法,在一套连续流动培养装置中测定珠江口淇澳岛海岸带的反硝化速率,探讨各种因素对淇澳岛海岸带反硝化速率的影响.结果表明,反硝化速率受NO3-的利用率影响,而不是NO3-的绝对浓度.大型红树植物对淇澳岛海岸带的反硝化速率影响最大,其次是硝酸盐利用率,而有机质含量的影响较小.由于大型红树植物的影响,样品Q0411-5的反硝化速率比同在岛内的Q0411-3高出1倍.样品Q0412-14的NO3-培养前后的浓度变化(△NO3-)是Q0412-9的4倍多,因为受硝酸盐利用率的影响,它的反硝化速率却是Q0412-9的2倍多.温度对反硝化速率的影响程度尚不能确定.