Late Quaternary paleo sea level geomorphological markers of opposite vertical movements at Salina volcanic island (Aeolian Arc)

Raised marine terraces and submerged insular shelves are used through an integrated approach as markers of relative sea level changes along the flanks of the Salina volcanic island (Aeolian Arc, southern Italy) for the purpose of evaluating its crustal vertical deformation pattern through time. Paleo sea level positions are estimated for the terrace inner margins exposed subaerially at different elevations and the erosive shelf edges recognized offshore at different depths. Compared with the eustatic sea levels at the main highstands (for the terraces) and lowstands (for the shelf edges) derived from the literature, these paleo sea level markers allowed us to reconstruct the interplay among different processes shaping the flanks of the island and, in particular, to quantify the pattern, magnitudes and rates of vertical movements affecting the different sectors of Salina since the time of their formation. A uniform uplift process at rates of 0.35 m ka⁻¹ during the Last Interglacial is estimated for Salina (extended to most of the Aeolian Arc) as evidence of a regional (tectonic) vertical deformation affecting the sub-volcanic basement in a subduction-related geodynamic context. Before that, a dominant subsidence at rates of 0.39–0.56 m ka⁻¹ is instead suggested for the time interval between 465 ka (MIS 12) and the onset of the Last Interglacial (MIS 5.5, 124 ka). By matching the insular shelf edges with the main lowstands of the sea level curve, a relative age attribution is provided for the (mostly) submerged volcanic centres on which the deepest (and oldest) insular shelves were carved, with insights on the chronological development of the older stages of Salina and the early emergence of the island. The shift from subsidence to uplift at the Last Interglacial suggests a major geodynamic change and variation of the stress regime acting on the Aeolian sub-volcanic basement. © 2019 John Wiley & Sons, Ltd.     

华南冬季准静止锋年际变异特征及其对东亚气候的影响

基于JRA55再分析资料、观测的降水量和海表温度等数据,利用统计诊断方法分析了华南冬季气候准静止锋的主要变异特征,并探讨了其与环流、海温及东亚气候的联系。华南冬季气候准静止锋的主要变异模态表现为强度变异模态和经向位置变异模态,它们以年际变化为主。类东部型ENSO海温异常及热带中西印度洋海温异常对华南准静止锋强度的年际变异有显著影响;而类中部型ENSO海温异常型显著影响着华南气候准静止锋的南北位置。华南冬季准静止锋的强度变异对东亚副热带地区的降水、以及我国东部内陆地区的近地面气温有显著影响;华南冬季准静止锋南北位置变异则显著影响我国江淮流域降水、以及我国华南至东南沿海一带的近地面气温。华南冬季准静止锋的强度变异模态对东亚的降水和近地面气温的影响范围较位置变异模态都要大。     

陆海统筹背景下海域综合管理探析

文章分析当前海域管理面临的形势,并剖析当前存在的管理问题,提出管理的总体目标和改革意见措施,同时对当前海域使用管理法修订、新一轮国土空间规划制定、围填海管控、海岸线保护与利用管理、养殖用海管理等主要工作提出管理建议。建议包括：构建基于生态系统的海域综合管理机制,深入落实生态文明建设总要求;开展海域资源本底调查,为深化综合管理奠定基础;整合涉海规划,发挥陆海统筹作用;发挥指标调控作用,实施市场化配置;调控产业用海,充分发挥海域资源最大效益;加大整治修复力度,恢复区域生态功能;打破部门间壁垒,形成监管闭环。     

气候系统模式对于北极海冰模拟分析

利用全球耦合模式对比计划第五阶段(CMIP5)模拟试验的结果,并与观测资料对比分析,评估了CMIP5模式对北极海冰的模拟效果。结果表明:多数模式可以较好地模拟出北极海冰的空间分布以及季节变化特征。1979—2005年北极海冰迅速减少,所有模式均模拟出北极海冰减少的趋势,但减少趋势大小与观测差别较大。在全球变化的背景下,全球地表气温升高1℃,北极海冰的面积减少1.02×106km2,而在模式中减少的北极海冰面积在0.62×106—1.68×106km2之间,说明模式对于北极海冰的模拟仍然存在很多不确定性。     

An improved optical flow method to estimate Arctic sea ice velocity (winter 2014?2016)

1 Jiangsu Provincial Key Laboratory of Geographic Information Science and Technology/Key Laboratory for Land Satellite Remote Sensing Applications of Ministry of Natural Resources, School of Geography and Ocean Science, Nanjing University, Nanjing 210023, China; 2 Collaborative Innovation Center of Novel Software Technology and Industrialization, Nanjing 210023, China; 3 Collaborative Innovation Center of South China Sea Studies, Nanjing 210023, China     

基于无人机光学图像的海流观测方法研究

海流信息在海上航行、海洋资源勘探等方面有着重要的应用,传统的现场和遥感观测方式不能满足大面积、实时观测海流的要求。基于无人机平台的光学海洋遥感技术具有机动灵活、成本低、分辨率高的特点,近年来在海洋环境监测中得到应用。然而,由于小型无人机容易受飞行姿态、太阳耀斑等因素的影响,目前在海流观测方面还不成熟。本文提出了利用小型无人机获取高分辨率海面流场的方法,并分析不同因素对观测结果的影响。首先,对无人机获取的光学海面图像做预处理,消除几何成像和图像噪声等因素的影响,并通过分析图像灰度值均值的变化,减小太阳耀斑对图像的影响;然后,基于三维傅里叶变换和海浪的频散关系反演海流,并将反演结果与浮标实测的海流数据进行对比,验证了该方法的可靠性。其次,结合实验数据详细分析了不同因素对海流反演的影响:在本文的实验条件下(有效波高0.2～1.5m,波浪主波周期3.8～5.7s),当图像空间分辨率为0.15m、反演子图尺寸在波浪主波波长的2～3倍时,海流的反演误差较小;增加图像幅数和提高时间分辨率也有利于提高海流的反演精度。现场观测实验的结果表明,本文提出的无人机观测海流技术可以有效获取海流信息。     

南极夏季沿海海藻Phaeocystis Pouchetii繁殖与海水中溶解游离型氨基酸含量的关系

从1988年5月～1989年1月,对东南极维斯特福尔德丘陵地区,戴维斯考察站沿海海域水体中的溶解游离型氨基酸的含量进行了长期连续测定。结果表明,在该海域海水中溶解游离型氨基酸的总浓度略高于其他海海域、浓度变化范围在19～302nmol/dm~3之间。最大丰度出现在11月份,而从11月下旬开始氨基酸含量急剧下降,至12月底达到全年最低点,从1月初开始有所回升。 占据南极夏初海水中海藻类主导地位的海藻Phaeocystis Pouchetii,其爆发性的繁殖过程从11月底开始至翌年1月底2月初结束,高峰在1月初。在Phaeocystis Pouchetii繁殖期,溶解游离型氨基酸浓度的降低与海藻细胞数量的增加有明显的负相关关系。作者认为在Phaeocystis Pouchetii繁殖增长过程中,该藻细胞直接摄取或(和)通过附随着藻类本体迅速增长的细菌群摄取溶解游离型氨基酸。     

全球变暖背景下北极海冰与东亚冬季风关系的变化及其机制

为了进一步了解全球变暖背景下北极海冰与东亚冬季风的关系及其变化,本文选用东亚冬季风北模态及南模态作为东亚冬季风指数,利用滑动相关分析、回归分析及合成分析研究了全球变暖背景下1953—2021年北极海冰密集度与东亚冬季风关系的变化特征及其机制。结果表明:11月巴伦支海海冰密集度与东亚冬季风北模态之间的关系发生了显著变化,从1962—1977年显著正相关转为1983—1999年显著负相关,2000年以后两者无显著关系。1962—1977年11月巴伦支海海冰偏多对应东亚冬季风偏强,这是大气环流影响海冰的结果,11月的大气环流异常特征维持到了冬季,使得欧亚大陆上空大气呈现出北极涛动(Arctic Oscillation,AO)负位相,在增强东亚冬季风的同时将中高纬大陆干冷空气输送至巴伦支海,在表面风应力的作用下巴伦支海海冰增多。1983—1999年则由前一时期的大气环流影响海冰变为海冰影响大气环流,11月巴伦支海海冰显著减少在冬季激发出了北极涛动负位相,加强东亚大槽及东亚高空西风急流,从而使得东亚冬季风偏强。2000年以后北极海冰与东亚冬季风北模态的关系明显减弱,此时东亚冬季风与北极涛动的负相关关系更为显著。     

白沙河流域地下水及营养盐向海湾输送

根据白沙河流域自然地理和水文地质特征 ,在大量室内外试验的基础上分别运用水量均衡法、断面法和咸淡水界面法 ,估算了白沙河流域地下水向海湾的输送水量及营养盐输送量。 3种方法估算的结果表明 ,白沙河流域地下水向海湾输送量较大且受降雨影响显著 ,丰水年 (1998年 )地下水入海量高达 2 .2× 10 6m3 ,是枯水年 (1992年 )入海量的 2倍。另外 ,农田灌溉及大气降雨淋滤土壤中所施肥料使该区地下水中营养盐浓度 (尤其是硝酸盐氮浓度 )严重超过了饮用水水质标准 ,每年有 (4～ 11)× 10 6mol硝酸盐氮随地下水入海 ,相比之下 ,可溶性二氧化硅含量稳定 ,氨氮、亚硝酸盐氮、总磷含量较低 ,排海量较少。     

长江流域梅雨的多尺度特征及其与全球海温的关系

利用EOF和小波变换方法讨论了长江流域梅雨期降水的多时空尺度特征.长江流域梅雨期降水空间分布主要存在3种类型:(1)江南北部多雨、黄淮少雨型;(2)长江中下游多雨、江南南部少雨型;(3)江淮流域、华南东南部多雨及江南北部、华北地区少雨型.时间尺度主要周期为:准2年、3～5年、准10年振荡和线性增加趋势.长江流域梅雨期降水的各主要周期与前期(秋、冬和春季)全球海温相关分析表明,前期各季海温相关以冬季相关最好.年际、准2年及3～5年振荡周期对应的海温关键区,主要在热带和副热带地区;年代际及准10年振荡周期对应的海温关键区,主要在温带海洋;线性增加趋势的海温关键区,则遍布全球海洋.选取显著性水平达到0.05的相关区域海温距平的平均值作预报因子,利用逐步回归方法对梅雨期降水距平进行回报和预报试验的结果表明,综合考虑不同时间尺度的海温因子共同作用后建立的预测模型,对预测我国梅雨期降水距平的分布,有一定的预报能力.