马尼拉地震带海啸对广东沿海影响的数值研究——潮汐与海啸的非线性作用的影响

基于COMCOT数值模型,建立了天文潮与海啸耦合数学模型,对日本"311"海啸进行了模拟验证。针对马尼拉地震带海啸,通过设计海啸震源的计算,分析广东省沿海海啸风险,从数值上得出了海啸引发的最大增水值以及海啸到达广东省沿岸的时间。     

雷州半岛灯楼角热带海岸的景观生态分类

海岸景观由于其边缘效应而具有较高的生产力和生物多样性水平,尤其是本区的热带海岸景观,由于发育有我国大陆唯一的珊瑚礁而显独特。本文根据景观生态学的分类方法,将灯楼角热带海岸景观生态划分为3大类（自然景观、经营景观和人工景观）24亚类,并揭示了本区的景观生态系统的等级和景观的演变与时空分布;由陆向海方向上依次出现陆地景观、海岸景观和沿岸浅海景观,而区域自然景观的出现时间序列上,则是陆地景观、沿岸线海景观和海岸景观。     

现代黄河三角洲海岸演化研究

通过不同年代海图或地形图对比、不同年代的卫片对比、野外地质调查、不同年代潮滩剖面测量及对比等,研究了现代黄河三角洲海岸带不同时期的冲淤速率及其发展演化趋势。黄河尾闾1996年6月进行人工改道向东流入海,开始堆积现代黄河三角洲的第11个叶瓣,推测这次改道可能是第3个亚三角洲形成的开始,使黄河三角洲的发展呈第一、第二、第三亚三角洲逐次向东偏北方向推进之势。现代黄河三角洲及莱州湾海岸带可分成7个冲淤状态不同的岸段：大口河至顺江沟岸段为相对稳定海岸段;顺江沟至挑河口岸段为弱蚀退岸段;挑河口至106站岸段为强蚀退岸段;106站至孤东油田段为石堤护岸强制稳定海岸段;孤东油田至大汶流海堡岸段为强淤进岸段：大汶流海堡至淄脉沟岸段为弱淤进海岸段;淄脉沟口至胶莱河口岸段为稳定海岸段。预测10a内,各海岸段的冲淤状态基本保持不变,但各海岸段的蚀退或淤进速率有逐渐减缓之趋势。人类活动对岸线的变迁有明显影响。     

宏观尺度下基岩海岸岸线分形机制研究--以中国基岩海岸为例

在跟踪国际、国内海岸线分形研究进展的基础上,以中国基岩海岸为例,对宏观尺度下构造对基岩海岸岸线走向、形状与分维大小的影响进行了研究,基本结论为：在宏观尺度下,构造在总体上控制着福建与台湾基岩海岸岸线的基本走向与分维大小,构造分维相对较大则其对该区域海岸线的控制作用相对较强,而区域海岸线分维相对较小;当构造分维相对较小则其对该区域海岸线的控制作用相对较弱,而区域海岸线分维相对较大。     

渤海湾北岸Bg10孔磁性地层研究及其构造意义

对渤海湾北岸孔深600m的Bg10孔进行了详细的沉积学和古地磁研究,划分了39个沉积单元;基于516个样品(60个交变样品,456个热退样品)分离出的特征剩磁,建立了钻孔的磁性地层,并与标准极性年表相对比,确定正极性N1、N2、N3、N4、N5、N6和N7分别对应C1n、C1r.1n、C2n、C2r.1n、C2An.1n、C2An.2n和C2An.3n,R1、R2、R3、R4、R5和R6分别对应C1r.1r、C1r.2r+C1r.3r、C2r.1r、C2r.2r、C2An.1r和C2An.2r。钻孔B/M界限埋深162.3m,M/G界限埋深为475.8m,钻孔底部位于C2An.3n内,其年龄应小于3.596Ma。Bg10孔包括3个沉积阶段:Ⅰ阶段为3.3~3.6Ma,沉积速率略大于130m/Ma,为构造活动期,唐县期夷平面结束后,盆地沉降和山体隆升的差异增大,并与西部地区的青藏运动A幕相对应;Ⅱ阶段为1.9~3.3Ma,沉积速率为112m/Ma,为盆地的填充过程,气候变化控制沉积过程,但沧县隆起和黄骅坳陷之间沉降仍有差异。Ⅲ阶段为0~1.9Ma,沉积速率为202m/Ma,约在1.0~1.2Ma发生一期构造活动,与西部地区的昆黄运动时代大体相当。1.0Ma以来,沉积过程受构造和气候变化双重影响,沧县隆起和黄骅坳陷之间仍有差异沉降。唐山-邢台断裂带可能在1.9Ma之后活动性增强,并和张家口-蓬莱断裂带在沧县隆起上的交汇区域形成一个次级凹陷。     

Morphological and sedimentary features of sandy-muddy transitional beaches in estuaries and bays along mesotidal to macrotidal coasts

Sandy-muddy transitional beaches (SMT-Beaches), representing the transition from sandy beaches to tidal mudflats, should theoretically develop very different morphological and sedimentological characteristics in river estuaries and in semi-enclosed bays due to their contrasting dynamic sedimentary environments. Evidence, however, is rare in the scientific literature. To reveal these morphological and sedimentary differences, the sand–mud transition (SMT) boundary distribution, beach profiles, and surface and downcore sediment grain-size compositions of 27 SMT-Beaches located along mesotidal to macrotidal coasts of the western Taiwan Strait, southeastern China, were investigated. The results show that typical estuarine SMT-Beaches are mainly characterized by an ambiguous SMT, a long distance between the SMT and the coastline (31–302 m), lower SMT and inflection point altitudes (average –0.76 m and –0.04 m), and lower upper beach gradients (~0.068) with fine sand. Estuarine SMT-Beach sediments display clear interbedded mud and sand layers, implying potential SMT migrations over various timescales. By contrast, typical bay SMT-Beaches are characterized by distinct SMT, a short distance between the SMT and the coastline (11–52 m), higher SMT and inflection point altitudes (~0.24 m and ~0.35 m), and narrower upper beaches with higher gradients (~0.095) and coarse sand. Bay SMT-Beaches present relatively stable sedimentary sequences and a narrow gravel belt surrounding the inflection point and/or SMT. These morphological and sedimentary differences between the two SMT-Beach types are initially constrained by sediment supply and transport and are further affected by tide conditions and wave climate. Sediment supply and transport predominately control the sediment structures, while the tidal range strongly influences spatial variations in SMT distances. Wave climate normally drives SMT altitude variations. This study highlights the morphological and sedimentary differences in SMT-Beaches in estuaries and bays, providing important knowledge for further revealing their morphodynamic processes and potential future nourishment. © 2020 John Wiley & Sons, Ltd.     

第四纪以来天津北部燕山隆升与山前盆地的形成*

文中报道了天津市北部燕山山前地带共4个高岩心采取率钻孔的沉积学、地层学、年代学和微体古生物综合研究。420个热退磁样品的磁倾角曲线显示,具147 m厚松散地层的标准孔Z3孔下部地层属于2.58 Ma的松山(Matuyama)极性带。随着地壳沉降,只是从早更新世,冲积扇侧缘泥质沉积物才开始充填了底砾岩层之上的沉积空间,形成广义的山前盆地中的泛滥平原;与传统上视为上新统特征沉积的红棕色黏土类似的亮黄橙-黄橙色-亮红棕色黏土,延续出现到早更新世中期,当时区域沉降中心位于距离山前断裂不足4 km处。0.78 Ma以来的布容(Brunhes)极性带厚57.8 m。谨慎地依据120 ka的布莱克(Blake)亚时确定上更新统后,可见中更新统大部缺失,与天津市区沧县隆起和北京永定河冲积平原南部所见此时的地层间断十分相近。3个钻孔的7个¹⁴C测年数据证实,距离山前断裂不足2 km的钻孔45 ka以来的地层最厚达41 m;显示自MIS3初始期,沉降中心向北迁移更靠近山前断裂,且在构造断裂作用下形成了新的狭义的山前盆地。研究区可见15 ka富有机质黏土及上覆泥炭,表明末次冰消期开始的气候转暖首先影响到华北平原山前地区。此项工作为研究晚新生代以来“源到汇”过程中渤海湾西岸的沉降提供了一个基准点。     

海南岛莺歌海近岸的潮汐不对称与潮致余流研究

潮汐不对称与潮致余流在河口海岸区的物质输运中扮演着重要角色。已往的研究表明,在驻波占主导的河口海湾中,涨落潮的历时不对称与流速不对称有较为良好的对应关系。而潮致余流主要由地形与潮波的非线性作用所致。本研究以海南岛莺歌海附近为代表,结合实际观测与数值模型,研究复杂地形的开阔近岸区的潮汐不对称与潮致余流。结果表明,在莺歌海近岸区,涨落潮历时不对称皆表现为涨潮历时短于落潮历时,而流速不对称则出现复杂的空间变化。对流速不对称的机制分解表明,研究区的流速不对称主要由K₁、O₁与M₂的相互作用,以及潮余流与各潮汐分潮的相互作用所控制。其中前者产生涨潮流速大于落潮流速的涨潮优势,而后者则与余流的方向相对应,出现多个涨潮优势与落潮优势的区域。总体而言,研究区的流速不对称由余流与各潮汐分潮的相互作用所决定。这表明,采用涨落潮历时的不对称来确定潮汐不对称的方法在开阔近海区可能并不适用。对潮致余流的研究表明,研究区的欧拉余流远大于斯托克斯余流。欧拉余流表现为多个顺时针与逆时针的涡流。涡流分布与地形具有较好的对应关系,潮流沙脊区多发育顺时针涡流,而深槽区则以发育逆时针涡流为主。摩擦力在涡流的发育中起着重要作用。     

江苏近海风暴潮增水数值模拟研究

为研究江苏近海海域风暴潮的特性以及为该海域风暴潮增水变化机理及后报做铺垫,本文基于FVCOM(Finite Volume Coast and Ocean Model)海洋模式和Jelesnianski圆形台风风场模型,建立了江苏近海风暴潮数值模型,并对江苏近海的天文潮以及1109号台风和1210号台风引起的风暴潮进行模拟。结合验潮站水位观测,研究了连云港站和吕泗站的天文潮和风暴潮增水过程。我们将风暴潮与天文潮非线性作用下的风暴潮增水和纯风暴潮增水过程进行对比,讨论了天文潮与1109号和1210号台风风暴潮之间的非线性作用引起的增水特征。结果均表明,在天文潮高潮时,天文潮和风暴潮之间的非线性作用可以抑制增水,在天文潮低潮时,天文潮和风暴潮之间的非线性作用有利于增水。除了气象因子以及天文潮和风暴潮之间的非线性作用外,该海区的地理环境也对台风风暴潮增水产生影响。因此对江苏近海的海岸线变化和浅滩地形变化进行敏感性试验,结果表明,本文所设计的海岸线变化对该海域的风暴潮增水影响较小,江苏沿海岸线的向外推移使得江苏海域风暴潮的增水略微上涨,而本文所设计的地形的变化对风暴潮增水影响较大。     

粤西沿岸海域潮汐特征

对粤西海域水东、湛江、硇州岛、南渡和海安验潮站各1年水位资料进行了调和分析及统计。结果表明:粤西海域北部湛江、水东、硇洲岛、南渡4站主要分潮为M_2、K_1、S_2和O_1,是不规则半日潮;而南部海安站主要分潮为O_1和K_1分潮,是不规则日潮。粤西沿岸各站浅水分潮和平均水位从北到南有减小趋势。在日潮不等方面,粤西沿岸验潮站都存在明显的日潮高、日潮时不等现象。日潮时不等总体上从北到南有降低的趋势,北部湛江、水东和硇州岛涨潮时间比落潮长1~1.5 h,南部南渡和海安两站涨、落潮时相差不大。另外,调和分析和经验公式不再适用于南渡站,南渡河入海口处堤闸工程是主要原因。这为粤西海域环境资源开发、航运活动等提供环境支持和保障。