上海地学研究：从长江口到深海——中国科学院院士汪品先教授接受本刊专访

2011年8月30日下午,本刊主编、上海市地质调查研究院总工程师严学新教授,本刊编辑部主任、上海市地质调查研究院总工程师办公室副主任龚士良教授,在同济大学海洋与地球科学学院杨守业教授的陪同下,拜访了中国科学院院士、同济大学海洋与地球科学学院汪品先教授,并作了专题访谈。     

双台河口自然保护区濒海湿地景观变化及其管理对策研究

从国内外湿地研究进展看，濒海湿地景观变化及其管理对策研究得到人们越来越广泛的重视。以辽宁双台河自然保护区为研究区域，利用1994和1997年两期TM数据进行GIS数据处理，通过各种类型的湿地景观在该时段的面积变化得到保护区濒海湿地景观的动态变化特征，并在变化原因分析的基础上提出了一些相应的保护区管理对策，以便更好地为湿地保护和管理提供决策依据。     

辽宁省海岸带主要河口区一万年来沉积速率及海平面波动情况

采用钻探手段,通过14C、OSL测年,利用4孔岩心,计算了辽宁省海岸带主要河口区一万年来沉积速率,并分析了海平面波动情况.研究表明,辽宁海岸带长期平均的河口海岸区的沉积速率较低.其中,辽东半岛东北部黄海海岸带鸭绿江平原全新世早期处于剥蚀环境,大洋河平原全新世平均沉积速率为1.4 mm/a,辽东湾北部下辽河平原全新世平均沉积速率为1.52 mm/a,辽西海岸带大凌河冲积扇全新世平均沉积速率为1.87mm/a.全新世Ⅰ海相层或海陆过渡相层总体上表现为一次海侵,与下辽河平原区盘山海侵相对应,但各地段海平面波动情况不尽一致.     

由ERS-1波形重构确定我国近海平均海平面

近海岸区域平均海面高在大地测量学、物理海洋学以及地球物理学研究中具有非常重要的意义.受各种条件的制约和限制,目前卫星测高技术主要应用于深海区域,在近海区域尤其是海岸线附近区域的应用几乎为空白.本文根据ERS-1测高卫星回波波形特征,采用五参数线性模型,由最小二乘拟合方法,对近海区域尤其是靠近海岸线附近的ERS-1测高波形数据进行波形重构.比较波形重构前、后解算平均海面高,表明波形重构技术不仅明显改善了解算近海海面高的精度,而且增加了近海测高海平面的分辨率,并使卫星测高有效观测延伸至海岸线附近.随后,本文利用波形重构后海面高数据构造了近海多年平均海平面,并对我国近海海平面特征进行了初步分析.     

论中国国家公园地质考察与评价——以浙江丽水百山祖国家公园为例

鉴于保护地调查评价历史与目标,国家公园地质考察评价基准是地质学关于地球的“时间、空间、演化”知识的发现路径,既识别国家公园候选地的国家符合性地质事件,又识别国家公园自然性、独特性、优美性、多样性、整体性的地质机制,提供国家公园最重要的自然生态系统与自然景观保育管理的地质学支撑。浙江丽水百山祖国家公园符合性的地质事件是公园发现的4.0~4.2 Ga冥古宙陆核物质的锆石晶体、中生代岛弧陆盆火山酸性火山岩系列和从流纹岩山岭到花岗岩—变质岩谷底的“峰—岭—丘—谷（盆）”的亚热带滨海山地地貌结构,地貌结构发育演化是百山祖公园最重要的自然生态系统、区域性流域水源地、独特山水景观的形成基础。保护百祖山公园地貌结构和过程的完整性与真实性是确保其重要自然生态系统自然演化和生态服务产品持续供给的基础。     

海岸带及其调查技术进展

海岸带是重要海陆过渡带地貌单元与区域,兼受海陆动力双重作用与影响,包括不同类型的沉积相,经历复杂的动力沉积、地貌演变及灾变过程。海岸带调查涉及学科交叉融合,调查要素相对独立与内容多学科交叉并存。我国曾分别于1960年、1981年和2003年组织开展过全国海岸带综合调查工作,调查获取了大量丰硕成果。当前海岸带调查与研究过程中亦暴露出一些亟需突破问题,包括:1)海岸带存在大范围"盲区",浅水易陷、礁石养殖等区域难以到达,成为海岸带数据"空白区"、调查"禁区";2)我国海岸带观测平台数量少、分布零散,未形成综合有效观测网,导致长时间序列、多源准同步调查数据缺乏,难以准确把握海岸带变化规律,破解资源环境有关问题;3)海岸带数据获取智能化程度低,严重阻碍制约有关对策及时有效性;4)海岸带不同学科协同调查、交叉融合研究模式尚未建立,不能及时发现海岸带科学问题。今后海岸带调查将在海岸带高分辨率过程数据、全覆盖无死角实时动态数据获取技术,长时间序列综合数据采集平台建设,陆海空全天候立体化数据采集传输及快速智能决策,以及海岸带多学科交叉攻关研究等方面取得突破。     

苏北海岸带潮成辐射砂脊群的形成及其古地理意义

南黄海潮成辐射砂脊群的面积约为20000km2，以160° 的角度从弓京港向海展开。它与以弓京港为顶点的辐聚辐散潮流场相伴而生。60余个钻孔揭示，毗邻海区辐射砂脊体系的江苏沿岸平原上存在一个面积约3000 km2潮成砂区，其顶点位于东台，同样呈扇形以130°的角度向东展开。在潮成砂区内潮成砂质沉积单元位于冰后期海侵型砂坝-湖沉积层之上，二者之间具明显的冲刷面。砂坝-湖沉积层位于晚更新世基底硬粘土层之上，二者之间有较长的沉积间断。潮成砂沉积层上覆潮坪沉积层，二者呈渐变关系。以潮成砂层底部的侵蚀面为界，其下为海侵序列，其上为海退序列。古潮流的研究揭示，潮成砂区内同样存在辐聚辐散的古潮流场，其顶点位于东台附近。由此推断，沿海平原的潮成砂区内也是辐射状潮成砂脊体系，它形成于全新世海退时期。由于长江和黄河三角洲的前展，以东台为顶点的潮成砂脊体系逐渐暴露成陆。陆上和海域潮成辐射砂脊群形成于相同的潮汐动力环境，但处在不同的发育阶段，前者形成于全新世中期，后者发育于全新世晚期。矿物分析揭示，陆上和海区的潮成辐射砂脊体系主要由长江和黄河沉积物组成，其中长江沉积物由南向北运移，且时间较早；黄河沉积物由北向南运移，时间较迟，这种泥沙的运移趋势一直延续至今。随着海平面上升趋于减缓，长江三角洲增长，江苏海岸线向外推进，苏北潮成砂区逐渐出露成陆。1128年黄河由苏北入海，大量的黄河沉积物的加入，加快了本区海岸线的推进速度。潮成辐射砂脊体系与辐聚辐散的潮流场相伴而生，全新世最大海侵以来，辐聚辐散的潮流场的位置曾经历三次变化，第一次以长江古河口湾为顶点，第二次位于现今陆上潮成砂区，第三次位于以弓京港为顶点的现代海域，代表了潮成辐射砂脊体系发育的三个阶段。只是长江古河口湾的潮成辐射砂脊体系由于河流的巨大改造作用，可能未很好保存，至今未发现典型的辐射砂脊体系。     

A Note on Tsunami Bore Front

A note is presented on tsunami bore front. This tsunami bore front is an old dynamical problem but also a new problem to be understood. The tsunami event on 2004 December 26 has raised this is an urgent problem. The author introduces here a model in order to see a hydrodynamical specific property of the tsunami bore front. This modeling gives us a new understanding about what mechanics is for the interested tsunami bore front, especially, around a coastal zone. This work adds a new understanding about mechanics of water motions as the tsunamis generated by the earthquake undersea at a distant area from the coast. The model in this work points out a specific transitional pattern as a function of time and space of tsunami bore front. This modeling gives what is essential at considering tsunami bore front.     

ANALYSIS OF A CASE OF EAST ASIA COASTAL CYCLOGENESIS*

The evolution of an explosive cyclone off the East Asia coast in March 1979 is described.A shortwave trough in the southern branch of upper-level westerlies initiated the incipient cyclone.Later,a polar trough in the north amplified and became in phase with the southern shortwave to form a major trough.This major trough was responsible for the rapid intensification of the surface cyclone.In the early development stage,warm and moist air was transported northward to the developing area by a strong low-level jet.The ageostrophic wind associated with the low-level jet contributed to the frontogenesis,creating a favorable low-level environment for the rapid deepening.A low-level positive potential vorticity anomaly was created prior to the onset of rapid deepening.It was a result of frontal cloud condensation.The cyclone intensified rapidly when stratospheric air with high potential vorticity penetrated to the mid-troposphere.The rapid deepening took place at a location under the left-exit region of an amplifying jet streak behind the major trough and the right-entrance region of another anticyclonically-curved subtropical jet streak in a quasi-stationary ridge overJapan.Due to the blocking effect of the Tibetan Plateau,two shortwave disturbances were observed in the upper-level westerlies on the north and south sides of the Plateau.The southern disturbance initiated the incipient surface cyclone,while the amplifying northern disturbance was responsible for the rapid deepening.Thus,the evolution of the explosive cyclone in this case can be regarded as consecutive Petterssen's "type-B" cyclogenesis in two separate stages.     

利用不对称的地下水位潮汐波动确定滨海含水层参数

在滨海地区,地下水水位受潮汐波动影响较大,使得传统的抽水试验、水位回复试验等方法确定含水层参数存在困难且花费较大。通过对广西北海市滨海含水层地下水位动态资料进行分析,发现其上升段和下降段是不对称的。基于海岸带承压含水层正弦潮汐波的传播理论,提出了确定含水层参数的分段法,并与振幅衰减法和滞后时间法进行对比,各种方法求出的储水系数与导水系数之比(S/T)很接近,说明分段法是有效的。对于北海市滨海含水层,上升段求出的S/T值比下降段要大,其成因机理还有待进一步分析。