投弃式海流剖面测量仪测量原理研究

根据投弃式海流剖面测量仪的测量原理建立了二维海流运动感生电场离散和连续模型,通过模型推导得到了海流与感生电场间的关系公式。通过对海流感生电磁场的分析,对海流测量的基本方法进行了研究,通过感生电磁场的量级的计算,确定了投弃式海流剖面测量仪研究的主要方向和关键技术。     

基于南海北部海区浮游植物吸收光谱斜率变化的粒级结构反演

浮游植物的粒级结构是一个重要的生物参数。基于南海北部海区不同水体环境下测量的生物光学数据, 作者深入研究了粒级结构对浮游植物吸收光谱的影响。结果表明, 选择443和510nm波段计算得到的浮游植物光谱斜率S对粒级结构的变化具有较高的敏感性, 其随着小型浮游植物比例的增大呈不断增加的趋势。S与水体叶绿素a浓度、浮游植物吸收系数(aph(443))之间表现出明显的正相关特征。以40%为界对不同粒级浮游植物的优势进行定义, 发现在S与叶绿素a浓度、aph(443)的关系分布中小型(Micro)和微微型(Pico)浮游植物占据优势的水体表现出较为明显的分界, 叶绿素a浓度和aph(443)分别在0.70mg•m-3和0.05m-1附近, 相应的S在0.0004(m•nm)-1左右。基于实测数据建立的遥感反射率蓝绿波段比值与S之间的统计关系, 决定系数高达0.91, 为从水色遥感数据反演浮游植物粒级结构提供了重要手段。     

略论海洋测高卫星GPS厘米级定轨的实施基础

基于对多种飞机的机载GPS测量实践,认为我国HY-2海洋二号卫星实现厘米级精度的星载GPS定轨测量的基础是:选择适合天线,捕获多颗在视GPS卫星;注重天线安装位置,减弱多路径效应影响;选择适合GPS信号接收机,确保星载GPS测量数据优质。     

海面大气和海洋条件变化引起的太阳辐照度高频变化分析

海洋光学考察时需要同步测量大气中的下行太阳辐照度,其测量采样频率比常规大气辐射观测高300倍,可记录到达海面太阳辐射的高频变化。利用2007年在白令海考察的数据,详细研究了辐照度高频变化的特征与原因,得出影响辐照度记录的主要因素有云层、海雾和海浪。结果表明,这3种因素的影响有明显的差别,使作者有可能在不确切知道现场情况的条件下,由数据本身判断辐照度变化的原因,并获取有关的参数。云层引起的辐照度变化具有低频率、大振幅的特征。海雾引起的辐照度变化最为复杂,变化幅度大,变化周期复杂,从几秒到上百秒,与云层效应相区别。晴空条件下,海浪调制的反射信号通过空气中的水汽散射影响辐照度计测量数值,形成周期短、振幅小的稳定振动信号,与云和雾的效应有明显区别。文中提供了云、雾和浪对辐照度影响的定性特征和定量分析结果,对理解海面辐照度记录,并正确处理数据有指导意义。     

兴安地块南段晚泥盆世包格德岩体时代的厘定及地质意义

中亚造山带东端兴安地块南段的包格德岩体由石英二长岩、二长花岗岩和花岗斑岩3种岩性组成,岩体锆石LA-ICP-MS U-Pb定年结果分别为368±+1 Ma、364±1 Ma、355±1 Ma,为晚泥盆-早石炭世岩浆活动的产物;岩体的(Na2O+K2O)含量为7.62％～8.82％,K2O/Na2O值为0.93～4.21...     

Long-Term Variability of Volume and Heat Transport in the Nordic Seas: A Model Study

This article presents results from a model study of interannual and decadal variability in the Nordic Seas. Fifty years of simulations were conducted in an initial condition ensemble mode forced with the National Centers for Environmental Prediction (NCEP) reanalysis. We studied two major events in the interannual and interdecadal variability of the Nordic Seas during the past fifty years: the Great Salinity Anomaly in the 1960s and early 1970s and the warming of the Arctic and subarctic oceans in the late 1990s.

Previous studies demonstrated that the Great Salinity Anomaly observed in the subarctic ocean in 1960 was originally generated by intensified sea-ice and freshwater inflow from the Arctic Ocean. Our model results demonstrate that the increase in the transport of fresh and cold waters through Fram Strait in the 1960s was concurrent with a reduction in the meridional water exchange over the Greenland–Scotland Ridge. The resulting imbalance in salinity and heat fluxes through the strait and over the ridge also contributed to the freshening of the water masses of the Nordic Seas and intensified the Great Salinity Anomaly in the Nordic Seas.

The warming of the Atlantic Waters in the Nordic Seas and Arctic Ocean during the past two decades had an important impact on the variability of these two ocean basins. Some previous observational and model studies demonstrated that the warming of the subpolar Atlantic Ocean in the late 1990s and the meridional transport of the Atlantic Water mass (AW) into the Nordic Seas and Arctic Ocean contributed to this process. At the same time, observations show that the warming of the AW in the Nordic Seas started in the 1980s (i.e., earlier than the warming of the subpolar North Atlantic Ocean). Our model results suggest that this process was triggered by an imbalance in the lateral heat fluxes through Fram Strait and over the Greenland–Scotland Ridge. In the late 1980s the AW transport over the Greenland–Scotland Ridge was stronger than normal while the exchange through Fram Strait was close to normal. The related imbalance in the lateral heat fluxes through the strait and over the ridge warmed the Nordic Seas and caused an increase in the temperature of the AW inflow to the Arctic Ocean in the late 1980s (i.e., about a decade earlier than the warming of the source of the AW in the subpolar North Atlantic Ocean). Thus the model results suggest that the imbalance in lateral heat and salinity fluxes through the strait and over the ridge connecting the Nordic Seas to the North Atlantic and Arctic oceans could amplify the interannual variability in the subarctic ocean.

[Traduit par la rédaction] Cet article présente les résultats d'une étude par modèle de la variabilité interannuelle et décennale dans les mers nordiques. Nous avons effectué des simulations sur une période de cinquante ans en mode d'ensemble de conditions initiales forcé avec les réanalyses des NCEP (National Centers for Environmental Prediction). Nous avons étudié deux événements majeurs survenus dans la variabilité interannuelle et décennale des mers nordiques au cours des cinquante dernières années : la grande anomalie de salinité des années 1960 et du début des années 1970 et le réchauffement des océans Arctique et subarctique vers la fin des années 1990.

Des études précédentes ont démontrées que la grande anomalie de salinité observée dans l'océan subarctique en 1960 a été causée par une intensification de l'apport de glace de mer et d'eau douce depuis l'océan Arctique. Les résultats que nous avons obtenus du modèle montrent que l'accroissement du transport d'eau douce et froide à travers le détroit de Fram dans les années 1960 s'est produit en même temps qu'une réduction dans l’échange méridien d'eau au-dessus de la crête Groenland–Écosse. Le déséquilibre résultant dans les flux de salinité et de chaleur à travers le détroit et au-dessus de la crête a aussi contribué à l'adoucissement des masses d'eau des mers nordiques et a intensifié la grande anomalie de salinité dans les mers nordiques.

Le réchauffement des eaux atlantiques dans les mers nordiques et dans l'océan Arctique au cours des deux dernières décennies a eu un impact important sur la variabilité de ces deux bassins océaniques. Des études observationnelles et par modèle précédentes ont établi que le réchauffement de l'océan Atlantique subpolaire dans les années 1990 et le transport méridien de la masse d'eau atlantique dans les mers nordiques et dans l'océan Arctique ont contribué à ce processus. En même temps, les observations montrent que le réchauffement des eaux atlantiques dans les mers nordiques a commencé dans les années 1980 (c.–à–d. plus tôt que le réchauffement de l'océan Nord-Atlantique subpolaire). Les résultats du modèle suggèrent que ce processus a été déclenché par un déséquilibre dans les flux de chaleur latéraux à travers le détroit de Fram et au-dessus de la crête Groenland–Écosse. À la fin des années 1980, le transport des eaux atlantiques au-dessus de la crête Groenland–Écosse était plus fort que la normale alors que l’échange à travers le détroit de Fram était près de la normale. Le déséquilibre résultant dans les flux de chaleur latéraux à travers le détroit et au-dessus de la crête a réchauffé les mers nordiques et causé une augmentation de la température des eaux atlantiques parvenant à l'océan Arctique à la fin des années 1980 (c.-à-d. environ une décennie avant le réchauffement de la source d'eaux atlantiques dans l'océan Nord-Atlantique subpolaire). Donc, les résultats du modèle suggèrent que le déséquilibre dans les flux de chaleur et de salinité latéraux à travers le détroit et au-dessus de la crête reliant les mers nordiques à l'Atlantique Nord et à l'Arctique pourrait amplifier la variabilité interannuelle dans l'océan subarctique.     

Planetons: An example of large amplitude solitary waves

Abstract

The term ‘‘solitary wave'’ is usually used to denote a steadily propagating permanent form solution of a nonlinear wave equation, with the permanency arising from a balance between steepening and dispersive tendencies. It is known that large-scale thermal anomalies in the ocean are subject to a steepening mechanism driven by the beta effect, while at the smaller deformation scale, such phenomena are highly dispersive. It is shown here that the evolution of a physical system subject to both effects is governed by the ‘‘frontal semi-geostrophic equation'’ (FSGE), which is valid for large amplitude thermocline disturbances. Solitary wave solutions of the FSGE (here named planetons) are calculated and their properties are described with a view towards examining the behavior of finite amplitude solitary waves. In contrast, most known solitary wave solutions belong to weakly nonlinear wave equations (e.g., the Korteweg—deVries (KdV) equation).

The FSGE is shown to reduce to the KdV equation at small amplitudes. Classical sech² solitons thus represent a limiting class of solutions to the FSGE. The primary new effect on planetons at finite amplitudes is nonlinear dispersion. It is argued that due to this effect the propagation rates of finite amplitude planetons differ significantly from the ‘‘weak planeton'', or KdV, dispersion relation. Planeton structure is found to be simple and reminiscent of KdV solitons. Numerical evidence is presented which suggests that collisions between finite amplitude solitary waves are weakly inelastic, indicating the loss of true soliton behavior of the FSGE at moderate amplitudes. Lastly, the sensitivity of solitary waves to the existence of a nontrivial far field is demonstrated and the role of this analysis in the interpretation of lab experiments and the evolution of the thermocline is discussed.     

Mise en évidence expérimentale des facteurs nutritifs limitants de la production du micro-nanoplancton et de l'ultraplancton dans une eau côtière de la Méditerranée orientale (Haïfa,Israël)

Enrichment experiments were carried out on seawater samples from the Israeli coast to characterise the nature of nutrient limitation. Phytoplankton chlorophyll, ATP, PC, PN, PP and bicarbonate and orthophosphate uptake rates indicate that phosphorus limitation is more extreme than that of nitrogen. A large increase in total nitrogen observed with P enrichment suggests that a substantial nitrogen fixation is mediated by picocyanobacteria in this kind of oligotrophic mediterranean waters.

     

南极中山站固体潮观测分析

中国南极中山站位于南极拉斯曼丘陵地区（λ＝７６°２２′Ｅ，φ＝６９°２２′Ｓ），１９９１年３月至１９９３年２月，用ＬａｃｏｓｔｅＥＴ型重力仪，在这个地区进行了为期近两年的观测，取得了６００多天的有效资料，经调和分析和流变模型、海潮负荷改正后得到：δｏ１＝１．２２５３±０．００３１，Δφｏ１＝０．７３°±０．１４°；δｍ２＝１．０７８５±０．００４５，Δφｍ２＝－３．５５°±０．２９°从资料分析的精度来看，观测资料是比较好的；但由于海潮负荷改正缺少附近海域的资料，会对最终结果造成较大的影响