晚第四纪热带西太平洋海气CO2交换影响因素

探究海气CO₂交换有助于解析全球碳循环和全球气候变化。由于海水和大气的直接接触,研究表层海水碳酸盐系统变化成为探究海气碳交换的关键。基于已有热带西太平洋表层海水碳酸盐系统研究成果,本文总结了有孔虫壳体B/Ca和δ¹¹B指标重建碳酸盐系统参数的原理、方法及优缺点。然后,从厄尔尼诺-南方涛动(El Ni?o-Southern Oscillation, ENSO)、东亚季风以及大气桥梁和海洋隧道三方面综述了晚第四纪热带西太平洋海气CO₂交换影响因素的研究现状。结果显示,类ENSO通过横向平流和垂向变化分别影响热带西太平洋东端和西端的海气碳交换。东亚夏季风对热带西太平洋海气碳交换具有较强的调控作用,而东亚冬季风的调控作用较弱或不明显。冰消期南大洋深部流通状况增强,可通过大气桥梁(大气CO₂)和海洋隧道(南极中层水)影响热带西太平洋海气碳交换。然而,为了更准确清晰地了解全球碳循环变化,还需针对指标记录的可靠性、覆盖范围以及海气碳交换在更长时间尺度的变化机理等方面开展更多研究。     

渤海海域渤中19-6构造古近系泥岩段速度异常分析及定量预测

渤中19-6、渤中21/22构造区位于渤中凹陷西南部,其中渤中19-6构造古近系底部砂砾岩层和太古界潜山以及渤中21/22构造古生界潜山均有商业性油气发现。已钻井揭示研究区古近系泥岩段普遍发育异常高压,实测压力系数介于1.2～2.0。在这样的超压背景下,应用传统方法对未钻区块超压泥岩段速度预测存在较大误差。而该段地层速度预测的准确性,对于更深部的砂砾岩层和潜山顶面深度预测及钻井作业安全至关重要。以超压形成机制为出发点,明确本区速度异常的主要控制因素为欠压实作用和生烃作用。随着埋深增加,通过对比压力、速度受欠压实和生烃作用强弱变化的影响,发现在古近系超压泥岩段,欠压实作用对速度影响逐渐趋于稳定,速度的变化主要受控于生烃作用的强弱,并据此建立了速度和影响因素之间的定量关系。根据该方法预测的潜山顶面深度与探井实钻深度吻合度较高,提高了钻井作业的安全性。     

南海琼东上升流区过去1900年海洋生产力记录

对南海琼东陆架上升流区一根45 cm海洋沉积柱样进行了年龄和地球化学元素分析,并利用生物源Ba(Babio)重建了研究区过去1 900年的海洋生产力记录。结果表明海洋生产力在过去的1 900年中变化明显,在中世纪暖期时生产力相对较高,而在气候相对凉爽的小冰期时生产力相对低。海洋生产力在过去100多年增加迅速(当前Babio约为210μg/g),达到过去1 900年以来的最高水平。通过与气候环境记录对比,发现琼东上升流区海洋生产力受东亚夏季风影响显著,并与温度变化之间存在一定的关联。在气候温暖期,东亚夏季风强度增加,引起沿岸上升流增强,使得海洋生产力提高。在全球变暖背景下,人为因素导致的气候变化可能会对该地区海洋生产力造成影响。     

印度洋热力分异与洋际协同对中国气候的影响及关键灾害风险初探

印度洋是泛第三极海陆气系统的重要成员,同时是全面顺利推进“21世纪海上丝绸之路”建设的关键海域,其热力状况严重影响亚洲季风变异及我国和全球的气候变化。文章从印度洋热力异常的模态分型、中小尺度关联、海气相互作用过程、洋际协同效应以及对我国气候环境的关键影响风险等角度进行分析探讨,并针对研究现状和不足提出研究建议。结果表明：印度洋热力分异与跨区域多源、多尺度交互胁迫对我国东部季风气候与环境生态具有重要协同调控作用和高致灾风险。建议通过国际合作开展海洋全要素过程综合调查,夯实印度洋多维度系统观测体系,突出印度洋中小尺度动力过程研究,深化跨界面多尺度过程相互作用、影响和适应有关的耦合机理、联合影响、协同效应气候诊断分析,明确作用隶属和通道机制;发展大数据诊断人工智能和机器学习自适应自组织新方法与数字孪生新技术,丰富中小尺度理论和建模研发,提高我国季风气候和海洋环境变化及其极端灾害研究与预测水平,服务于关键风险预估和等级区划以及灾害精准防治,为“21世纪海上丝绸之路”的气候与海洋环境安全保障及我国防灾减灾与风险治理提供必要科学参考和科技支撑。     

潮汐和风对马六甲海峡海流的影响

基于非结构有限体积法海洋模型FVCOM(Finite-Volume Community Ocean Model), 建立了马六甲海峡及其毗邻海域高分辨率水动力数值模型, 研究了风和潮流作用下的余环流结构以及水体输运特征。结果表明, 马六甲海峡航道中央潮流运动以往复流为主, 边缘存在旋转流; 主要研究区域内落潮流速略大于涨潮流速, 东南窄道处流速最大; 因峡道束窄变浅, 在涨落潮过程中潮流发生汇聚与分离; 主要研究区域东南段存在3个显著的潮致余环流; 东北季风驱动时模型响应为海峡海流整体向西北方向流动, 西南季风时反之; 季风期间潮致表层余环流结构被破坏, 但底层余流仍存在水平环流结构, 且随着风速增加, 底层余环流的数目、大小、形状、位置均会产生变化; 季风过渡期余环流结构也会发生部分改变, 尤其是小潮期间风场影响效果显著。     

千里岩的气温变化特征及其与西北太平洋副热带高压的关系

本文根据１９６０～１９９４年千里岩和青岛月平均气温资料，分析了千里岩与青岛３５年来气温的年、季变化特征及差别，发现３５年来，千里岩和青岛的年、季平均气温均呈变暖趋势，但千里岩增温幅度较青岛小。从分析中发现，与气温变暖趋势相对应，西北太平洋副热带高压（以下简称副高）面积、强度指数的年、季变化也呈明显的增强、增大趋势。且年平均气温与冬季副高面积指数相关最显著。最后依此关系建立回归方程，并预测了１９９６年千里岩年平均气温的变化趋势。     

副热带海域的海洋加热异常及其对副高的影响

海洋在天气、气候及大气环流变化过程中起着重要作用,海洋热源的异常分布是造成长期天气异常的重要原因。海洋对大气的作用主要是通过海气界面的热量交换来实现的，因此,直接运用海气热量交换来考虑海洋对大气的加热作用,分析海洋加热异常对长期天气、气候及大气环流的影响,具有更明确的物理意义。 西北太平洋副热带高压是造成我国旱、涝及天气变化的主要副热带天气系统,对我国夏季气温、雨带位置及强度影响很大。西北太平洋中、低纬副热带地区是海洋向大气提供热量和水汽较多的地区,也是海气相互作用最强烈的海域,这一地区的海洋加热对西北太平洋副热带高压的变化将有直接影响。本文分析了冬季西北太平洋副热带海域海洋加热主要场的分布特征,指出了海洋加热与西北太平洋副热带高压的关系。结果表明,冬季该海域海洋加热较常年偏多时,冬、春至初夏副高偏弱,位置偏东、南(6月副高脊线位置除外);反之,海洋加热较常年偏少时,副高偏强,位置偏西、北(6月副高脊线位置除外)。该海域海洋加热对副热带地区大气环流,尤其是副热带高压环流的变化有着重要作用。本结果对预测西北太平洋副热带高压的变化,研究中纬度海洋加热对西北太平洋副热带高压及其大气环流的影响有十分重要的意义。     

深水钻井中浅水流灾害问题及其地球物理识别技术

在深水钻井中,浅水流是一种常见的地质灾害。中国正在进行深水油气勘探,十分有必要开展这方面的地质灾害研究。介绍了浅水流的形成机制及地球物理特性。目前用于识别和预测浅水流的手段有测井和反射地震两大类方法。主要介绍了几种用于参数提取的地震反演方法,如传统Dix反演、叠后振幅反演、层析反演、叠前振幅反演等。     

El Niño对东亚气候年际异常影响的数值模拟

根据1949~1998年期间8次显著El Niño事件合成的24个月年际海温异常(SSTAs)和气候平均的海温(SST),利用CCM3分别进行了3个包含10次积分的集合试验,即控制试验(CTRL),热带太平洋海洋全球大气试验(TOGA)以及整个太平洋海洋全球大气试验(TOGA-NP),通过对比分析这3个试验之间的集合模拟结果,揭示了在El Niño不同演变阶段东亚气候年际异常响应结构以及北太平洋年际SSTAs在此过程中的调制作用.结果表明:El Niño发展阶段夏季,东亚地区大气环流异常呈显著的负PJ波列,副热带高压减弱、偏东,东亚夏季风增强,东北和江淮流域降水偏多,华北和长江流域及其以南地区降水偏少;El Niño成熟阶段冬季,东亚大槽加强,东亚北部冬季风加强,西太平洋副热带地区低层有显著的反气旋式异常风场,华南地区降水显著增多;El Niño衰亡阶段夏季东亚气候年际异常型与其发展阶段夏季几乎相反.同时,北太平洋年际SSTAs对El Niño影响东亚气候年际异常有一定的调制作用,使模拟的我国降水异常分布更符合观测.     

南沙及其邻近海区的天气气候特征

南沙群岛海区，具有盛行季风和受各种天气系统影响明显、高温高湿、常年多去、降雨量丰富、大风频繁、风向变化规律明显、辐射强烈、热量充沛、“长夏无冬”的气候特征。