吐噶喇海峡内潮的能量收支和大小潮变化

吐噶喇海峡是西北太平洋重要的内潮产生区域,该区域内产生的内潮对于东海陆架和西北太平洋的混合和物质输运有十分重要的作用。水平分辨率为3km的JCOPE-T(JapanCoastalOcean PredictabilityExperiment—Tides)水动力学模式的结果表明,吐噶喇海峡的内潮主要产生在地形变化剧烈的海山和海岛附近,其引起的等密面起伏振幅可达30m。吐噶喇海峡的内潮在垂直于等深线方向分为两支向外传播:一支向西北方向传播,进入东海陆架后迅速减小;另一支向东南方向传播,进入西北太平洋。吐噶喇海峡潮能丰富,其在约半个月内的平均输入的净正压潮能通量为13.92GW,其中约有3.73GW转化为内潮能量。生成的内潮能量有77.2%在当地耗散,传出的内潮能通量为0.84GW,主要通过西北和东南两个边界传出。该区域潮能通量有显著的大小潮变化,大潮期间输入的正压潮净能通量和产生的内潮能通量均约为小潮期间的2倍,但其主要产生区域基本不变,且内潮能量耗散比率均在产生的内潮通量的76%—79%。另外,内潮能通量的传播方向也没有发生变化,仍主要通过西北和东南两个边界传出。因此,大小潮的变化仅影响吐噶喇海峡处产生的内潮能量的大小,不影响其产生区域、传播方向和耗散比率。     

南海北部a波和b波的生成与传播特征的数值研究

本文基于真实地形、潮汐的高分辨率三维MITgcm海洋环流模式,对南海北部a波（大振幅波列形式）和b波（孤立子形式）的生成与传播特征进行了数值研究。首先,我们总结和分析了这些波动的生成与传播特征。然后我们计算了吕宋海峡的能量收支。能量的生成在一天内有三个极大值,其中最大值对应a波的生成。吕宋海峡西边界的能通量一天内有两个极大值,较大的那个对应a波的生成而另一个对应b波的生成。我们设计了敏感性试验来探究吕宋海峡东西海脊对a、b波的生成和传播造成的影响。通过对比敏感性实验和标准试验的结果,发现对于a波的生成东海脊必不可少,但西海脊几乎没有影响。西海脊削弱了a波的振幅但未对a波波速造成明显的影响。b波来自于从东海脊生成的扰动信号。西海脊加强了这个扰动信号但减慢了它的传播速度。     

东印度洋近20 ka以来的生物硅记录及其古生产力意义

通过对东印度洋钻孔CJ01-185的生物硅来探讨东印度洋古生产力的变化和古气候演化的响应。CJ01-185钻孔的生物硅含量在末次冰期最低,为0.86%;而到了全新世晚期生物硅含量达到1.89%。全新世晚期生物硅的堆积速率明显大于末次冰期。随着全新世海平面的快速上升,巽他海峡贯通,来自爪哇海的陆源物质输入到东印度洋,导致全新世的生物硅含量和生物硅的堆积速率增加。研究表明：巽他海峡贯通前,研究区的古生产力主要受东南季风变化和上升流的活动影响;而巽他海峡贯通后,古生产力很明显受到陆源物质输入的控制,东南季风变化和上升流的影响较弱。     

基于贝叶斯网络的朝鲜海峡大气能见度推理模型及实验

针对当前海上贸易航道通航风险评估工作中存在的能见度数据缺失等问题,提出基于贝叶斯网络的能见度数据推理技术。通过研究海域的确定、节点因子的选取、样本数据集的生成、推理模型的构建及参数学习和推理计算等流程,构建了基于贝叶斯网络技术的能见度数据推理模型,并以朝鲜海峡海域为例展开试验分析。结果表明:能见度具有年变化和年际变化特征规律,利用多年某月的数据作为训练样本推理该月的能见度等级具有较高的准确性,且相同样本形式下样本数据数量与推理结果准确性呈正相关。     

印度尼西亚北部苏拉维斯蓝碧海峡2012-2015年东南季风期间浮游植物的变化

2013年4月,2014年5月,2012年6月和2015年10月在印度尼西亚北部苏拉维斯蓝碧海峡（Lembeh Strait）进行了4个航次的海洋生态调查,研究了蓝碧海峡的浮游植物种类组成,以及浮游植物群落结构的季节变化及其驱动因子。四个航次的调查中记录了5类浮游植物和416个种（类）。调查区浮游植物密度平均为2348cells/L,硅藻和甲藻种类最多。蓝藻种类最少,但丰度很高。季风转换期的4月份和10月份浮游植物丰度总量较低,东南季风期间5月份和6月份的浮游植物丰度较高。除了束毛藻（Trichodesmium）之外,常见种是浮游硅藻。浮游植物的丰度和多样性的季节性变化明显。海链藻（Thalassionema）、拟菱形藻（Pseudo-nitzschia）和蓝藻类的束毛藻对群落的不相似性贡献最大。由于蓝碧海峡南部营养盐浓度较高,南部水域的硅藻和甲藻密度稍高于海峡北部。虽然,南北两个水体中蓝藻的分布趋于均匀,但蓝碧海峡南部也有较高密度。与雅加达湾以及中国的一些海湾相比,蓝碧海峡的浮游植物丰度相当低。分析表明,SE季风期间上升流营养盐是左右浮游植物丰度月变化的重要因素。蓝碧海峡浮游生态系原始,且接近天然本底,人类活动背景噪声低,能够清晰地响应大环境的变化,是研究浮游生态系统的理想区域。     

Recent satellite-derived sea ice volume flux through the Fram Strait: 2011–2015

The Fram Strait(FS) is the primary region of sea ice export from the Arctic Ocean and thus plays an important role in regulating the amount of sea ice and fresh water entering the North Atlantic seas. A 5 a(2011–2015) sea ice thickness record retrieved from Cryo Sat-2 observations is used to derive a sea ice volume flux via the FS. Over this period, a mean winter accumulative volume flux(WAVF) based on sea ice drift data derived from passivemicrowave measurements, which are provided by the National Snow and Ice Data Center(NSIDC) and the Institut Francais de Recherche pour d'Exploitation de la Mer(IFREMER), amounts to 1 029 km~3(NSIDC) and1 463 km~3(IFREMER), respectively. For this period, a mean monthly volume flux(area flux) difference between the estimates derived from the NSIDC and IFREMER drift data is –62 km~3 per month(–18×10~6 km~2 per month).Analysis reveals that this negative bias is mainly attributable to faster IFREMER drift speeds in comparison with slower NSIDC drift data. NSIDC-based sea ice volume flux estimates are compared with the results from the University of Bremen(UB), and the two products agree relatively well with a mean monthly bias of(5.7±45.9) km~3 per month for the period from January 2011 to August 2013. IFREMER-based volume flux is also in good agreement with previous results of the 1990 s. Compared with P1(1990/1991–1993/1994) and P2(2003/2004–2007/2008), the WAVF estimates indicate a decline of more than 600 km~3 in P3(2011/2012–2014/2015). Over the three periods, the variability and the decline in the sea ice volume flux are mainly attributable to sea ice motion changes, and second to sea ice thickness changes, and the least to sea ice concentration variations.     

吕宋海峡水体通量时空变化特征的数值模拟研究

利用区域海洋数值模式(ROMS)建立了南中国海三维海洋环流数值模型。基于2006—2018年逐日平均的数值模拟结果,分析了吕宋海峡断面(120.75°E)的纬向流及通过断面的水体通量的时空变化规律,并采用集合经验模态分解法(EEMD)分别探讨了整层和表、中、底层水体通量的时间变化特征。结果表明:断面处纬向流呈现明显的多核结构,流态分布随季节变化较小,而流速变化受季节影响较大;断面水体通量存在明显的季节、月际变化;其垂向变化在年平均、春季、秋季和冬季时都呈现"三明治"结构,分界点分别在540 m和1 720 m左右,受黑潮分支强度的影响,在夏半年(5—9月)呈现"四层"结构,上表层厚度为45～80 m且存在月变化,5月为发展期,6—8月为成熟期,9月为消亡期;表层水体通量的时间变化对整层的变化影响最大,黑潮入侵的强度是导致整层及表层水体通量变化的主要因素。     

利用Argos浮标资料对黑潮入侵南海问题的分析

通过对Argos浮标资料的分析,针对黑潮能否在吕宋海峡入侵南海的问题进行了研究,结果表明:黑潮由吕宋海峡入侵南海主要发生在秋、冬两季,春、夏季基本上不发生。而入侵主要是以流的形式传入,秋季少量的入侵水会有分支沿台湾海峡北上,冬季黑潮自吕宋海峡入侵南海后向西进入南海腹部。并对其季节变化原因作了初步讨论,该区域风应力和黑潮流量的季节性变化可能是重要原因。     

德雷克海峡上层海洋温度的年代际变化

采用经验模分解方法分析了德雷克海峡上层海洋温度的年代际变化特征.结果表明德雷克海峡上层海洋平均温度在1976-1986年以平均每年0.124 ℃的速度下降,而在1987-1998年以每年0.144 ℃的速度上升.与南方涛动指数的年代际时间尺度分量的相关性分析结果表明,热带太平洋海面气压场的变化对德雷克海峡上层海洋温度的年代际变化有一定影响.     

吕宋海峡120°E断面水交换特征

利用2007年7～8月吕宋海峡120°E断面(18.5°N～21.5°N)CTD观测数据,分析了该断面的温度、盐度和密度分布特征,并用动力计箅方法计算了断面的流速,得到了通过该断面的海水体积通量.计算结果显示,通过断面的海水主要由南海向太平洋输送,总的交换量为3.15 Sv.19°30'N～20°30'N之间,南海水通过吕宋海峡进入太平洋,而19°30'N以南和20°30'N以北至21°30'N之间.海水由太平洋进入南海.此外,流出吕宋海峡的表层流速最大可达1.3 m/s,流入南海的表层流速最大可达60 cm/s,位于19°30'N以南.