波浪破碎诱导的海-气无机盐通量的参数化

波浪破碎诱导生成的海盐粒子是海洋向大气输运无机盐的主要机制,海气界面的无机盐通量对于全球气候变化有重要影响。本文开展了实验室实验模拟海盐粒子生成实验,定量考察了温度和盐度对海盐粒子中离子质量分布的影响,揭示了初生海盐粒子中各离子的富集和亏损现象与温度和盐度的关系。基于实验室观测分析结果和推测假定,提出了1个既包含海面风速、又反映海表温度和海表盐度影响的海-气无机盐通量参数化方案。将此参数化方案应用于估计海盐粒子向大气输运的各种无机盐离子质量通量,并与传统方法估算结果进行了比对分析。     

南海 18°N 断面 上的体积和热盐输运

以2005—2008年4年中南海北部开放航次所获得的水文观测资料为基础,结合卫星高度计遥感资料,采用动力计算方法计算南海18°N断面的经向地转流,并与声学多普勒流速剖面仪(Acoustic Doppler Current Profilers,ADCP)走航观测资料进行对比,进而计算出通过南海18°N断面1000m以浅的各站位以及断面上总的经向地转体积、热、盐输运量。结果表明,2005—2008年南海北部开放航次期间18°N断面上的经向地转流呈相间带状分布,各站位经向地转流流速垂向分布和ADCP观测的大体一致。从卫星高度计获得的海面高度场可知,经向地转流流向的空间变化与海洋中尺度涡旋的活动密切相关。2005—2007年航次期间南海18°N断面上1000m以浅总的经向地转体积、热、盐输运均为南向输运,其3年的平均输运量分别为11.8Sv(1Sv=106m3.s 1)、0.38PW、418.8Gg.s 1;其年际间差别较大,经向地转体积、热、盐输运量均为2005年最大,2006年次之,2007年最小。2008年110°—117°E之间1000m以浅总的海水地转体积、热、盐输运量分别为7.3Sv、0.22PW、259.4Gg.s 1。     

罗源湾海岸盐沼悬沙粒度及沉降速率的观测和分析

海岸盐沼对环境变化的响应非常敏感,是研究全球变化和人类活动对海岸带环境影响的典型区域之一。影响盐沼演化过程的一个非常重要的因素就是水体悬沙特性[1]。在沿岸水域环境中,有机和无机的细颗粒悬沙在物理和化学的作用下絮凝成大颗粒的絮凝体,其粒径和沉降速率通常是分散细颗粒悬沙的好几倍,因此絮凝过程基本上改变了细颗粒悬沙的水动力行为过程[2]。絮凝体因相对分散颗粒物有较高的沉降速率,水中的悬沙更容易沉降到滩面,控制着水体中的细颗粒物质的沉降通量[3]。     

台湾海峡夏季与冬季的水体及热盐通量观测

利用在台湾海峡附近的下放式声学多普勒流速剖面仪(Lowered Acoustic Doppler Current Profiler,LADCP)观测资料和温盐观测资料,通过对连续站的两个季节观测进行正压和斜压潮流分析从而去除潮流得到准定常流,并在此基础上计算了南海和东海之间通过台湾海峡输运的水体及热盐通量。结果表明:台湾海峡大部分海域是半日潮海区(正规半日潮及不正规半日潮海区),半日潮主要分量为太阴半日分潮M2;台湾海峡的水体输运及热盐通量呈现明显的季节变化:夏季台湾海峡内表现为一支东北流向的海流,即台湾海峡暖流,存在3.3 Sv(1Sv=106 m3/s)的东北向水体输运,冬季东北季风较强,西南方向的海流加强,混合层可达到底部,存在1.8 Sv的东北向水体输运。与此对应的热盐通量分别为:夏季热通量为0.34×1015 W,盐通量为118.6×109 g/s;冬季热通量为0.14×1015 W,盐通量为72.9×109 g/s。该结果对台湾海峡通量的研究给出了一个直接观测的准确值,并为相关的数值研究提供了参考。     

潮沟系统水沙输运研究——以长江口崇明东滩为例

本研究以崇明东滩2015年4月实测潮间带水沙数据为基础,分析了潮沟、盐沼及光滩的水沙特征,重点研究了潮沟系统及邻近潮滩潮周期内悬沙通量情况。结果表明:（1）潮沟表层沉积物比潮滩细,二者平均中值粒径分别为21.7 μm和33.0 μm,悬沙粒径由海向陆逐渐变小;（2）大、小潮沟潮周期内潮流均以往复流为主,垂向平均流速分别为15.4 cm/s和34.6 cm/s;盐沼界和光滩则以旋转流为主,平均流速分别为11.3 cm/s和28.9 cm/s;（3）潮沟中的高悬沙浓度出现在涨潮初期,最大可达7.5 kg/m3,而潮滩高悬沙浓度则出现在潮落潮中期和高水位时刻;大、小潮沟和盐沼界站涨潮阶段平均悬沙浓度大于落潮阶段,光滩站则相反。潮沟悬沙主要来自邻近水域,而潮滩悬沙则与滩面表层沉积物密切相关;（4）潮沟在潮周期内净输沙方向均指向滩地,大潮沟潮周期单宽净输沙量可达4.0 t/m;盐沼界处垂直岸线和沿岸输沙强度相近,净输沙由海向陆,潮周期离岸输沙强度为1.0 t/m;光滩沿岸输沙强度远大于垂直岸线输沙,光滩净输沙由陆向海。研究揭示了潮间带潮沟系统的强供沙能力以及研究区域光滩冲蚀,盐沼植被带淤积的动力地貌过程。     

中国主要入海河口咸潮入侵变化特征

长江口、钱塘江口和珠江口是受咸潮影响较为严重的区域。本文利用全国沿海海平面变化影响调查、沿海水文观测等数据,分析了近十年长江口、珠江口和钱塘江口咸潮入侵的变化特征及影响。分析结果表明:(1) 2009-2018年,长江口咸潮入侵次数和持续时间均呈减少趋势,该时段长江口共监测到约48次咸潮入侵过程,发生时间集中在9-10月至翌年5月,其中3月和11月入侵次数较多,分别为12次和7次。(2)钱塘江口咸潮入侵过程受沿海季节性海平面影响显著,12月至翌年3月为钱塘江口季节性低海平面期,4-7月上旬径流量较大,上述两个时期钱塘江口受咸潮入侵的影响均较小,7月下旬至11月上旬,钱塘江口处于季节性高海平面期,是咸潮影响的集中时段。(3) 2009-2018年,珠江口共监测到约57次咸潮入侵过程,发生时间集中在9-10月至翌年3-4月,其中1月、2月和10月咸潮入侵次数较多,均超过10次,2015年至今咸潮持续时间明显增加。(4)咸潮入侵次数和持续时间与基础海面和径流量等密切相关,咸潮入侵影响三大河口沿线水厂供水以及工农业生产取水,给沿岸城市的居民生活、工农业生产和渔业养殖等造成一定不利影响。     

塔里木盆地西部古盐岩同位素地球化学与成钾预测研究

我国钾盐资源紧缺，寻找优质大型钾盐矿床一直是国家资源普查的重要目标这一。塔里木盆地在其地史发展过程中，曾与广海相通，多期海水的侵入和间断，以及适宜的构造、古地里环境具备成钾的基本地质条件，因此一直被列为我国寻找古钾矿的重点地区。为了更准备地判断其成盐的海陆相特征，即成盐物质的主要来源，以及岩盐沉积之前的古卤水蒸发浓缩阶段，预测更有前景的成钾远景区，论文选择了蒸发岩沉积序列中的石膏及石盐矿物，分别分析了其硫同位素及氯同位素分布特征。结果表明，非还原环境下沉积的石膏硫同位素可以准确判断盐岩沉积的海相、陆相和海陆交互沉积特征，氯同位素可以判断岩盐的沉积阶段。应用这两个同位素新指标分析，塔里木盆地西部喀什次级构造凹陷晚白垩世盐岩沉积接近海相沉积类型，而且岩盐沉积阶段较晚，是一最有利成钾远景区。     

缢蛏耐高盐性能及其与生长性状的相关性分析

缢蛏(Sinonovacula constricta)是我国重要的水产经济贝类,开展耐高盐新品种选育对平衡不同地区缢蛏良种养殖意义重大。本研究对不同家系缢蛏幼贝进行高盐胁迫,运用统计学方法和相关性分析探究了缢蛏耐高盐性能及其与生长性状的相关性。结果显示,缢蛏家系间壳长、壳高、壳宽和体质量表型值差异较大,体质量变异系数达15.53%。不同家系对高盐耐受性差异较大,家系间死亡率范围在0～100%。胁迫实验共持续9 d,各家系缢蛏首粒死亡时间在第1～9 d之间,而且死亡率较高的家系内缢蛏死亡时间离散程度较大,说明不同个体间高盐耐受性差异也较大。缢蛏开始出现大量死亡的时间主要在胁迫后第8 d,第9 d部分家系死亡率高于80%,说明缢蛏对高盐耐受存在一个阈值,超过该阈值会开始或大量死亡。皮尔逊和斯皮尔曼相关性分析显示,缢蛏存活时间和生长性状为正相关,其中存活时间与缢蛏壳长、体质量相关性均达到显著水平(P<0.05)。缢蛏存活率与体质量、生长速度均显著正相关(P<0.05)。整体而言,壳长较长和体质量较重的缢蛏个体耐高盐性能较强,在高盐环境中具有生长优势。本研究揭示了缢蛏的高盐耐受性及...     

LMWOA (low molecular weight organic acid) exudation by salt marsh plants: Natural variation and response to Cu contamination

This work aimed to evaluate, in vitro, the capability of roots of two salt marsh plants to release low molecular weight organic acids (LMWOAs) and to ascertain whether Cu contamination would stimulate or not organic acids exudation. The sea rush Juncus maritimus and the sea-club rush Scirpus maritimus, both from the lower Douro river estuary (NW Portugal), were used. Plants were collected seasonally, four times a year in 2004, during low tide. After sampling, plant roots were washed for removal of adherent particles and immersed for 2 h in a solution that matched salinity (3) and pH (7.5) of the pore water from the same location to obtain plant exudates. In one of the seasons, similar experiments were carried out but spiking the solution with different amounts of Cu in order to embrace the range between 0 and 1600 nM. In the final solutions as well as in sediment pore water LMWOAs were determined by high performance liquid chromatography. Plants were able to release, in a short period of time, relatively high amounts of LMWOAs (oxalate, citrate, malate, malonate, and succinate). In the sediment pore water oxalate, succinate and acetate were also detected. Therefore, plant roots probably contributed to the presence of some of these organic compounds in pore water. Exudation differed between the plant species and also showed some seasonally variation, particularly for S. maritimus. The release of oxalate by J. maritimus increased with Cu increase in the media. However, exudation of the other LMWOAs did not seem to be stimulated by Cu contamination in the media. This fact is compatible with the existence of alternative internal mechanisms for Cu detoxification, as denoted by the fact that in media contaminated with Cu both plant species accumulated relatively high amounts (29–83%) of the initially dissolved Cu. This study expands our knowledge on the contribution of globally dominant salt marsh plants to the release of LMWOAs into the environment.     

阿尔金山羌塘高原水资源开发及罗布泊钾盐矿建设的设想

阿尔金山水资源相对丰富,是巴音郭楞蒙古自治州河川径流的主要形成区之一,巴音郭楞蒙古自治州若羌县罗布泊镇钾盐贮量很大,经济效益可观,但水资源成为了罗布泊钾盐矿发展的限制性因素。能否把阿尔金山的水资源作为罗布泊钾盐矿发展的支撑,是我们必须回答的一个问题。本文利用新疆维吾尔自治区水利厅阿尔金山野外考察资料,分析阿尔金山的水系与湖泊、自然地理和社会经济特点,以期为探讨阿尔金山能否作为罗布泊钾盐矿开发的水源条件提供理论依据。