应用INSAR进行黄河三角洲地面沉降监测研究

在分析黄河三角洲的地面沉降状况及其对国民经济造成的影响的基础上,说明了对黄河三角洲进行地面沉降研究的必要性。综述了合成孔径雷达干涉测量的基本原理,针对近年来国内外干涉合成孔径雷达(INSAR)技术在地面沉降方面的研究和应用成果,分析了合成孔径雷达干涉测量技术应用于黄河三角洲地面沉降研究的可行性。     

现代黄河三角洲地面沉降及其原因分析

为全面和具体地了解整个黄河三角洲的地面沉降状况,收集了现代黄河三角洲地区1956、1967、1980年1∶5万比例尺的地形图资料,利用地理信息系统软件进行数字化、建立高程数据库,生成数字高程模型。通过对不同时期数字高程进行空间运算发现,1956—1980年间黄河三角洲地区地面沉降现象普遍,沉降区年平均沉降数厘米。基于数字高程空间分析结果,探讨了诱发三角洲地面沉降的自然和人为因素。     

金衢盆地第四纪红土沉积粒度组成特征

浙江金衢盆地第四纪红土分布广泛,是开展红土与全球变化研究的理想场所之一。汤溪红土沉积剖面的粒度组成研究表明:砂(>63μm)含量极少,平均1.58%,粉砂(4~63μm)和黏粒(<4μm)为众数粒组,其含量的平均值分别为48.51%和49.91%,频率曲线呈双峰式,推测红土母质具风成特性,沉积后经历了较强的风化成壤作用;均质红土与网纹红土具有相似的粒度分布特征,但网纹红土的分选更为复杂,底部有近源物质的混入;汤溪红土粒度的纵向变化旋回和纵向变化趋势,可能指示了中更新世以来南方气候的不稳定性和气候逐渐变干冷的趋势。     

Spatial and temporal variations of mesozooplankton in the Pearl River estuary, China

This paper examines spatial and temporal variations of mesozooplankton abundance, biomass and community structure during three cruises of July 2002 (summer), January 2003 (winter), and April 2003 (spring) in the Pearl River estuary, China. Zooplankton abundance and biomass fluctuated widely and showed distinct heterogeneity in the Pearl River estuary. A total of 154 species were identified during three surveys. The number of zooplankton species richness was strongly linked to salinity. Hierarchical cluster analysis identified three zooplankton groups during this study. Estuarine, neritic and pelagic groups corresponded to the upper, middle and lower reaches in the Pearl River estuary. The difference among groups could be mainly ascribed to changes in the relative contributions of the dominant species. The fluctuations in the zooplankton abundance, biomass and community structure were determined by the interactive effects of freshwater inflow, tidal and coastal currents, chlorophyll a, salinity and temperature. Significant spatial variability in the distribution of zooplankton species, abundance and biomass can be ascribed to the virtual presence of a horizontal gradient in salinity.     

黄河口及其邻近水域强壮箭虫密度的时空分布及其与环境因子的关系

为探究强壮箭虫（Sagitta crassa）在黄河口及其邻近水域的时空分布特征及其与生物和非生物环境等因子的关系,本文依据2013—2014年在黄河口及其邻近水域6个航次的调查数据,采用丛生指标（I）、聚块性指标（A）和负二项分布参数的倒数（C_A）等聚集指标,分析了强壮箭虫的空间分布特征;应用广义可加模型（GAM）研究了强壮箭虫密度的时空分布和环境因子的关系。结果表明,黄河口及其邻近水域强壮箭虫平均密度为21.85 ind/m3,春、秋季高,冬、夏季低;其密度的空间分布以黄河入海口附近水域为密集中心,向远岸水域逐渐降低;强壮箭虫在黄河口及其邻近水域的聚集特征随密度的变化存在两次聚集和两次扩散;水深、表层水温和浮游桡足类密度是影响其密度时空分布的主要因子,总偏差解释率为55.11%,强壮箭虫密度随水深的增加而减小,随表层水温的升高先增加后减小,随桡足类密度的增加而增加。强壮箭虫密度受黄河口及其邻近水域环境因子变动的影响,具有明显的季节变化和空间分布规律。     

长江口及其邻近海域有害藻华的发生情况、危害效应与演变趋势

长江口及其邻近海域是我国近海有害藻华高发区之一。自2000年以来,由东海原甲藻(Prorocentrum donghaiense)、米氏凯伦藻(Karenia mikimotoi)和亚历山大藻(Alexandrium spp.)等甲藻形成的大规模有害藻华连年暴发,对海水养殖业、人类健康和生态安全构成了严重威胁。以往调查和研究工作表明,长江口及其邻近海域藻华优势类群近年来已由硅藻逐渐转变为甲藻,同时,有害藻华原因种也表现出明显的年际变异特征和有毒有害藻种增多的态势,亟待解析其演变机理、趋势和驱动因素。长江口及其邻近海域受长江径流影响,富营养化问题突出,是大规模有害藻华形成的重要原因。同时,该海域也受到来自台湾东北部黑潮分支的影响,但对其与有害藻华的关系所知甚少。在中国科学院战略性先导科技专项"热带西太平洋海洋系统物质能量交换及其影响"支持下,针对这一问题开展了较为系统的调查和研究工作,本文对研究中得到的科学认识进行了初步总结。结果表明:东海黑潮分支能够到达长江口及其邻近海域赤潮区,影响该海域赤潮生物多样性状况;黑潮分支对长江口及其邻近海域甲藻赤潮发生过程具有重要调控作用;长江冲淡水和黑潮分支的共同作用决定了长江口及其邻近海域有害藻华的发生过程和演变趋势。在现有结果基础上进一步分析和讨论了未来长江口及其邻近海域有害藻华的研究方向,以期为进一步解析有害藻华演变趋势、提升有害藻华的监测和预警能力提供依据。     

1970-2019年黄浦江上游年最高潮位变化及驱动因子

黄浦江年最高潮位变化关系到上海市的防洪安全,本文基于米市渡站1970－2019年年最高潮位、太湖流域降水量等数据,研究了近50 年来黄浦江上游年最高潮位的变化趋势和变异特性、发生频率变化以及潮位变化的驱动因子。结果表明：年最高潮位在1970－2019年总体呈显著上升趋势,上升幅度为81 cm,年均上升1.62 cm。1995年之后出现跳跃式的波动上升,1996－2002年相对1995年之前较大幅度上升,2003－2011年相比1996－2002年出现较明显下降,之后又较大幅度上升。随着潮位升高,各频率对应的最高潮位均较大幅度增加,升高幅度均达0.9 m以上,五十年一遇、百年一遇、千年一遇高潮位分别由1970年条件下的3.77 m、3.81 m、3.94 m升高到2019年条件下的4.71 m、4.75 m、4.92 m。与此同时,相同潮位下的重现期急剧减小,高潮位发生频率大幅度增加。分析认为,年最高潮位升高受气候变化和人类活动的综合影响,1970－1995年主要受降水量变化等气候因素的影响,1996－2019年主要受水利工程、台风频率增加等因素的影响,尤其是太湖流域太浦河等工程的修建起重要作用。     

近期长江大通至南京河段潮动力变化趋势与机制

近期长江感潮河段径、潮动力已然发生变化,但其变化机制与趋势有待进一步探讨。通过对长江大通至南京河段的野外调查,并分析了近40年来大通、芜湖和南京站水文资料,探讨了近期该河段的潮动力变化机制与趋势。结果表明:近年来长江大通至南京段潮动力有增强趋势。具体表现为相近径流量条件,潮差平均增大约10 cm,主要分潮振幅增加10%～30%,潮汐形态系数有减小趋势。引起上述变化的原因可能有:(1)近期感潮河段整体冲刷变深导致潮波上溯阻力减小;(2)口外潮汐动力增强以及海平面上升等使潮汐上溯能力增强。此外,长江流域修建了大量水库群,导致该河段径流量变化由自然因素主导变成自然与人为调控共同作用为主,从而影响了潮动力的相对强弱。     

基于新型高频声学多普勒流速剖面仪的河口近底部边界层观测初探

河口物质输运、能量交换与底边界层内的水动力过程密切相关,底边界层参数(如切应力、拖曳系数)的确定至关重要。挪威Nortek公司生产的新型声学多普勒流速剖面仪AD2CP相比传统ADCP具有高频、低噪的优点,可用于高频(16Hz)流速剖面观测,而被广泛应用于底边界层观测的ADV只能测量单点高频流速。本文采用AD2CP在长江口南槽最大浑浊带区域进行座底式观测,并与同步近底部三脚架上ADV的观测结果进行对比。结果表明,使用AD2CP测得的近底部平均流速与ADV的测量结果吻合良好;使用惯性耗散法计算了底切应力,基于ADV的单点高频流速数据计算结果为2.16×10~(-2)～5.69×10~(-1)N/m~2,基于AD2CP的结果为2.09×10~(-2)～4.26×10~(-1)N/m~2,二者范围大致相当。在此基础上,基于AD2CP数据计算出摩阻流速为4.55×10~(-3)～2.06×10~(-2)m/s、底拖曳系数范围为1.84×10~(-4)～2.49×10~(-3),与ADV的计算结果基本一致。此外,由于AD2CP可以获得高频的流速剖面数据,优于单点ADV,具备观测近底部边界层参数和边界层内湍流剖面的潜力。     

海洋表层沉积物中金属镉的来源解析

利用2015年8月份对长江口及其邻近海域表层沉积物的监测数据,基于主成分分析/绝对主成分分数(PCA/APCS)受体模型定量解析了重金属元素镉(Cd)的可能来源,并结合地统计学插值了Cd的源贡献量的空间分布状况,结果表明沉积物中镉污染主要存在3个可能来源,源头及贡献率分别为工业污染(18.8%)、陆地径流输入(66.0%)、生物活动等自然因素(13.6%),并且各个源头贡献量具有不同的空间分布状况,其中工业污染的高值区主要集中在靠近陆地区域,陆地径流输入的分布呈现由近岸向外海逐减降低的特征,生物活动等自然因素的高值区主要集中在远离陆地的外海区域。