夏季珠江口悬浮泥沙与营养盐对生物生长影响的数模分析

了解珠江河口主要的生态影响因子与分布规律,对保护珠江口的生态环境具有重要意义.建立了一个包含氮、磷循环,并考虑悬浮泥沙造成光衰减的珠江口生态-水动力耦合模型,并进行了验证.验证结果显示,该模型能较好地模拟生态变量的分布趋势.并且,通过设置数值敏感性实验,分析悬浮泥沙和营养盐对生物生长的影响.实验结果表明,悬浮泥沙对珠江河口湾内的生物生长限制作用明显,磷酸盐对湾内与湾外的生物生长均有限制作用,在湾外海域限制作用明显;而珠江口水域相对丰富的氮盐对生物生长基本没限制.珠江口湾内水域生物生长主要受泥沙限制,湾外水域受营养盐限制,叶绿素浓度呈现从湾内往湾口递增,湾口往外递减的分布趋势,在湾口出现高值.     

2021年秋季广西廉州湾海域营养盐及水质状况分析

2021年10月(秋季)对廉州湾近岸海域进行现场调查,分析廉州湾营养盐的分布特征,并利用富营养化指数和有机污染指数对该海域海水水质进行等级划分与评价。结果显示：秋季廉州湾海域的溶解态无机氮(DIN)浓度为0.149-1.587 mg/L,均值为0.493 mg/L;溶解态无机磷(DIP)浓度为0.010-0.084 mg/L,均值为0.033 mg/L;化学需氧量(COD)浓度为0.89-3.27 mg/L,均值为1.47 mg/L。DIN呈现近岸高、中部低的分布;DIP由湾内至湾外呈递减趋势,梯度分布明显,受河流输入影响显著。调查区域的富营养化指数为0.48-76.25,均值为12.23,大多数站位的水质状况属于轻度至中度富营养水平,严重富营养化主要出现在南流江口附近的站位;有机污染指数为-0.15-7.20,均值为1.80,研究区域50%的水质受到不同程度污染,南流江水质污染最严重,属于严重污染水域。总体来看,河流输入的陆源污染和人类对廉州湾海域的开发利用,是廉州湾海域富营养化和有机污染程度高的主要原因。     

基于HYCOM模拟的南海西北部环流

为研究北部湾在内的南海西北部海域环流结构的时空特征,本文基于Hybrid Coordinate Ocean Model(HYCOM)模式和气象强迫数据,通过三重嵌套模拟研究南海西北部环流在风力强迫下的结构及其时空分布特征,结果表明:(1)南海西北部流场受季风影响较大,冬季基本为西南向流,夏季基本为东向流,流场结构复杂,外海涡旋众多,Ekman运动特征较为明显;(2)北部湾流场呈现出较强的密度流特征,冬季基本为气旋式环流,夏季同时存在较小尺度的气旋式和反气旋式环流; 7月湾口表层的气旋式环流结构向下直接影响到海底;(3)北部湾的海表面盐度受蒸发降雨影响较大,盐度分布西低东高,这与湾口和琼州海峡入侵的南海高盐海水有关;(4)在热盐作用和季风驱动下,琼州海峡的表、底层流冬季为西向流,夏季为东向流,冬季广东沿海地区的富营养化海水可能通过琼州海峡影响广西近海海域环境质量。     

基于多卫星融合数据的海平面特征分析

利用1993—2008年法国空间局的AVISO多卫星融合高度计资料,采用随机动态、EOF等方法分析全球海平面变化的长期趋势、变化幅度以及季节变化的空间分布特征.结果表明:(a)1993—2008年间太平洋海平面呈西升东降的形态,印度洋绝大部分海区海平面呈上升趋势,大西洋除湾流流域外的其他海区海平面的长期趋势以上升为主;(b)全球海平面变化存在显著的年变化和半年变化等季节信号,无论是半球平均还是洋盆平均,北半球海平面季节变化的振幅明显大于南半球,中纬度海区季节变化的振幅最大;(c)北印度洋海平面季节变化的振幅高于同纬度带的北太平洋和北大西洋;(d)太平洋、印度洋、大西洋三大洋受西边界流、赤道流系等强流影响的海域海平面变化幅度大于周围海域;(e)赤道海域各大洋东、西边界和大洋内区海平面变化不同步,可能受赤道海洋波动的影响较大;(f)厄尔尼诺年,西太平洋暖池和赤道太平洋中部海平面明显降低,赤道东太平洋海域海平面明显升高,赤道印度洋海域东、西边界的海平面变化与其相反.     

防城港外海海域夏冬季周日潮流的准调和分析

为深入研究防城港外海海域的潮流特征,通过引入差比关系,对防城港外海海域4个站点夏、冬季2个周日观测所得的表、中、底层海流的短期资料进行准调和分析。结果表明：防城港外海潮流属于混合潮流,部分海域属于正规全日潮流;潮流中旋转流和往复流同时存在,以旋转流为主,潮流椭圆长轴为东北-西南向;最大可能流速出现在表层,由表层至底层余流流速逐渐减小。夏季,防城港湾西侧余流方向为西南向或西北向,而东侧余流方向为东北向;冬季,除湾口为西南向外,其余海域余流方向均为东北向,余流与地形、风场、温度和盐度等因素有关。周日潮流资料时间较短,受天气、海况、观测时间等因素影响较大,计算的潮流性质略有差异。     

九龙江口-厦门湾三维潮流数值模拟

采用浅水半隐式三维数值模型,考虑九龙江径流影响,运用垂向水平分层法,计算了包括九龙江河口、厦门西港、东海域、同安湾,以及大小金门的厦门湾全海域各固定垂直分层的水平和垂直流速分量.由于在浅滩处采用了干湿动边界处理方法,较好地重现了涨落潮造成的潮间带间歇性出没,提高了模型的计算精度和适用范围,计算结果与实测资料吻合良好.通过讨论各层的潮流场分布特征,显示厦门湾海域潮流以正规的半日潮为主,大部分海区潮流运动形式都为往复流,其中围头湾、大小金门水道、厦门东侧水道以及青屿水道为强流区.     

龙凤头海滩修复工程与波流动力响应特性

基于MIKE 21软件建立平潭龙凤头海滩修复工程海域双重嵌套二维潮流和波浪耦合数学模型,并将验证后的模型运用到工程设计方案实施前后潮流场及波浪场的模拟,比较分析水动力的变化.研究结果表明:平潭海域潮汐类型属于正规半日潮,8月大潮潮差约为5m,潮汐强;海坛湾内潮流总体表现为往复流特征,湾口流速最大,湾内流速较小,湾顶流速最小;北端防波堤大大减少了南北水体交换,内侧落潮流调整为沿堤流;堤头处挑流作用明显,流速增加,形成明显的旋转流;南北端防波堤对其内侧一定范围海域有掩护作用,波高削减显著,受掩护岸线长度略大于防波堤长度;堤头处受波浪折射作用影响,波能辐聚,波高增大.工程后海滩中部岸段波高及流速削减不明显,建议增设离岸堤加强海滩保护.     

山东半岛南部海域海蜇资源密度分布及生物学特征研究

根据2010—2019年每年7月上旬的山东半岛南部海域海蜇资源专项调查数据,对山东半岛南部海蜇资源密度分布和生物学特征进行了年际间分析研究.结果表明,海蜇出现频率年间差异显著,但整体呈上升趋势;海蜇出现频率和相对资源密度分布在山东半岛南部东西两侧差异明显,集中分布在丁字湾至靖海湾海域,与5～20 m等深线分布一致,在5～10 m湾口海域尤为丰富.2010 2019年,山东半岛南部海蜇伞径和体重均处于波动上升状态,优势伞径组和体重组均趋向集中,且占比较为稳定;海蜇优势伞径组趋向增大,但优势体重组年间变化较大;2010—2019年海蜇伞径-体重呈幂指数关系,年间差异性显著(P0.001),其主要影响因素为放流时间、海域温度、饵料、海流和自然灾害等.     

印度见闻(三)

印度的气候虽然具有四个季节,但是有其特色:冬季从12月至次年2月,热季(夏季)从3月至5月,雨季(受西南季风控制)从6月至9月,后季风季(受东北季风控制)从10月至11月。每年从10月到次年2月是印度最舒适的季节。我们两次访问印度分别选择了12月和1月这两个月份。印度的降雨量因地而异。印度东北地区,西部山地,以及喜马拉雅山部分地区的年降雨量超过2000毫米;印度半岛东部到北部平原年降雨量在1000至2000毫米。西部德干至旁遮普平原的年降雨量在100至500毫米;沙漠地区几乎没有降水。花絮在印度首都德里的公园里有许多色彩绚丽的大丽花(D ahlia)。…     

夏季南极长城湾沿岸海域浮游硅藻群落定量分析

对南极硅藻进行定量研究较有必要,以客观准确地了解它的组成和分布特征。在南极长城湾沿岸海域共设置6个采样点,每个采样点定量采集3个浮游硅藻样本。结果显示:长城湾海域共发现浮游硅藻31种。浮游硅藻群落的优势种为Cocconesi fasciolata(18.5%)、Amphora holsatica(13.6%)。次优势种为Cocconeis costata(7.1%)、Cocconeis imperatrix(6.8%)、Thalassiosira antarctica(6.4%)、Rhoicosphenia genuflexa(6.1%)、Licmophora antarctica(5.1%)。各样点浮游硅藻细胞密度总平均值为1.92×10~5ind·L~(-1),变幅为1.44×10~5~2.56×10~5ind·L~(-1)。浮游硅藻的分布从湾心到湾口呈现出一定趋势:浮游硅藻的物种丰度,湾心处共15种,湾口处共25种;浮游硅藻的细胞密度,湾心处平均为2.51×10~5ind·L-1,湾口处平均为1.48×10~5ind·L~(-1)。通过相关性分析结果可知,浮游硅藻由湾心到湾口,物种丰度和硅藻细胞密度呈负相关。     

Cool Indonesian throughflow as a consequence of restricted surface layer flow

Approximately 10 million m3 x s(-1) of water flow from the Pacific Ocean into the Indian Ocean through the Indonesian seas. Within the Makassar Strait, the primary pathway of the flow, the Indonesian throughflow is far cooler than estimated earlier, as pointed out recently on the basis of ocean current and temperature measurements. Here we analyse ocean current and stratification data along with satellite-derived wind measurements, and find that during the boreal winter monsoon, the wind drives buoyant, low-salinity Java Sea surface water into the southern Makassar Strait, creating a northward pressure gradient in the surface layer of the strait. This surface layer 'freshwater plug' inhibits the warm surface water from the Pacific Ocean from flowing southward into the Indian Ocean, leading to a cooler Indian Ocean sea surface, which in turn may weaken the Asian monsoon. The summer wind reversal eliminates the obstructing pressure gradient, by transferring more-saline Banda Sea surface water into the southern Makassar Strait. The coupling of the southeast Asian freshwater budget to the Pacific and Indian Ocean surface temperatures by the proposed mechanism may represent an important negative feedback within the climate system.     

2003年夏季江淮特大暴雨成因分析

利用全球NCEP／NCAR资料,采用诊断分析方法,对2003年夏季6月29日～7月4日发生在淮河流域的特大暴雨过程成因进行了分析,结果表明：暴雨出现与大气环流异常以及水汽输送、西南季风的异常偏强有关;暴雨区的水汽来源于阿拉伯海至孟加拉湾及北太平洋至中国南海地区。     

南亚边缘海域热带气旋年频次与对流层风场变化的关系

利用1958-1998年NCAR/NCEP再分析资料和美国海军联合台风警报中心JTWC (Joint Typhoon Warning Center)提供的同时期南亚边缘海域(包括阿拉伯海、孟加拉湾和南海)热带气旋资料,分析了这3个海域热带风暴高发期气候上100hPa和850hPa风矢量特征,以及100hPa纬向风强度分别与这3个海域热带气旋年频次之间的关系。结果表明:在阿拉伯海及孟加拉湾热带气旋生成数与100?hPa东风气流强度之间存在极好的正相关关系,即东风气流加强热带气旋数目增多,反之减少。而南海由于位于南亚高压东南侧,经向风的显著地位使南海热带气旋与100hPa经向风强弱变化有联系而与纬向风的关系减弱。     

南亚边缘海域热带气旋年频次与对流层风场变化的关系

利用1958—1998年NCAR/NCEP再分析资料和美国海军联合台风警报中心JTWC(Joint Typhoon Warning Center)提供的同时期南亚边缘海域(包括阿拉伯海、孟加拉湾和南海)热带气旋资料,分析了这3个海域热带风暴高发期气候上100hPa和850hPa风矢量特征,以及100hPa纬向风强度分别与这3个海域热带气旋年频次之间的关系。结果表明:在阿拉伯海及孟加拉湾热带气旋生成数与100hPa东风气流强度之间存在极好的正相关关系,即东风气流加强热带气旋数目增多,反之减少。而南海由于位于南亚高压东南侧,经向风的显著地位使南海热带气旋与100hPa经向风强弱变化有联系而与纬向风的关系减弱。     

Late quaternary upper-water column structure in upwelling areas of the South China Sea

Based on a quantitative analysis of planktonic foraminifera in two gravity cores (17928 and 17954), the history of the upper-water structure of the eastern and west ern slopes of the South China Sea (SCS) over the last 220 Ka was reconstructed using the transfer function technique. Our results show that lower sea surface temperature (SST) and shallower depth of thermocline (DOT) exist at Core 17928, off Luzon, in the glacial periods; on the contrary, the same situation turned up in the interglacial at Core 17954, off Vietnam. These changes of the upper-water column structure in the two areas are induced by coastal upwelling, which in turn is driven by monsoons, namely, winter monsoon leads to upwelling at the eastern slope, and summer monsoon gives birth to upwelling on the western slope. Moreover, the intensity of upwellings is also closely related to the evolution of the East Asian monsoon. Therefore, we assume that the changes of the upwelling in the two sites indicate strengthenning of winter and summer monsoon during the glacial and inter glacial periods, respectively.     

基于MCI的厦门湾大型底栖动物群落健康状况评价

[目的]对厦门湾的底栖动物群落健康状况进行调查分析,初步构建合适的评价方法,并据此判断厦门湾的底栖生态质量状况。[方法]以2011年3月、6月调查数据为基础,采用Shannon-Wiener生物多样性指数、Margalef丰富度指数以及M-AMBI(Multivariate-AZTI’s Marine Biotic Index)作为构建大型底栖动物群落指数(macrozoobenthos community index,MCI)的指标,在等权重加和的基础上获得MCI值。[结果]3月份厦门湾大型底栖动物群落质量差于6月份,且以同安湾的质量最差,东部和西部海域的则最好;九龙江口河口区的群落质量状况呈现明显的空间梯度,沿河口向外、向北部逐渐变好。[结论]厦门湾底栖动物群落之间的时空差异与多种环境因素的联合作用有关,而MCI能够较为敏感地响应这种时空变化,适用于评价厦门湾大型底栖动物群落质量状况。     

Abrupt changes in the Asian southwest monsoon during the Holocene and their links to the North Atlantic Ocean

During the last ice age, the Indian Ocean southwest monsoon exhibited abrupt changes that were closely correlated with millennial-scale climate events in the North Atlantic region, suggesting a mechanistic link. In the Holocene epoch, which had a more stable climate, the amplitude of abrupt changes in North Atlantic climate was much smaller, and it has been unclear whether these changes are related to monsoon variability. Here we present a continuous record of centennial-scale monsoon variability throughout the Holocene from rapidly accumulating and minimally bioturbated sediments in the anoxic Arabian Sea. Our monsoon proxy record reveals several intervals of weak summer monsoon that coincide with cold periods documented in the North Atlantic region--including the most recent climate changes from the Medieval Warm Period to the Little Ice Age and then to the present. We therefore suggest that the link between North Atlantic climate and the Asian monsoon is a persistent aspect of global climate.     

廉州湾潮余流特性的初步分析

根据近期的调查资料，计算廉州湾海区的潮余流，结果表明，廉州湾的潮流为不正日潮，落潮流大于涨潮流，落潮流速１０４ｃｍ／ｓ，涨潮流速８８ｃｍ／ｓ余流以风劣绅流为主导地位，海面在西南风的作用下，海水向湾内东北部流动，海面在东风和东南风的作用下，海不向流动，余流最大流速仅２９．３ｃｍ／ｓ。     

2008年澎湖海域寒害事件的EOF分析

2008年2月浙闽沿岸流的冷水异常地入侵台湾海峡澎湖水域,造成大量损失.为明确其发生过程中海表温度场、流场及风场间的相互关系,通过总结浙闽沿岸流两种流态变化特征,利用经验正交函数法(EOF)和矢量经验正交函数法(VEOF)分析NGSST的海表温度资料、数学模式的海表流场数据和Mercator的海表风场数据,从海表流场和风场角度讨论寒害事件发生的原因.结果表明,在长时间、高强度的东北季风驱动下,强大的浙阅沿岸流把大量冷水带到台湾海峡,从而引起寒害事件的发生.