三峡水库夏季干流、支流(草堂河)水体的二氧化碳分压及扩散通量

2013年5-7月对三峡水库库区干流及支流草堂河水体CO₂分压(pCO₂ )进行走航观测. 结果表明: 夏季草堂河表层pCO₂ 为15.8226.4 Pa, 三峡水库库区干流表层pCO₂为198.8261.1 Pa. 对支流草堂河剖面监测发现, 表层pCO₂ 最低为15.8 Pa, 随着深度增加, pCO₂快速增加, 在水深5 m后逐渐稳定, 最大值为294.2 Pa. 通过计算, 支流草堂河在5, 6, 7月的CO₂通量分别为16.46, −4.91和30.85 mmol·m⁻²·d⁻¹, 库区干流CO₂通量为45.83 mmol·m⁻²·d⁻¹. 因此, 三峡库区干流表现为CO₂的“源”, 支流草堂河CO₂释放远小于库区干流, 6月份表现为“汇”.     

持续呼气末二氧化碳分压与动脉二氧化碳分压相互的关系

为探讨呼气末二氧化碳分压(PetCO2)与动脉二氧化碳分压(PaCO2)的相关性及其影响因素。选择成年颅内手术患者20例,全麻维持采用异丙酚60~100μg/kg。min复合异氟醚吸入,加卡肌宁6~9μg/kg。min微电脑泵输注,呼吸机控制呼吸,呼吸频率12次/分,氧流量1.5~2.0L/min。开颅后调节潮气量,使PetCO2分别为25mmHg(T1)、30mmHg(T2)、38mmHg(T3),并维持30min后采取动脉血,测定血气及生化各指标。在抽取动脉血标本时,需要保持脉搏血氧饱和度SpO2在99%~100%,各时相间心率与动脉血压之差±15%。得出3组间pH、PaCO2和总二氧化碳(TCO2)差异显著,而PaCO2与PetCO2之差(Pa-etCO2),HCO3-,BE以及Na+、K+值无组间差异,这表明颅内手术控制性过度通气时,PetCO2是反映PaCO2变化的可靠指标。     

南海热带气旋路径与海气通量的特征分析

海气间潜热和感热的交换对热带气旋的发展和维持起着十分重要的作用。本文利用MEKKHALA、LEO、TED、VONGFONG、ZEKE和WILLIE等南海热带气旋个例,对南海地区热带气旋期间,气旋移动路径与海气之间潜热通量的关联特征进行了初步的分析。结果表明：气旋有向其路径前方海气潜热强输送中心靠拢的趋势,而且移动方向与输送中心位置分布间存在对称性,表现为：当气旋位于两个输送中心之间时,移动方向与两个中心的轴线约平行;而且气旋前进方向常与身后输送中心最近处的切线垂直。     

南海区域Aquarius遥感海表盐度V4产品精度探讨

Aquarius/SAC-D卫星,以实现海表盐度(sea surface salinity,SSS)全球遥感观测为目标,经过算法的不断改进,迄今已发布第4版产品(V4).已有的检验研究表明V1.3产品在全球最大的边缘海——中国南海的精度并未达到该产品的目标精度,主要原因是射频干扰(radio frequency interference,RFI)的影响.为探讨新版数据在中国南海的精度,通过比较南海走航盐度、Argo浮标盐度与Aquarius遥感SSS V4及旧版产品的差异,发现Aquarius遥感SSS V4与走航盐度及Argo浮标盐度的均方根误差(RMSE)分别为0.47和0.73,V4产品整体表现优于V3及之前的版本,特别是在南海北部近岸高RFI海域,V4产品的偏差也小于V3,说明V4产品中RFI的影响相较于V3产品在一定程度上得到了有效的去除.同时,分析表明Aquarius遥感SSS V4产品所揭示的南海SSS空间分布与季节变动特征,与前人通过实测调查获得的结论基本一致.     

近10年南海海表风场季节特征统计

基于Fortran程序和Grads(Grid Analysis and Display System)软件,利用QN(QuikSCAT/NCEP)混合风场,统计了近10年(1999年8月~2009年7月)期间南海海表风场特征,主要统计了风速风向的季节特征,期望研究结果可以为航海、防灾减灾等提供参考。结果表明:(1)春季,风速的大值区位于南海北部,约3.5~5.0 m/s,台湾海峡能达到5.5 m/s;除泰国湾和北部湾以外的大部分海域以东北风为主,北部湾以偏东风为主,泰国湾以偏南风为主。(2)夏季,受西南季风影响,大部分海域以西南风为主;风速的大值区位于中南半岛附近海域,该海域为传统的南海大风区,约5~7 m/s。(3)秋季,为季风过渡季节,风向稍显凌乱,南海中北部已转东北风,而南部部分海域的西南风尚未完全消退,泰国湾在该季节则以西北风为主;风速的相对大值区位于南海北部和台湾周边海域,约6~9 m/s,台湾海峡基本都在9 m/s左右。(4)冬季,受冷空气影响显著,整个南海均以强势的东北风为主;风速大值区呈东北-西南走向,大部分海域的风速在8 m/s以上,台湾海峡能达到11 m/s左右。     

南海北部浮游植物的时空异质性研究

 为研究南海北部浮游植物时空变化规律及其与海洋环境响应关系,采用1997-2002年开展的“南海专属经济区和大陆架渔业资源及其栖息环境调查”所取得的浮游植物调查数据,利用GIS空间局部插值法构建景观分析模型,对南海北部浮游植物时空异质性进行了分析。结果表明,南海北部海区浮游植物密度变化范围为0.03(4 179×10⁴ 个/m³,总平均为87.2×10⁴ 个/m³,夏冬春秋四季浮游植物平均密度由高至低。南海北部浮游植物总体近海高于远海,且在近海海域呈斑块状分布格局,斑块一般出现在北部湾中北部上升流区、粤东遮浪上升流区、台湾浅滩上升流区和粤西沿岸电白-阳江上升流区等南海北部几个重要上升流区内。浮游植物密度最高值斑块一般随着季风和沿岸流的季节转换而交替向东或向西方向进行有规律的漂移。     

闽江下游夏季二氧化碳分压日变化特征——以福州江心公园为例

对闽江下游夏季表层水体的二氧化碳分压(简记为p)进行测定,探讨河流表层水体中p及水-气界面CO₂通量在感潮段的时间变化特征及其影响因素.结果表明,闽江下游夏季p介于217～2 539 Pa之间,均值为(1 011.06±654.13) Pa;河流CO₂通量变化范围为-1.15～13.10 mmol·m^-2·d^-1,平均值为(4.48±5.13) mmol·m^-2·d^-1,总体表现为大气CO₂的弱源;p与电导率、营养盐组成呈现显著正相关关系(p<0.05),与DO呈现极显著负相关关系(p<0.01).     

中国南海北部新生代古环境的变迁

为了解中国南海北部新生代古环境的变迁,在分析参考相关科学成果的基础上,综述该区域的古环境的变迁。早第三纪珠江口盆地以陆相、河湖相沉积为主,气温凉爽,属暖温带至北亚热带环境;晚第三纪,从晚渐新世到上新世晚期,该区域由淡水湖泊沉积环境,逐渐过渡到海、陆交互环境、潮问带或浅水滨海沉积环境、浅海环境等,气候也演变成潮湿的热带、亚热带气候。第四纪,随着冰期、间冰期的波动,沉积环境也分别呈近岸陆面剥蚀环境一浅水滨海沉积环境或浅海环境的交替。香港地区“岗岭山坡”区段属陆面风化剥蚀环境,而在“河谷平原”则由陆面风化剥蚀环境演变为陆面河、湖相或沼泽沉积环境。古环境的变迁主要受太阳幅射脉动状态等综合因素的影响。     

南海北部大陆架海洋生态系统Ecosim模型的动态模拟

为了确定最佳的渔业政策,采用EwE 5.1软件,对南海北部大陆架海洋生态系统构建了1987-1998年Ecosim(时间动态)模型。Ecosim模型包含了32个功能组,初始参数来源于20世纪80年代末期静态平衡的Ecopath模型。通过营养关系,分析了渔业捕捞对主要经济鱼类的动态影响。结果显示1998年系统总输出、总生物量都有不同程度的增加,而总捕捞量则有所降低;强化的捕捞压力导致了低值小型鱼类被捕食压力的间接缓解,大中型高价值鱼类的生物量发生明显下降;说明了生态系统呈现出逆向发育的主要原因在于过度捕捞所产生的从上而下(top-down)的控制作用。     

海洋锋面统计模型检测法的改进与验证

统计模型检测法为检测海表温度(SST)锋面和提取SST锋面的结构提供了有利的工具,但其在陆架区的检测成功率和检测精度仍有待提高.本研究对该算法进行如下改进:1)在数据预处理阶段,通过梯度场拟合计算不同水团之间过渡区的边界,并利用边界处的温度数据重构过渡区两侧的温度场;2)利用遗传算法为锋面参数的迭代求解提供初值.理想实验结果表明:上述改进能有效地改善统计模型检测法在陆架区的稳定性和检测精度.最后,利用实测SST数据和遥感SST数据检验了算法在实际应用中的改进效果,以及改进后算法在陆架区的有效性.     

南海北部大陆架海洋生态系统Ecopath模型的应用与分析

过度捕捞和环境恶化导致渔业资源和海洋生态系统逆向发展。采用EwE5.1软件,对南海北部大陆架建立Ecopath(生态通道模型)模型。通过各级流量、生物量、生产量、捕捞量、系统总流量以及生态位和混和营养效应等方面的分析,得出营养流通主要有2种途径,肉食鱼类间饵料竞争非常激烈,低值鱼类间具相似的捕食压力,顶级捕食者对大部分鱼类负效应不明显。系统受过度捕捞渔业影响很大,并存在营养级I利用效率低和渔业资源小型化、低值化等不稳定的幼态特征。     

沙河流域地表通量的定量遥感估算

地表通量遥感估算对植物长势监测、灾害监测和地区能量水循环研究具有重要的现实意义.本文选取北京市沙河流域2002-10-16和2003-04-07LandSat TM影像反演研究区春秋季地表特征参数和地表通量,结合地面观测资料,利用二层遥感模型对该地区的植被、土壤地表通量分别进行了遥感估算.结果表明,研究区地表能量平衡各分量具有明显的时空特征.春、秋季晴日植被通量和土壤通量的估算结果空间分布态势保持一致,植被通量略大于土壤分量,土壤通量的空间分异性更明显.     

南海北部陆坡地形特征及其影响因素研究

南海北部陆坡位于南海北部大陆边缘,地质构造活动丰富,是大陆和深海进行物质和能量交换的重要过渡区。研究北部陆坡区复杂的地形地貌,有助于深化对南海北部陆缘海底地质活动与环境变化的认识,并为资源勘探与工程建设提供基础地质信息支撑。本研究基于全球水深地形图（General Bathymetric Chart of the Oceans,GEBCO）数据及实测多波束数据,对南海北部陆坡的地形地貌进行研究,识别出不同的地貌类型,并探讨其形成和发展的控制因素。研究表明,南海北部陆坡发育有海台、海山、海丘、海槽、海底峡谷以及冷泉地貌类型。南海北部陆坡地形地貌的发育和演化主要受控于构造活动及火山活动,而外动力地质作用如沉积输运、海平面变化及甲烷流体的活动等,都对研究区的地形地貌做了进一步的改造,使之更加复杂。     

夏季南海北部海洋混合的微结构特征研究

通过对2007年8月海洋湍流微结构剖面观测资料进行分析,研究南海北部上层湍流混合特征.结果表明,南海北部强混合发生区主要为北部陆架陆坡区域,陆架底混合层湍耗散率可达10-5W·kg-1异常高值.深水区温跃层以下,湍耗散率大部分为10-9W·kg-1量级,然而存在较多小尺度过程产生的强湍流薄层,其湍耗散率达到10-7W·kg-1量级.在吕宋海峡附近,观测到西太平洋次表层水入侵南海,同时伴随着强烈的湍流耗散和混合.混合系数γ的分布显示,Os-born模型估算南海混合率γ取0.11为佳.利用Richardson数对观测到的垂向热扩散系数参数化,发现陆架陆坡区和深水区的垂向混合有不同的规律.     

夏季南海北部海洋混合的微结构特征研究

通过对2007年8月海洋湍流微结构剖面观测资料进行分析,研究南海北部上层湍流混合特征．结果表明,南海北部强混合发生区主要为北部陆架陆坡区域,陆架底混合层湍耗散率可达10^-5W·kg^-1异常高值．深水区温跃层以下,湍耗散率大部分为10^-9w·kg^-1量级,然而存在较多小尺度过程产生的强湍流薄层,其湍耗散率达到10^-7w·kg^-1量级．在吕宋海峡附近,观测到西太平洋次表层水入侵南海,同时伴随着强烈的湍流耗散和混合．混合系数γ的分布显示,Osborn模型估算南海混合率γ取0．11为佳．利用Richardson数对观测到的垂向热扩散系数参数化,发现陆架陆坡区和深水区的垂向混合有不同的规律．     

南海北部陆缘多金属结核的内部显微构造特征及其地质意义

多金属结核在形成过程中因环境不同而产生显微构造与物质成分的差异.选取采自南海北部陆缘的多金属结核,运用高倍率偏反光显微镜对其显微构造进行了初步的研究,显微构造呈现:层纹状、叠层状、柱状、颗粒状、掌状、斑状、条带状、裂隙充填状及脉状等丰富的形态,反映了边缘海多金属结核生长过程中古海洋环境变化的多样性与复杂性.     

基于遥感资料的夏季广东沿岸上升流分布特征

【目的】研究广东沿岸夏季上升流的时空变化规律及其对沿岸区域气候的影响。【方法】采用Sobel梯度算法,综合MODIS海表温度和QuikSCAT海面风场资料对2003年夏季广东沿海上升流的范围、强度、持续时间等时空分布特征进行综合分析。【结果】广东沿岸海域存在明显的上升流现象,整体呈现强弱强的特征,在7月初出现具有明显上升流特征的低温表层水,至7月底低温水活动减弱至最低,于8月初又存在一个增强的过程;同时,上升流并非始终稳定存在。【结论】对比海表温度数据和风场资料可以发现,上升流的强度、持续时间等与风场的变化存在密切联系,风场是上升流的一个重要影响因素,此外,沿岸水团的分布也是影响广东沿岸上升流空间分布的重要因素。     

南海海表温度的低频变化及影响因素

利用1950-2010年HadISST1海表温度分析了1950-2010年南海海表温度的季节、年际、年代际变化规律和空间分布,并探讨了太平洋年代际振荡、厄尔尼诺/南方涛动、表面风和EI Nino Modoki对南海海表温度的影响.结果表明:南海海表温度存在显著的季节、年际和年代际变化,1975年左右发生1次由低到高的跃...     

南海北部近海5种石斑鱼的骨骼系统比较研究

为揭示骨骼系统在石斑鱼类的物种鉴定和系统进化关系研究中的应用潜力,本研究采用传统的骨骼系统比较法分析南海北部近海的尾纹九棘鲈(Cephalopholis urodeta)、鸢鮨(Triso dermopterus)、青石斑鱼(Epinephelus awoara)、拟青石斑鱼(E.fasciatomaculosus)和断带石斑鱼(E.craigi)等3属5种石斑鱼类的骨骼特征。结果显示,在分析的15种骨片中,中筛骨、额骨、翼耳骨、上枕骨、前鳃盖骨、上匙骨、尾舌骨等7种骨片显示出明显的属特征。尾纹九棘鲈的骨片形态结构总体较简单,而鸢鮨和石斑鱼属(Epinephelus)石斑鱼的骨片形态结构更为分化且复杂,并且二者具有相似类型的骨片数最多(8种)。有10种骨片可将断带石斑鱼与青石斑鱼、拟青石斑鱼有效区分,其中翼蝶骨、蝶耳骨、翼耳骨、上枕骨和前鳃盖骨等5种骨片在断带石斑鱼中显示出显著的种类特性。青石斑鱼和拟青石斑鱼的主要骨骼差异在于额骨、前鳃盖骨、上匙骨。本研究的结果支持了鸢鮨属(Triso)与石斑鱼属有较为密切的亲缘关系以及九棘鲈属(Cephalopholis)是较石斑鱼属更为原始的一个独...     

南海北部沉积层和地壳内低速层的分布与识别

与构造活动密切相关的低速层一直是地球物理学家关注的焦点,随着我国南海北部海域海底地震仪与海陆联合地震探测的发展,完成的6条测线解释结果初步揭示了该区地壳结构特征,展现了低速层的分布情况．在南海北部共有5处发现速度倒转现象,其中3处发现于莺歌海盆地和珠江口盆地,属于沉积层中的低速层,其特征深度一般为2．0—6．0 km、速度2．5—3．0 km·s~(-1)、厚度为2．0—4．6 km,由于埋深较浅,可以利用折射震相与反射震相相结合的方法辨识低速层．其余2处位于南海东北部与西北部的海陆过渡带处,属于壳内低速层,其特征深度一般为7．0—18．0 km、速度为5．5—6．0 km·s~(-1)、厚度为3．0—6．0 km,由于埋深较大,难以接收到低速层底界面的反射波,而采用低速层走时间断的特性进行辨识．并结合其他学科的研究成果,初步探讨了不同深度低速层的构造成因,为南海形成演化理论提供了科学依据．