波浪作用下岬湾海滩蚀积特点:以澳大利亚Narrabeen海滩为例

岬湾海岸因其特殊的岬角弧形地形,导致海岸线的冲淤与顺直海岸有明显区别.本文分析了1997～1998年澳大利亚东南部Narrabeen岬湾海滩实测数据.以1次典型的大浪过程为例,详细分析了大浪对海滩的侵蚀及其后的常浪修复期海滩岸线的演变情况,以及岬湾海滩蚀淤沿岸差异与波浪要素之间的关系.为讨论海滩岸线旋转的非偶然性及其原因,还分析了1990～2000年6次大浪事件前后的海滩旋转情况,这6次大浪事件后均有8个月以上的常浪期.研究结果表明:大浪期间海滩普遍侵蚀,常浪期间沿岸蚀积的差异性导致海滩旋转;在常浪恢复期间北部至中部剖面南方涛动指数(southern oscillation index,SOI)负相关,南部剖面与SOI指数正相关,导致北蚀南淤,从而岸线会发生旋转;伴随着SOI指数的增减,南北冲淤特性随之发生改变,海滩岸线旋转呈现周期性.     

海滩侵蚀与防护

近年来,由于众多水库修建导致河流入海沉积物量的巨减,与气候变暖相伴的世纪性海平面上升,以及灾害性天气条件(台风、寒潮等)下极端海岸动力状态重现期缩短,使得海岸侵蚀(淹没性损失、剖面调整性侵蚀与极端动力条件造成的侵蚀等)问题日益严重,表现为原淤积型或稳定型海岸转变为侵蚀型海岸,原侵蚀型海岸受蚀加重等.在波浪作用为主的海岸,海滩成为遭受侵蚀最敏感而严重的单元.     

福建泉州湾盐沼对台风“格美”的沉积动力响应

为了探讨海岸盐沼在台风条件下的海岸防护机制, 利用小型压力传感器、电磁式流速仪、Seapoint浊度计观测了互花米草盐沼、光滩在2006年“格美”台风登陆前后的水位、流速、流向、悬沙浓度等沉积动力参数. 结果显示: 互花米草盐沼内底层流速一般小于5 cm·s^-1, 明显低于光滩(5~35 cm·s^-1); 互花米草盐沼内底层流速大小对台风的响应不显著, 但其流向随台风作用强度的不同而出现较大差异; 台风过境对附近海域悬沙浓度的影响非常显著, 悬沙浓度达到正常天气情况下的13~19倍, 台风影响后期互花米草盐沼底层悬沙浓度高于光滩. 计算结果表明, 台风期间互花米草盐沼和光滩底层悬沙输运量是平常天气情况下的4倍左右; 落潮期间, 光滩底部切应力在大部分时间大于临界切应力, 滩面发生侵蚀, 台风登陆后的侵蚀通量为正常天气情况下的2~3倍不等, 而互花米草盐沼底层切应力一般小于临界侵蚀切应力, 符合悬沙沉降条件的时间段也比较长, 整个滩面很少发生侵蚀, 以沉降为主, 台风显著影响期间的悬沙沉降通量是正常天气情况下的3~6倍, 落潮期间的沉降通量是涨潮期间的1~2倍. 根据台风期间互花米草盐沼和光滩的沉积动力过程的对比, 前者有利于悬沙的堆积, 而光滩的沉积动力过程则使滩面发生侵蚀.     

福建泉州湾盐沼对台风“格美”的沉积动力响应

为了探讨海岸盐沼在台风条件下的海岸防护机制,利用小型压力传感器、电磁式流速仪、Seapoint浊度计观测了互花米草盐沼、光滩在2006年"格美"台风登陆前后的水位、流速、流向、悬沙浓度等沉积动力参数.结果显示:互花米草盐沼内底层流速一般小于5cm·s-1,明显低于光滩(5～35cm·s-1);互花米草盐沼内底层流速大小对台风的响应不显著,但其流向随台风作用强度的不同而出现较大差异;台风过境对附近海域悬沙浓度的影响非常显著,悬沙浓度达到正常天气情况下的13～19倍,台风影响后期互花米草盐沼底层悬沙浓度高于光滩.计算结果表明,台风期间互花米草盐沼和光滩底层悬沙输运量是平常天气情况下的4倍左右;落潮期间,光滩底部切应力在大部分时间大于临界切应力,滩面发生侵蚀,台风登陆后的侵蚀通量为正常天气情况下的2～3倍不等,而互花米草盐沼底层切应力一般小于临界侵蚀切应力,符合悬沙沉降条件的时间段也比较长,整个滩面很少发生侵蚀,以沉降为主,台风显著影响期间的悬沙沉降通量是正常天气情况下的3～6倍,落潮期间的沉降通量是涨潮期间的1～2倍.根据台风期间互花米草盐沼和光滩的沉积动力过程的对比,前者有利于悬沙的堆积,而光滩的沉积动力过程则...     

卡特里娜飓风对美国新奥尔良市西侧海岸线变化的影响

卡特里娜飓风及其引发的风暴潮给路易斯安那州周围的海岸造成了灾难性的破坏.对海岸线进行连续观测有着重要意义,一方面可以用于定量评估飓风对海岸的破坏,另一方面有助于理解飓风对海岸的破坏过程.本文选取新奥尔良西侧一段约180 km的海岸线为研究区,综合使用美国陆地卫星时间序列和验潮站的水位数据得到飓风前后的海岸线变化率.提取不同时期的海岸线,然后进行速率估算和变化检测.结果表明,飓风登陆前后,海岸线位置和变化速率发生了较大的改变.卡特里娜飓风之前,研究区有39.42%的海岸线向海洋推进,60.58%的海岸线向陆地后退,海岸线平均变化速率为?2.53 m/a;而之后有26.73%的海岸线向海洋推进,73.27%的海岸线向陆地后退,海岸线平均变化速率为?3.58 m/a.卡特里娜飓风给海岸造成了很大破坏,86.57%的海岸在卡特里娜飓风中受到严重侵蚀,研究区海岸线向陆地平均移动14.91 m.计算结果表明遥感技术确实能够有效估算出飓风前后的海岸线变化.其结果可用于评估飓风对海岸的影响,为灾后重建提供基础信息,也可以用于研究飓风对海岸的破坏机理.本文显示了对地观测技术在灾害评估中发挥的巨大作用.     

全球变暖是否导致台风增强:古风暴学研究进展与启示

近年来台风活动异常, 它是全球变暖的结果, 还是处在年代际变化的活跃期, 已经成为全球气候变化研究争论的焦点和热点. 由于台风器测年限太短, 对台风生成、发展和演化的复杂过程和机制认识不足, 特别是对破坏力巨大的超强台风活动规律的认识更是有限, 因此亟需延长台风资料的时间序列. “古风暴学”便是应运而生的一门新学科, 始于20世纪90年代, 通过研究地质记录和历史文献, 重建器测时代之前几百年至数千年的古台风活动规律. 在对近十几年来古风暴学主要研究进展和研究成果进行综述的基础上, 重点讨论了代用记录在古风暴学研究中的发展和前景. 古风暴学研究开始由比较单一地依靠典型风暴沉积特征, 逐步发展为综合运用微体化石、有机元素比值和同位素等方法, 进行风暴事件沉积的判识. 近年来又发展了树轮、洞穴石笋和珊瑚礁等年生长微层的氧同位素分析法. 历史文献资料也得到比较系统的整编和分析. 已有的研究表明, 台风登陆频数与全新世气温长周期波动不存在线性正相关关系; 台风活动与ENSO的关系是长期的、稳定的, La Niña年登陆中国的台风数和登陆中、北美洲的飓风数明显多于El Niño年, 这与现代台风观测资料的分析结果是一致的. 另外, 台风路径受副热带高压的影响, 但二者之间的长周期关系仍不清楚. 这些认识对于理解全球变化与台风趋势性变化有重要的指导意义. 古风暴学研究今后需加强: (ⅰ) 代用记录形成和保存机制的研究; (ⅱ) 不同代用记录的对比验证; (ⅲ) 区分风暴沉积与海啸等其他高能事件沉积; (ⅳ) 古风暴强度的重建工作; (ⅴ) 数值模拟; (ⅵ) 区域性和全球性的古风暴学对比研究, 增强台风发生机制与周期性的研究.     

台风与杭州湾潮坪沉积

近年来,滨岸与浅海风暴沉积已成为地学工作者关注的新课题,自1981年以来,我们选择杭州湾北部漕泾等潮坪沉积区作标准剖面,对特大台风期和不同天气条件下的滨岸地     

澳大利亚“黛比”热带气旋登陆前后附近海岸线变化的卫星观测

2017年3月28日,热带气旋"黛比"从澳大利亚昆士兰州登陆,给当地民众的生命安全和公共财产带来了巨大威胁.热带气旋在短时间内改变了局部海岸地形,并使海岸线位置迅速发生变化.针对海波因特附近的海岸进行研究,收集了热带气旋登陆前后的两景陆地卫星图像,结合水体指数和人工检查进行海陆分类制图,并得到海岸线变化空间分布图.计算表明,"黛比"登陆前后,海波因特附近海岸区域陆地面积净增加54.50 km~2,98.2%的海岸线表现为淤积,仅1.8%的海岸线表现为侵蚀.准确及时的海岸线变化信息可以帮助港口恢复运营,还可以用于发展风暴潮-波浪-泥沙数值模式.     

全球变暖与中国极端气候事件变化

极端天气气候事件(以下简称极端气候事件),是指一个地点或地区发生概率较小的天气气候现象,又称异常天气气候事件.极端气候事件往往可以造成很大的危害.其中,高温(热浪)、低温(寒潮)、暴雨洪涝、少雨干旱、台风和沙尘暴等常能造成严重的自然灾害,引起人员伤亡和经济损失.     

台风的云天分析

气象发展史表明,人类认识天气变化是从观云测天开始的,不同云形表征不同的天气变化.台风也是一样,在它活动过程和过境前后也有其一定的云形变化系列.针对台风影响上海不同程度下的云系变化情况,结合天气形势及卫星云图特点,进行综合分析,我们发现:在上海受台风严重影响、一般影响和不受影响     

海洋与台风相互作用研究进展

台风灾害是全球最主要的气象灾害之一.到目前为止,人们已经从大气科学的角度对台风进行了长期系统并且卓有成效的研究.但人们对台风过程中海洋的剧烈变化及其对台风的反馈仍然缺乏足够的认识,这也成为限制台风研究和预报水平的一个瓶颈问题.因此,海洋与台风在各种时空尺度上的相互作用机理及其对台风预报和短期气候趋势预测的贡献是当前国际海洋与大气科学研究的重大前沿课题.本文基于国家重点基础研究发展计划,总结了海洋与台风相互作用的最新研究成果,重点梳理了海洋中尺度过程对台风的影响与反馈、海洋与台风的低频相互作用及其对短期气候变化趋势的影响、台风过程中的海洋多源资料同化及利用海气耦合模式进行台风预报等若干方面的研究进展.最后,提出了今后在海洋与台风相互作用研究中需要关注和重点解决的若干关键科学问题.     

十万年前的悉尼大海啸

一本流行的澳大利亚小说《最后的浪潮》设想了一次排山倒海的巨浪曾给悉尼周围的海岸带来死亡和毁灭。而今地理学家恰恰找到了这一事件的证据——约十万年前，夹40米高巨浪的一次海啸横扫了澳大利亚的南部海岸。他们的研究表明，巨浪在海岸侵蚀中的作用比一般认为的还要大。     

El Nio事件对大气环流影响的传播途径

El Nio事件是一种全球尺度海洋-大气相互耦合影响的事件。中国许多研究确认,El Nio-反El Nio与长江、淮河、黄河流域以至全国的夏季冷暖旱涝、雨带变异、台风活动和渤海海冰等气象海洋灾害密切相关。     

天体尺度上的重大灾变事件——恒星的形成和归宿(下)

恒星之一生,长者可达几万亿年,短则不到一千万年,期间历经多次短时标的灾变事件,而此类事件出现前后,恒星多方面性质发生了非常剧烈的、甚至是根本性的改变。对此,天文学家已经有了较为充分的认识,但尚未完全洞悉其中之众多奥秘。     

天体尺度上的重大灾变事件——恒星的形成和归宿(上)

恒星之一生,长者可达几万亿年,短则不到一千万年,期间历经多次短时标的灾变事件,而此类事件出现前后,恒星多方面性质发生了非常剧烈的、甚至是根本性的改变。对此,天文学家已经有了较为充分的认识,但尚未完全洞悉其中之众多奥秘。     

生物作用对海岸带泥沙运动的影响

海岸带泥沙运动输移及海岸地貌演变规律是海岸带海陆相互作用研究中重要的科学问题.海岸带地区丰富而活跃的生物因子与泥沙颗粒相互影响,赋予了泥沙颗粒"生物特性",深化了对传统海岸泥沙运动力学的认知,相关研究正逐渐成为研究热点.本文针对海岸带泥沙运动中的生物作用,结合国内外文献,综述了植物、底栖动物、微生物等生物因子在海岸带地区的分布特征、对海岸泥沙运动的贡献及其作用方式.目前,生物作用对海岸泥沙运动影响的研究尚处于发展阶段,大多为宏观层面的定性成果,尚未形成完整的理论体系,海岸泥沙与生物相互作用的机理研究、泥沙运动及地貌演变预测模型的建立应成为今后研究的重点.     

封面说明

<正>自Sepkoski提出奥陶纪辐射(Ordovician radiation)假说以来国际相关专家相继对此进行了针对性的研究.其目的在于继续综合研究寒武纪大爆发到奥陶纪多样性辐射事件之间的古生物事件.近年来中国学者也聚焦华南,对奥陶纪大辐射进行了多门类、多学科的深入研究.三叶虫的辐射是奥陶纪生物     

河口海岸状态生变,重绘蓝图势在必行

正河口海岸区域是海洋与陆地之间的地带,其向海一侧的边界位于大陆架边缘,而向陆一侧的边界位于海洋因素(如潮汐、台风、海陆风等)能够起作用的范围界限,占地球表面积的15%～20%。从全球范围来看,河口海岸区域集聚了大部分人口和大都市,是人口分布和经济社会发展的重心所在。在我国,东部沿海是经济相对发达的区域,而最发达的地方又集中于长三角、珠三角、京津唐等少     

渤海湾高强度开发对潮波系统的累积影响机制

渤海湾2003年以来在不到十年内因高强度开发岸线形态变化极大,然而目前对此背景下潮波系统累积变化过程及其响应机制认识不足.选取渤海湾2003年、2006年、2012年、远期规划、0 m围填以及-5 m围填等6个代表围填阶段,利用二维潮波数学模型,通过对比整体围填与逐一累加围填对潮波系统变化的影响以及对比围填岸段潮差大小与潮波系统变化的对应关系,揭示了潮波系统累积变化过程及变化的主导机制,为认识人类对潮波系统的影响提供了客观依据.研究显示,渤海湾不同围填阶段对M_2分潮影响远大于对K_1分潮影响,且对黄河口外M_2分潮无潮点影响明显;围填规模增加使得该M_2分潮无潮点先向东南移动再向东北移动,海湾西部潮差先变大再减小,潮波传播速度先加快至0 m围填后趋于稳定,-5 m围填阶段潮波系统虽变化明显但湾内潮汐性质不变.从北向南逆时针方向逐一增加围填直至远期规划围填全部实施,该无潮点将先向西南再向东南移动.受旋转潮波控制的半封闭海湾,围填所在岸段潮差越大,对潮波系统影响越明显.持续围填将使海湾沿岸低地有被淹没的危险,使得湾内流速减缓,水交换减弱,还会影响黄河口附近冲淤以及海岸防护和设计标准.     

西北太平洋威马逊台风结构的卫星观测同化分析

以0205号台风威马逊为个例, 采用经过三维变分同化分析的AMSU微波资料研究西北太平洋台风结构. 分析结果表明, AMSU微波同化资料能够更加合理地反映台风三维结构特征, 增强了与强台风相对应的暖心结构, 台风中、下层的气旋性环流明显加大, 台风顶部出现强盛的反气旋性环流, 反映了台风本身所携带的水汽和水汽供应; 微波同化资料可以部分地弥补热带洋面上常规观测资料的不足.