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1997年  第19卷  第1期

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论文
上海海平面变化规律及其长期预测方法的初探
秦曾灏, 李永平
1997, 19(1): 1-7.
摘要:
根据1912~1993年吴淞验潮站年平均潮位资料,采用多变量逐步回归和最大熵谱分析等方法分析以吴淞为代表的上海绝对海平面长期趋势和周期变化规律,并依此规律建立用作绝对海平面长期预测的叠加模型,由此预测2010年和2030年上海绝对海平面相对于1990年的上升值分别为5cm和11cm,结合已公布的未来上海地区地面沉降速率预测值,给出上述时段上海相对海平面上升预测值分别为17cm和30cm.
东海黑潮与琉球群岛以东海流半诊断计算
袁耀初, 苏纪兰, 孙德桐, 许卫忆
1997, 19(1): 8-20.
摘要:
利用“长风丸”调查船在1987年9~10月期间得到的水文资料,对东海黑潮与琉球群岛以东海流进行了半诊断计算.本计算分为两个阶段,第一阶段是诊断的,第二阶段取诊断计算结果作为初始值,进行半诊断计算,即调整阶段.计算表明,当T=30~40d时,密度场与速度场等已被调整,即得到了半诊断计算的解.比较诊断与半诊断的两个计算结果,在定性上它们是基本一致的,但在定量上存在一些重要差别,例如以下几点:(1)由于诊断计算采用了平滑后的资料,两支西边界流,即黑潮及琉球群岛以东西边界流(简称“琉球海流”)的流速计算值都偏低.而通过调整后的半诊断计算,这两支西边界流的流速都加强;(2)半诊断计算密度场等已被调整到与海底地形等相适应.例如东海黑潮流速的最大值为101cm/s,出现在东海海区南部最大的地形坡度处,而诊断计算,由于资料平滑,没有得到这样的结果;(3)在琉球群岛以东海域,在最近岛屿处600m以浅水层,诊断计算结果出现了南向流,这也是由于资料平滑所致.然而,半诊断计算结果在此处出现了北向流,这与观测结果是一致的.这些计算结果都表明,当采用平滑后的资料时,应用半诊断模式计算海流,更为适宜.
外观海浪谱的比较和验证
孔亚珍, 丁平兴
1997, 19(1): 21-26.
摘要:
不同于通常意义下的海浪谱(以下简称为“内频谱”),外观海浪谱描述的是海浪能量随外观频率的分布,它可以依据表征海浪外观统计特征的波高与调期联合分布从理论上确定.本文在Huang、孙孚等已有工作的基础上,对外观海浪谱进行了较为深入的研究.首先,纠正了Huang等论文中的某些错误,并将Huang、孙孚等据不同的联合分布导出的外观海浪谱进行比较;然后,分别计算这两种外观海浪谱的前三阶矩,并与内频谱的矩进行比较;最后,用实验和现场资料对从理论上导出的外观海浪谱进行验证.结果发现,当谱宽度v≤0.3时,外观海浪谱矩与内频谱矩差异很小,理论谱形与实测结果也非常接近.因而,在实际问题的应用中,若谱宽度不大,则就可以用本文讨论的外观海浪谱去替代目前从理论上尚不能得到的通常意义下的海浪谱.
南极海冰异常变化与全球海平面变化
解思梅, 邹斌, 王毅, 包澄澜
1997, 19(1): 27-37.
摘要:
通过分析1973~1994年南极海冰的长期变化趋势和全球海平面代表站的年代际变化规律,发现南极海冰80年代明显比70年代的海冰面积偏小,海平面高度80年代平均值也明显比70年代偏高.联系两者之间的变化并分析其物理机制,指出80年代海冰变化累积距平值比70年代显著减少,标志着全球气候增暖;海水温度和大气温度都明显偏高,从而导致海冰长期累积的大量减少;水温高而引起水体膨胀,并且越是在暖年从南极大陆上的冰盖向海洋中输入的冰山就越多.由于上述多种原因综合作用的结果,造成海平面明显的上升,因此引起80年代海平面平均高度比70年代明显上升,10a平均值偏高22mm,并且分布不均匀,特别是太平洋尤为明显.东北太平洋和东南太平洋各有一大范围的海平面上升区,在白令海峡附近也有一上升区,西北和西南太平洋各有一下降区.我们认为这种状况与南极海冰持续性减少有关,这说明南大洋水温偏高,南大洋环流在南美大陆向北分支的秘鲁寒流水温也相对偏暧,这容易发生El Nino事件.El Nino事件发生时太平洋上盛行的东风减弱西风增强.原太平洋海平面西高东低的状况,因受重力和风动力的作用,使大量的海水从西向东输送,造成80年代太平洋东部上升西部下降的分布状态.
水下辐照度分布的三参数模型——异常尖峰的理论解释
曹文熙, 杨跃忠, 钟其英, 卢桂新, 丁永耀, 李武
1997, 19(1): 38-42.
摘要:
本文根据海水光学参数的关系及水下总辐射的指数衰减方程,导出了下行和上行辐照度垂直分布三参数模型,分析并讨论了异常尖峰的产生机制.该模型包括三个光学参数:吸收系数a(z)、后向散射系数bb(z)、平均余弦的初始边界值μ(0).在此基础上对几种典型水体的辐照度分布进行模拟,模拟结果表明,在光学参数存在极大值分布的水层,水下辐照度可能产生异常尖峰分布.模拟结果与海上实测结果很一致.
化学分散原油在海洋围隔生态系中迁移过程的研究
庄栋法, 吴省三, 林昱, 蔡子平
1997, 19(1): 43-49.
摘要:
本文研究了以Corexit-9527分散剂分散、初始浓度为15mg/dm3的胜利原油在海洋围隔生态系中的迁移过程.实验结果表明原油的扩散混合,到第4天在围隔水体中呈均匀分布状态,实验前期细菌快速降解石油烃、悬浮颗粒物吸附石油烃逐渐沉降到沉积物中以及包括特定的围隔袋壁大量吸附石油烃是化学分散原油在围隔体中重要迁移过程.围隔体受到剧烈扰动和沉降物的再悬浮现象明显影响石油烃的迁移过程.
南海的碳通量研究
韩舞鹰, 林洪瑛, 蔡艳雅
1997, 19(1): 50-54.
摘要:
根据水通量的箱式模型,南海由跃层深度和海槛深度分成3个箱子.当海水上升至箱子Ⅰ时,由于生物的同化作用,海水中溶解的无机碳转化成颗粒态有机碳.这部分颗粒碳有一部分在箱子Ⅰ中即分解转化为溶解态的无机碳,而其余部分沉降至箱子Ⅱ,同样在箱子Ⅱ中一部分分解,一部分继续沉降至箱子Ⅲ,在箱子Ⅲ中也进行同样过程,最后的一部分颗粒碳未被溶解而进入沉积物中.由南海的初级生产力、沉积速率、沉积物含碳量及深海盆水溶解氧的平均消耗率计算了南海碳的固-液通量;根据碳在各箱子的质量平衡方程,求得了各箱子碳的通量值,从而建立起南海碳的通量模型.进入南海的碳通量,占总输入碳99%的碳主要经由中层水和底层水进入南海,然后随海水的上升而进入南海上层,在南海上层与河水和雨水带来的,占总输入的1%的碳相汇合.进入南海碳的总量为601×104mol/s,而通过沉积离开南海的碳量为3.8×104mol/s,即有0.6%的碳损失到沉积物中.南海对大气而言,净通量是吸收约为4.4×104mol/s,而南海对全球海洋的净通量是输出约1×104mol/s,碳在南海箱子Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的更新时间分别为1.5a、44a和79.3a.
湛江湾沿岸工程冲淤影响的预测分析Ⅰ.动力地貌分析
贺松林, 丁平兴, 孔亚珍, 劳治声, 陈全
1997, 19(1): 55-63.
摘要:
本篇概述了湛江湾的环境背景,对泥沙补给条件进行了估算,并分析了航槽近期冲淤的基本态势.从纳潮量的空间配置和规划中的工程规模及其在湾内的位置,讨论了各工程的正、负面效应及主要影响区域,为下篇的冲淤数模计算、定量预测奠定了基础.本文还给出了湛江湾湾口断面积与总纳潮量的定量关系.
湛江湾沿岸工程冲淤影响的预测分析Ⅱ.冲淤的数模计算
丁平兴, 贺松林, 张国安, 孔亚珍, 劳治声
1997, 19(1): 64-72.
摘要:
本文在研究I动力地貌分析的基础上,参照窦国仁等提出的河道二维全沙数学模型,建立了在波浪、潮流共同作用下的二维全沙数学模型.通过合理地选取模型中有关参数,比较好地模拟了日前湛江湾冲淤变化的基本态势,并对湛江湾开发工程后港湾可能引起的冲淤强度变化和冲淤区域的空间分布进行了计算预测,其结果与动力地貌分析的结果一致.
海底地形演变模型初探
孙亚梅, 任建武
1997, 19(1): 73-80.
摘要:
当前,地理信息系统(GIS)时-空结合的分析功能还很有限,尤其是海洋地理信息系统(OGIS).由于海洋系统自身的复杂性,如海底地形这种受时-空影响的信息元素,对其预测就有相当的难度,有关这方面的文献也较少见.本文从影响海底地形演变的机理出发,结合四维空间关联性和混沌巨系统理论,提出了“空间相关混合自适应模型”.在此基础上,根据黄海辐射状沙洲西太阳沙及附近海域的具体情况,建立了该区的地形演变模型.以3个年代的测量数据为基础,运用分形内插方法生成连续多年(25a)的水深时-空数据序列,通过所建地形预测模型的处理,取得了未来年份的水深预测值,经比较检验认为是可信赖的.为江苏省东部沿海港口开发建设提供了科学依据.
卤虫卵径的分组和比较
唐森铭
1997, 19(1): 81-86.
摘要:
不同产地卤虫卵的卵径有其固有的分布范围,并且卵壳的厚度也有区别,因此,可利用卤虫的卵径特征进行统计比较和归类,初步确定卤虫卵的来源,以辅助卤虫品系的鉴定工作.本文利用主成分分析[principal component analysis (PCA)]和多元排列法[multi-dimensional scaling(MDS)]对已发表资料和国内部分虫卵的卵径进行分析比较.分析表明,多元分析法归类清晰,并能有效地鉴别混杂虫卵.其中,MDS法可方便地利用于卵径原始数据的分析、比较和分组.分析结果还表明,中国沿海孤雌生殖系卤虫卵通过分组得到很好分离,显示卵径随卤虫分布区域南移而增大.
象山港微微型光能自养生物丰度与分布及其环境制约
宁修仁, 史君贤, 刘子琳, 蔡昱明
1997, 19(1): 87-95.
摘要:
1992年2月和8月作者在浙江象山港对海洋微微型光能自养原核生物——蓝细菌Synechococcus和微微型光能自养真核生物的丰度与分布、环境制约、时空变化及蓝细菌种群的表观增长率进行了观测研究.结果表明,这两类微微型光能自养生物的细胞丰度均为夏季(蓝细菌丰度平均为3.29×103cell/cm3,真核生物平均为1.61×103cell/cm3)高于冬季(蓝细菌平均丰度为1.23×103cell/cm3,真核生物为0.37×103cell/cm3).冬季蓝细菌丰度港口部低于港中、顶部,而真核生物丰度的空间分布则相反;夏季两类生物细胞丰度在港口部与港中、顶部相近.周日连续观测表明,细胞丰度的周日变化与潮汐和悬浮体浓度明显相关.表观增长率夏季高于冬季.实验表明,水温、悬浮体浓度和光的可利用率是制约这两类微微型光能自养生物的主要因子.
红树胚轴和叶片生长发育的元素动态
郑文教, 林鹏
1997, 19(1): 96-103.
摘要:
探讨中国8种主要红树植物的叶片和3种典型胎生的胚轴种苗,在生长发育中Cl、Na、K、Ca、Mg及灰分的含量动态.结果表明,随着胚轴在母树上的胎生发育,胚轴不仅Cl、Na含量降低,K、Ca、Mg及灰分含量也降低,成熟时各元素及灰分含量均远低于果实,表明胚轴的盐分含量在胎生过程中是一个低盐化的过程.红树植物叶片从幼叶至老叶:K含量降低;Ca、Mg含量提高;Cl、Na及灰分含量拒盐红树提高,而泌盐红树则相反幼叶高于老叶.表明拒盐红树盐分有集中于老叶的趋势,随着叶片更新、富盐叶片凋落而排除体内过多盐分的累积是拒盐红树抗盐适应的特性之一.K元素则可再周转利用.
小波浪高雷诺数时垂直桩柱的波流力
姚熊亮, 徐文景, 陈起富, 陈虹
1997, 19(1): 104-112.
摘要:
本文在0.45×105Re≤5.5×105,2.94≤KC≤7.85的范围内实验研究了作用于垂直桩柱上的波浪力,比较了阻力系数和惯性力系数在不同雷诺数区域之中的异同,分析了桩柱升力的频率特性,给出了考虑桩柱振动影响在内的桩柱阻力及升力自功率谱的数学表达式.
波浪作用下直立堤前床面边界层内传质速度
薛晓春, 赵子丹
1997, 19(1): 113-122.
摘要:
本文研究立波作用下的层流、紊流边界层内的流速和传质速度,并采用谱法将传质速度推广到不规则波情况.根据实验与计算分析,研究了床面边界层内传质速度在堤前冲刷中的应用.研究结果表明,在传质速度的峰值附近形成底沙的冲刷坑;由于不规则波作用下堤前传质速度的峰值沿程递减,因此相应冲刷坑的深度沿程减少.
热带西太平洋的海-气热交换特征及其与OLR的关系
刘霞, 谢安, 温市耕
1997, 19(1): 123-130.
摘要:
热带西太平洋作为赤道附近最强的大气加热区,该区域内通过海-气界面上热量交换而实现的海-气相互作用,对大气温压场的转变,以及进一步影响大气环流的变化有着极重要的作用,为了对热带西太平洋区域的海洋和大气特征有更深的认识和了解,已有不少学者进行了大量的研究[6],尤其是作为“热带海洋与全球大气”研究计划(TOGA)一部分的“中美西太平洋海-气合作考察”所得到的一系列观测事实,更促进了这一区域的研究工作.
船载多普勒声雷达
陈景南, 郑月明, 李诗明, 苏立荣, 兰友昌, 陈炎涓, 吕乃平, 周明煜
1997, 19(1): 131-138.
摘要:
近20年来,声雷达已广泛地应用于陆地大气边界层的探测,并取得了很有价值的观测结果.由于在海洋上观察比较困难,声雷达在海上的观测还做得较少.在JONSWAPⅡ期间,Ot-tersten等[1]首先进行了船载声雷达的观测;在GATE(Global Atmospheric Research ProgramAtlantic Tropical Experiment)研究计划中,Mandics等[2]在美国NOAA的“海洋”号船上安装了单点声雷达,进行海洋大气边界层的温度层结探测.
有机磷农药对海洋微藻致毒性的生物学研究 Ⅱ.久效磷胁迫下扁藻和三角褐指藻脂质过氧化伤害的研究
唐学玺, 李永祺, 李春雁, 董宝贤
1997, 19(1): 139-143.
摘要:
至今,污染胁迫等逆境压力对海藻的影响已有许多报道[1,2],但已有的研究报告大多局限于对生长、发育和光合作用等的影响,而有关污染对藻细胞毒性作用的机理研究极少[3].同时,所用的污染物大都集中于石油和重金属,农药污染对生物影响的研究也主要局限于有机氯农药,近10年来,随着DDT、六六六等有机氯农药停止生产,有机磷农药使用量大增.虽其在环境中残留期较短,但对水生生物毒性大.