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海洋学研究 2020 Vol.38 按期号、起始页码排序
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抗差Vondrak滤波方法在内孤立波提取中的应用研究
张佳丽, 张安民, 孙朝辉, 张学峰, 张亮*1
海洋学研究    2020, 38 (1): 1-8.   DOI: 10.3969/j.issn.1001-909X.2020.01.001
摘要118)      PDF(pc) (1543KB)(61)   
声学多普勒流速剖面仪(ADCP)是对海洋内波监测的有效手段,但受到仪器本身和复杂的海洋环境噪声等影响,走航式ADCP记录的海流数据存在大量噪声,且混有流速异常值。为了进一步提高海洋内孤立波的提取精度与准确性,本文针对走航式ADCP海流数据特点引入IGG3方法的权函数因子,设计了一种抗差Vondrak滤波器,并与快速傅里叶变换、小波分析和滑动平均3种传统滤波方法进行对比,以验证抗差Vondrak滤波方法的有效性与优越性。研究结果表明,抗差Vondrak滤波方法不仅可以有效地滤除流速噪声,还可以自适应剔除海流观测数据中的异常值,由其提取出的内孤立波准确且各层水平流速清晰。因此,与传统滤波方法相比,抗差Vondrak滤波方法在内孤立波提取方面具有一定的优越性。
GPM和TRMM卫星与海洋定点浮标观测降水日变化的比较
汪亦蕾
海洋学研究    2020, 38 (1): 9-19.   DOI: 10.3969/j.issn.1001-909X.2020.01.002
摘要138)      PDF(pc) (3351KB)(68)   
基于热带大洋地区共23个海洋定点浮标雨量器数据比较了GPM和TRMM两种卫星降水数据(IMERG和TMPA)对热带海洋降水日变化的观测能力,选取时间为2014年4月1日—2018年4月30日。相较于浮标观测结果,2种卫星数据都低估了降水日变化范围。在太平洋和印度洋,IMERG和TMPA都能捕捉到降水极大值出现在早上、极小值出现在傍晚的特征,与浮标观测结果基本吻合。在大西洋,两种卫星数据与浮标观测的降水日变化特征有较大差异,主要是由于大西洋降水较少,而卫星对小降水的观测存在较大偏差,同时浮标观测在小降水区域更容易存在误差。
海底表层土导热系数变化规律的试验研究
何旭涛, 林晓波, 徐建良, 李世强, 杨婧荷, 徐海宁
海洋学研究    2020, 38 (1): 20-26.   DOI: 10.3969/j.issn.1001-909X.2020.01.003
摘要137)      PDF(pc) (1217KB)(82)   
基于热探针法原理,测试了在杭州湾以东陆架区取得的28个海底表层柱状样0.2、1.0和1.8 m处的导热系数,结合激光粒度分析结果,比较了研究区6种土导热系数的大小,发现含砂量大于10%的粗粒土拥有较大的导热系数。土质类型相同时,含水量和干密度对其导热系数影响显著。杭州湾沉积区、混合沉积区,陆架砂质沉积区表层土导热系数的平均值分别是:1.25、1.45 和1.46 W·m -1·K -1,呈现出由近岸向外海增大的趋势。而土样导热系数在垂向的变化表明:水深、埋深等空间分布因素对海洋土的热物性没有直接影响。
雅浦-马里亚纳海沟附近海域的精细地貌特征研究
张志毅, 许冬, 韩喜彬, 王雁冰, 胡智龙, 葛倩, 阳凡林
海洋学研究    2020, 38 (1): 27-41.   DOI: 10.3969/j.issn.1001-909X.2020.01.004
摘要132)      PDF(pc) (8179KB)(31)   
利用西太平洋地区的雅浦-马里亚纳海沟附近海域的多波束水深数据,获得了9.8°N—13.2°N、132.2°E—145°E矩形区域内的高精度水深地形图。通过对精细地貌进行研究发现,马里亚纳海沟南部的洋坡上发育有大范围的地垒、地堑型地貌,雅浦海沟北部存在明显的分段性特征,菲律宾海盆和帕里西维拉海盆内存在不同展布方向的大规模脊-槽地貌。研究结果表明此处复杂的地形地貌特征主要受板块运动的控制。最后结合已有研究成果,对该区域的地形地貌进行了分类。
大风事件对长江口及邻近海域海-气CO 2通量的影响
苗燕熠, 王斌, 李德望, 金海燕, 江志兵, 马晓, 于培松, 陈建芳, 王俊洋
海洋学研究    2020, 38 (1): 42-49.   DOI: 10.3969/j.issn.1001-909X.2020.01.005
摘要130)      PDF(pc) (1474KB)(74)   
依托2017年8月23日至2017年9月6日在长江口及邻近海域连续走航测得的二氧化碳分压( pCO 2)值,结合温度、盐度、溶解氧等数据,阐述该海域 pCO 2的分布特征,并利用一次大风事件前后一个断面的重复观测数据,讨论天气事件对长江口海-气CO 2通量的影响。夏季长江口及邻近海域表层海水 pCO 2范围为145~929 μatm,总体呈近岸高远岸低的分布特征,在受长江冲淡水影响的区域,海表 pCO 2较低,整体表现为大气CO 2的汇。大风事件(最大风速达9.7 m·s -1)加强了水体的垂直混合,导致近岸区域从大气CO 2的弱源变为强源(CO 2通量从0.2±1.9上升到 55.0±12.4 mmol·m -2·d -1),而远岸区域的碳汇略有加强(CO 2通量从-12.7±2.3变为-16.8±2.5 mmol·m -2·d -1)。因此,在估算东海海-气CO 2通量时,台风、冷空气等短时间尺度天气事件的影响也不容忽视。
多光谱遥感影像的两种浅海水深反演模型对比与分析
戚甲伟, 任照宇, 赵金秀, 朱金山
海洋学研究    2020, 38 (1): 50-58.   DOI: 10.3969/j.issn.1001-909X.2020.01.006
摘要171)      PDF(pc) (1972KB)(112)   
利用WorldView-2高分辨率卫星影像,以南海北岛附近海域为研究区,研究了两种水深反演模型——对数变换模型(Stumpf 2003)和双波段线性回归模型(Lyzenga 1985)。分析了不同底质情况下水深与各波段的相关性,并利用L-M(Levenberg-Marquardt)算法求解模型参数,然后对两种模型反演的水深结果的精度进行了对比分析。对于珊瑚底质,Lyzenga 1985模型水深反演的决定系数和均方根误差分别为0.902和1.651,均优于Stumpf 2003模型(0.882,6.421);对于砂质底质,Lyzenga 1985模型水深反演的决定系数和均方根误差分别为0.897和0.529,均优于Stumpf 2003模型(0.779,0.723)。可见,在水体清澈的珊瑚底质和砂质底质区域,Lyzenga 1985模型的水深反演精度均优于Stumpf 2003模型,Lyzenga 1985模型普适性更强,能够呈现出较为稳定的反演效果。
海南岛海水池塘养殖遥感监测与时空变化分析
袁鑫, 张丽, 宋茜茜, 谷雨
海洋学研究    2020, 38 (1): 59-67.   DOI: 10.3969/j.issn.1001-909X.2020.01.007
摘要126)      PDF(pc) (3141KB)(87)   
以Landsat TM/OLI卫星影像为数据源,采用面向对象的分类方法对1990、2000、2010和2015年4个时相的海南岛海水池塘养殖信息进行提取,利用景观格局指数和质心迁移模型研究海水池塘养殖的时空变化特征及其对近岸生态环境的影响。结果表明,1990—2015年海南岛海水池塘养殖面积持续增长且区域差异明显;空间上表现为从西南向东北的迁移;养殖区景观格局趋于破碎化;池塘养殖的扩张侵占了红树林等自然湿地,严重破坏了沿岸生态环境。研究表明海南岛的海水养殖业需要合理的规划布局和科学的改造升级。
基于HY-1C卫星CZI数据的红树林长势遥感监测
邹亚荣, 刘建强, 梁超, 朱海天
海洋学研究    2020, 38 (1): 68-76.   DOI: 10.3969/j.issn.1001-909X.2020.01.008
摘要117)      PDF(pc) (4180KB)(75)   
红树林是一种以耐盐的红树植物为主体的潮滩湿地林生物群落,其生长状态对于海岸带具有重要意义,利用遥感技术对红树林进行监测已成为目前主要手段之一。本文以广西北海山口红树林为例,利用HY-1C卫星的海岸带成像仪数据,结合其纹理参数,提取红树林信息,并对红树林植被指数进行分析。结果表明:2018年10月至11月间,红树林的RVI值均大于1,其中部分区域大于5;红树林的NDVI值的变化处于0~0.01之间,NDVI均值都大于0.5;红树林的EVI指数值主要集中在0.2~0.7之间。不同的植被指数计算结果均表明山口红树林长势良好。
东海陆架区中尺度涡运动路径的统计特征分析
张桃, 李君益, 谢玲玲, 郑少军, 郑慧源
海洋学研究    2020, 38 (1): 77-86.   DOI: 10.3969/j.issn.1001-909X.2020.01.009
摘要127)      PDF(pc) (3626KB)(69)   
基于1993—2017年卫星高度计海面高度异常中尺度涡旋追踪数据集,对东海陆架区及从西北太平洋入侵东海的涡旋进行路径分类、季节变化及特征参量统计分析,并结合再分析流场资料,进行背景流场、涡度场分析。研究结果显示,近25 a,在东海追踪到318个气旋涡和276个反气旋涡。根据涡旋运动路径将其分为:东海陆架浅海生成往深海传播型(148个)、深海生成向东海陆架浅海传播型(35个)、沿等深线运动型(180个)、徘徊型(121个)、外来入侵到达东海陆架型(25个)及外来入侵到达东海深海型(85个)。6类涡旋的数量存在明显的季节分布,各个类型气旋与反气旋涡数量的季节分布也各不相同。其中,沿等深线运动型涡在春、夏季的数量高于秋、冬季。陆架浅海区生成往深海运动型涡的季节分布较为平均,气旋式涡在夏季数量最少,在春季和冬季数量较多。黑潮与涡旋数量的季节分布有关。徘徊型涡的平均生命周期最长,约为44 d;陆架浅海生成往深海运动型及外来入侵到达东海陆架的中尺度涡具有最大的平均振幅,为13.2 cm;外来入侵到达东海陆架型涡具有最大的直径,为122 km;外来入侵到达东海深海型涡在进入东海后的生命周期、振幅、直径在数值上均为最小。
国际背景下的海洋调查技术标准化发展路径研究
马乐天, 冯旭文, 吕小飞, 吴春芳, 李家彪
海洋学研究    2020, 38 (1): 87-94.   DOI: 10.3969/j.issn.1001-909X.2020.01.010
摘要117)      PDF(pc) (843KB)(83)   
通过对比分析我国与美国、欧盟的标准战略、标准化组织机构、标准体系和海洋调查技术标准具体的制订现状,综合比较了我国与发达国家之间的差异,建议借鉴以民间自由竞争为特点的美国标准模式和以高度国际化的标准体系为特点的欧洲标准模式,同时充分发挥国际标准化组织海洋技术分委会(ISO/TC8/SC13)主席和秘书处落户中国这一平台优势的桥梁作用,探索我国海洋调查技术标准国际化的有效路径。
北太平洋热带水体积的年际变化及其变化机制
刘松楠, 许东峰
海洋学研究    2020, 38 (2): 1-8.   DOI: 10.3969/j.issn.1001-909X.2020.02.001
摘要982)      PDF(pc) (2452KB)(508)   
利用EN4(the UK Met Office EN4.2.1 analyses)盐度数据发现北太平洋副热带高盐中心——北太平洋热带水(NPTW)的海表面积与体积在2000—2008年、2014—2017年存在下降趋势,2008—2014年期间存在上升趋势,进一步的研究表明,这些变化与太平洋年代际震荡(PDO)的位相转换紧密相关。利用淡水通量数据以及ECCO2(Circulation and Climate of the Ocean, Phase II)流场数据计算分析后表明,淡水通量对NPTW的变化贡献较小,而水平输运对NPTW的表面积以及体积变化贡献较大,这与PDO正(负)位相期间北赤道流(NEC)的向北(南)摆动有关。
大糙率珊瑚礁附近规则波非线性特征实验研究
杨笑笑, 姚宇, 何天城, 贾美军
海洋学研究    2020, 38 (2): 9-15.   DOI: 10.3969/j.issn.1001-909X.2020.02.002
摘要858)      PDF(pc) (2364KB)(443)   
通过波浪水槽实验对大糙率礁面存在下珊瑚礁海岸附近规则波非线性特征参数(偏度、不对称度和厄塞尔数)的变化规律进行了研究。实验采用圆柱体阵列来模拟礁面的粗糙度,测试了一系列规则波工况。结果表明:偏度、不对称度和厄塞尔数的幅值分别在珊瑚礁破碎带结束位置、破碎带内和破碎带开始位置达到最大。3个参数的幅值均随着入射波波高的增大而增大;偏度值随着波浪周期的增大而减小,不对称度幅值和厄塞尔数随着周期的增大而增大;偏度值随着礁坪水深的增大而增大,不对称度幅值和厄塞尔数随着礁坪水深的增大而减小。深水厄塞尔数可以用来描述礁坪上波浪非线性参数的变化,最后给出了用其预测礁坪上3个非线性特征参数的经验关系式。
南海东北部陆坡结核成因及对冷泉活动的指示
陆怡, 初凤友, 董彦辉, 朱志敏, 朱继浩, 鲁江姑
海洋学研究    2020, 38 (2): 16-25.   DOI: 10.3969/j.issn.1001-909X.2020.02.003
摘要968)      PDF(pc) (2754KB)(408)   
本文对2018年利用“海龙Ⅲ”ROV在南海东北部陆坡采集到的多金属结核样品进行了矿物学和地球化学分析。结果表明研究区结核以棒状为主,具有2层结构。结核外层的矿物学和元素组成特征与水成型多金属结核较为相似。结核内层多发育孔洞,以针铁矿为主,有黄铁矿残余,Fe、As元素含量高,Mn、REE等元素含量低。NH-2结核样品内部的碳酸盐组分的全岩δ 13C为-30.91‰。所研究结核样品的早期形成过程与冷泉活动密切相关,结核生长后期冷泉活动停止或是减弱,在等深流作用下结核黄铁矿被氧化成针铁矿,之后锰铁氧化物继续在结核外部生长。
1973—2018年珠江三角洲海岸线时空演变分析
夏涵韬, 隆院男, 刘诚, 刘晓建
海洋学研究    2020, 38 (2): 26-37.   DOI: 10.3969/j.issn.1001-909X.2020.02.004
摘要1952)      PDF(pc) (3086KB)(748)   
通过遥感和GIS技术获取1973—2018年的Landsat TM/OLI遥感影像为数据源,结合地理背景资料,分析45 a来珠江三角洲地区海岸线时空演变情况。结果表明:珠江三角洲地区海岸线变迁显著,大量的淤泥质岸线转变为城镇工业岸线和港口岸线,珠江三角洲地区岸线人工化指数不断上升,岸线类型朝向多元化方向发展,岸线总长度和分形维数不断增加,港口建设、滨海工业区、围垦填海等是岸线长度和分形维数增加的主要因素;海岸线演变呈现明显的区域特征,变化较大区域主要集中在深圳大鹏湾、广州南沙和珠海斗门;从岸线开发利用主体结构上看,各大岸区都出现了不同类型的变化趋势,城镇工业岸线与港口岸线取代自然岸线成为各区海岸线的主体类型;各地区开发利用强度不断上升,其中深圳市开发强度增速最快,社会活动和区位政策是引起岸线演变的主要驱动因素。
东海原甲藻藻华和台湾暖流种源关系的进一步研究
曾宇兰, 陆斗定, 王鹏斌, 郭若玉, 管卫兵, 戴鑫烽
海洋学研究    2020, 38 (2): 38-48.   DOI: 10.3969/j.issn.1001-909X.2020.02.005
摘要745)      PDF(pc) (5716KB)(486)   
近20 a来,东海近岸海域频繁爆发了大规模的东海原甲藻藻华,造成了该海域生态系统的严重失衡。2013年前的调查研究显示东海原甲藻藻华发源于台湾暖流锋面,随台湾暖流锋面入侵近海而发展扩大,但受调查范围限制未能明确该藻华最早发生位置。本研究往南扩展了调查断面,于2013年春、夏季,在24°N~30°N海域进行了4次大面调查。结果显示东海原甲藻藻华最早发生于台湾海峡北端,且随台湾暖流锋面推进向北及近岸扩展。这不仅再次证实了台湾暖流锋面为东海原甲藻藻华的发生提供种源,而且明确了在东海区域东海原甲藻藻华最初发生的位置。这为该藻华的监控提供了重要的科学依据,为其他类似藻华的发生、发展提供了参考。
联体线虫科(线虫动物门)系统分类研究进展
林施泉, 王小谷, 王春生
海洋学研究    2020, 38 (2): 49-65.   DOI: 10.3969/j.issn.1001-909X.2020.02.006
摘要564)      PDF(pc) (2723KB)(197)   
联体线虫科是自由生活海洋线虫中种类多样性较高的一个科,广泛分布于潮间带、浅海甚至超过6 000 m的深渊海底。联体线虫科目前已记录有19个属239个有效种(另有4个属由于原始描述较简单,被认为是疑似属),是当前海洋线虫分类学研究最为活跃的一个科。本文简述了联体线虫科的系统分类研究历史,回顾了这一类群的国内外系统分类学研究进展,对3个亚科的分类进一步做了梳理,并列出了各个属的种类检索表。
典型入海口海岸带生态环境质量遥感评价研究——以宝山区为例
范小安, 王金辉, 徐美娜, 邓艳芬
海洋学研究    2020, 38 (2): 66-73.   DOI: 10.3969/j.issn.1001-909X.2020.02.007
摘要713)      PDF(pc) (1429KB)(305)   
为了研究入海口海岸带生态环境质量状况,基于遥感信息技术,从土地利用的角度,构建入海口海岸带生态环境遥感评价体系,通过层次分析法并结合专家咨询法,以上海市宝山区岸线向陆5 km区域为例进行评价,得到各区域综合评价值。结果表明,宝山区入海口海岸带以工矿仓储用地为主,该区域生态环境质量自西向东逐渐下降,在练祁河和马路河之间区域到达最低点,向东开始回升,总体生态环境质量呈较差状态。
粤港澳大湾区海岛空间分布特征探析
唐玲, 杨木壮, 王银霞, 高杨, 田松, 董迪
海洋学研究    2020, 38 (2): 74-80.   DOI: 10.3969/j.issn.1001-909X.2020.02.008
摘要709)      PDF(pc) (1243KB)(350)   
海岛是海洋资源开发利用价值的核心内容之一。为合理保护及开发利用粤港澳大湾区海岛资源,促进海岛产业布局优化,从海岛资源空间分布角度出发,探析海岛在粤港澳大湾区发展中重点平台的作用。以粤港澳大湾区纳入中国海域海岛标准名录的850个海岛为研究对象,在对其地理坐标、陆域面积等基础数据进行数理统计的基础上,通过ArcGIS软件平台,采用最邻近距离法、核密度估计法、洛伦兹曲线和基尼系数方法,对粤港澳大湾区海岛的空间分布特征进行了分析与研究。结果表明:粤港澳大湾区海岛在空间上趋于集聚分布,呈现总体带状分布,局部组团分布的特点,形成了湾区西部海岛分布带和大鹏湾-大亚湾区、九州列岛区、万山-佳蓬担杆列岛区、川山群岛区4个明显的集聚区;粤港澳大湾区海岛以沿岸岛为主,面积分布呈现不均衡性的特点,基尼系数达0.58。
基于时序InSAR的珠江口大面积地面沉降监测
高辉, 罗孝文, 吴自银, 阳凡林
海洋学研究    2020, 38 (2): 81-87.   DOI: 10.3969/j.issn.1001-909X.2020.02.009
摘要701)      PDF(pc) (2276KB)(357)   
珠江口是我国沿海地面沉降灾害较严重地区之一,长期地面沉降威胁着人类生产生活的质量和安全。针对传统InSAR在河口等沿海地区空间采样率不足的现状,采用基于KS检验和特征分解的DS-InSAR时序分析方法,获得了珠江口地区2015—2018年间地面沉降监测数据,并分析了几处沉降严重地区的沉降特征和原因。采用的DS-InSAR方法在沥青路面、裸土等非城市区域提取了较大密度的高相干点,提高了时序InSAR形变反演的精度。研究表明,研究区域总体呈地面沉降趋势且分布不均匀,珠江三角洲西北部和东南部为主要沉降区,最大沉降速率可达25 mm/a,珠江口西岸沉降相对东岸分布更广,沉降量更大。
象山港蓝点马鲛8种同工酶特征分析
郑保霄, 郑春静, 张玉, 娄正家, 李娟, 薛良义
海洋学研究    2020, 38 (2): 88-96.   DOI: 10.3969/j.issn.1001-909X.2020.02.010
摘要536)      PDF(pc) (1478KB)(255)   
为探究蓝点马鲛( Scomberomorus niphonius)的生化遗传特征,采用垂直聚丙烯酰胺凝胶电泳技术分析了6尾象山港蓝点马鲛个体(3雄,3雌)的9种组织(心脏、鳃、肠、肌肉、胃、肝、眼、肾和性腺)中乳酸脱氢酶(LDH)、苹果酸脱氢酶(MDH)、葡萄糖脱氢酶(GDH)、葡萄糖6磷酸脱氢酶(G6PDH)、超氧化物歧化酶(SOD)、酯酶(EST)、山梨醇脱氢酶(SDH)和苹果酸酶(MEP)等8种同工酶的表达模式。结果表明,同工酶呈现出组织特异性,LDH、MDH和G6PDH在9种组织中均有表达,GDH在肝脏和眼中弱表达;在各种组织中,肝脏中同工酶表达最广泛,8种同工酶均有表达,其中EST的酶条带比较丰富,GDH和G6PDH在肝脏中活性较高。各种同工酶表达谱在雌雄个体组织间无差别。研究结果可为象山港蓝点马鲛的种质鉴定提供一定的理论依据。
基于Argo实测流场数据对5套海洋模式产品中赤道太平洋中层流的评估
周永远, 闫运伟, 邢小罡, 柴扉
海洋学研究    2020, 38 (3): 1-9.   DOI: 10.3969/j.issn.1001-909X.2020.03.001
摘要314)      PDF(pc) (4573KB)(125)   
本文以Argo轨迹资料计算的赤道太平洋中层流(1 000 m深度流场)作为实测数据,从空间结构特征和时间变化特征两方面对5套常用海洋模式产品(OFES、LICOM、HYCOM、ECCO2和SODA)进行了评估。Argo流场显示赤道太平洋中层流呈条带状结构,且存在明显的西强东弱和南强北弱特征。此外,赤道太平洋中层流存在明显的季节变化且其相位关于赤道对称。5套模式产品的评估结果表明,SODA流场与实测流场最接近,其时空变化特征都与实测流场基本一致;其次是ECCO2流场,除流场动能偏小以外,其他各方面都与实测流场一致;OFES、LICOM和HYCOM流场的模拟效果较差,但都能再现条带状结构特征。
桑沟湾邻近海域岬角潮余流涡对及其产生机理
周炜, 宣基亮, 黄大吉
海洋学研究    2020, 38 (3): 10-20.   DOI: 10.3969/j.issn.1001-909X.2020.03.002
摘要283)      PDF(pc) (7453KB)(40)   
桑沟湾邻近海域潮余流对该海域物质输运具有重要作用,但由于观测资料不足的限制,该海域潮余流的整体分布状况尚不明确。本文利用22套锚系海流观测资料和高分辨率数值模拟资料,分析了桑沟湾邻近海域潮余流的整体分布特征,并探讨了其产生机理。桑沟湾内潮余流总体上较弱,其邻近海域的潮余流在3个岬角(俚岛,寻山和楮山)附近呈现出显著的潮余流涡对结构,每个岬角的北面存在气旋式潮余流涡,南面存在反气旋式潮余流涡。无论是流速大小还是涡覆盖范围,俚岛和楮山外海潮余流涡对均大于寻山外海的涡对。动力诊断分析表明,岬角附近3对潮余流涡的主要形成机制都是由侧边界摩擦引起的水平剪切作用,底摩擦应力旋度的作用只影响俚岛附近的潮余流涡对,位势涡度守恒的作用都不显著。
孟加拉湾及其毗邻海域中尺度涡旋活动的冬、夏季差异
黄挺, 周锋, 田娣, 张家赢
海洋学研究    2020, 38 (3): 21-30.   DOI: 10.3969/j.issn.1001-909X.2020.03.003
摘要234)      PDF(pc) (5650KB)(132)   
基于1993—2017年从卫星高度计资料中识别出来的中尺度涡轨迹数据集,对冬、夏季孟加拉湾涡旋的源地和性质进行了研究。研究表明孟加拉湾西部、安达曼海和孟加拉湾通往赤道的出口处的中尺度涡旋活动呈现显著的季节性差异。安达曼海在冬、夏季从北往南中尺度涡旋分别以“反气旋涡-气旋涡-反气旋涡”和“气旋涡-反气旋涡-气旋涡”的格局分布。不同源区涡旋的季节性生长过程有明显差异。孟加拉湾西部的涡旋在夏季生长迅速但消散缓慢,斯里兰卡冷涡生长缓慢但消散迅速。不同源区涡旋半径和振幅大小有不同的特征。孟加拉湾西部,无论冬、夏季,反气旋涡的振幅、半径都比气旋涡大;夏季季风漂流区,气旋涡半径比反气旋涡小但是振幅比反气旋涡大;安达曼海内无论冬、夏季都是最北侧聚集区涡旋的半径和振幅最大。孟加拉湾内生命史为30~40 d的涡旋数量最多,生命史在100 d以上的涡旋主要分布在孟加拉湾西部。
大亚湾和大鹏湾两个相邻海湾潮波浅水变形的异同分析
李嵩, 管卫兵, 曹振轶, 何天祺, 杨昀
海洋学研究    2020, 38 (3): 31-47.   DOI: 10.3969/j.issn.1001-909X.2020.03.004
摘要352)      PDF(pc) (30376KB)(33)   
利用实测资料分析重构了大亚湾和大鹏湾潮汐水位“双峰”现象,确定了浅水分潮的异常增长是潮位“双峰”现象的主要成因,其中四分之一日分潮和六分之一日分潮起着至关重要的作用。通过SCHISM模型构建大亚湾和大鹏湾附近海域高分辨率水动力模型,模拟结果表明近岸海域,在大亚湾以东,潮汐类型为不规则全日潮,以西为不规则半日潮,在两个海湾内均为不规则半日潮;研究海域的潮流均表现为不规则半日潮流。四分之一日分潮和六分之一日分潮在大亚湾和大鹏湾的不同变形过程是造成两个相邻海湾水文差异的直接原因。通过构建不同底摩擦强度、消除水底地形以及改变海湾水深的数值实验研究表明,分潮传播方向与水深变浅方向是否一致,是导致两个海湾潮波浅水变形不同的根本原因。
3套资料中西北太平洋热带气旋活动特征的比较分析
张冬娜, 张翰, 程旭华, 陈大可
海洋学研究    2020, 38 (3): 48-57.   DOI: 10.3969/j.issn.1001-909X.2020.03.005
摘要253)      PDF(pc) (6241KB)(64)   
本文使用中国气象局、美国联合台风预警中心和日本气象厅的3套热带气旋最佳路径资料(CMA资料、JTWC资料和RSMC资料)分析了1951—2016年西北太平洋热带气旋活动特征。3套资料反映的结果如下:热带气旋主要发生在10°N—25°N范围内,且1980年前其位置点在纬度上有南移的变化趋势,1980年后则相反;移速主要分布在2~6 m/s区间,在25°N左右移速明显加快,1980年前移速呈显著减小趋势;最大持续风速主要分布在10~15 m/s区间,1980年前最大持续风速有减小趋势;在风速较大的区域热带气旋最大风速半径较小,2001—2016年热带气旋和台风最大风速半径每年分别减小0.46 km和0.54 km。CMA和RSMC资料的结果高度一致,而JTWC资料结果与它们都存在一定的差异。热带气旋位置点频数和强度的变化受资料间差异的影响较大,而其位置及移速的变化则受影响较小。
用HJ-1B IRS数据反演海表温度的2种辐射传输方程改进算法
黄路, 张彩云, 李炎, 邵浩, 杨星晨
海洋学研究    2020, 38 (3): 58-64.   DOI: 10.3969/j.issn.1001-909X.2020.03.006
摘要294)      PDF(pc) (4701KB)(104)   
针对使用NCEP再分析数据和辐射传输方程法反演SST出现偏差较大的问题,以HJ-1B SST反演为例,从修正大气透过率入手,提出中心点算法和均值点算法2种辐射传输方程改进算法。2种改进算法对大气透过率偏差和HJ SST反演偏差均有明显改善,反演的HJ SST与MODIS SST均呈现显著的一致性。MODIS SST验证表明2种改进算法的平均偏差和均方差在0.5 ℃左右;浮标SST验证表明均值点算法的反演精度较高,其平均偏差为0.55 ℃,而中心点算法的为0.81 ℃。
东海深部地层时深转换关系的分段优化拟合
陶天生, 李春峰, 李珂迪, 姚泽伟
海洋学研究    2020, 38 (3): 65-75.   DOI: 10.3969/j.issn.1001-909X.2020.03.007
摘要260)      PDF(pc) (5425KB)(160)   
在将钻井垂直地震剖面(VSP)数据的时深拟合公式应用于深部地层的时深转换时,拟合深度与计算的层速度常常不够准确。本文首先利用多项式和幂函数给出了东海陆架盆地中部某凹陷41口钻井VSP数据的时深拟合公式,并用双程旅行时(TWT)最深达8 s的三维地震速度体数据与多道地震剖面对拟合公式在深部地层的适用性进行分析。在TWT为8 s时,速度体数据表明41口钻井位置的平均深度为18 140 m,平均层速度为6 208 m/s,二次多项式的平均拟合深度较之偏高9.2%,计算的层速度偏高36.2%,幂函数则分别偏低28.9%与35.6%,拟合效果都不理想。对此,本文采用通过识别VSP数据的增速拐点并对增速拐点前的VSP数据进行二次多项式拟合,对增速拐点后的VSP数据进行幂函数拟合的分段拟合模型,将TWT为8 s时的平均拟合深度和层速度的误差降到3.3%与4.7%。地震剖面显示研究区莫霍面深度约为TWT=11 s,分段拟合模型在TWT=11 s的平均拟合深度为27 516 m,层速度为7 334 m/s,更接近前人研究成果,表明该模型能显著提高深部地层时深转换的精度。
低盐度海水中重金属标准物质研制
刘强, 施晓来, 吕海燕, 朱勇, 吴彬
海洋学研究    2020, 38 (3): 76-82.   DOI: 10.3969/j.issn.1001-909X.2020.03.008
摘要347)      PDF(pc) (586KB)(117)   
本文介绍了低盐度海水中5种重金属元素混合溶液标准物质的研究和制备过程。以稀释的大洋海水为基体,用容量法以加标方式制备了低盐度海水中重金属标准物质。各元素统计结果表明样品的均匀性和稳定性良好。经9家具有中国计量认定(CMA)资质的实验室分别采用原子吸收分光光度法、电感耦合等离子体质谱法和阳极溶出伏安法对标准溶液进行分析定值,并用国家标准物质作量值溯源,以分析结果的总平均值作为标准值,标准值及不确定度的结果分别为铜15.2±0.7 μg/L、铅15.3±0.7 μg/L、锌98.9±4.7 μg/L、镉2.02±0.10 μg/L以及铬15.3±0.6 μg/L。该标准物质可用于近岸、河口区低盐度海水重金属分析过程的量值传递和质量控制。
探头尺寸对FFP确定海底沉积物性质影响的原位试验研究
单红仙, 魏志明, 张民生, 贾永刚
海洋学研究    2020, 38 (3): 83-91.   DOI: 10.3969/j.issn.1001-909X.2020.03.009
摘要216)      PDF(pc) (3664KB)(103)   
自落式贯入仪(Free-Falling Penetrometer, FFP)是一种新型海底沉积物原位测量设备,用于海底沉积物工程性质原位调查。本文基于自主研发的FFP设备在黄海海域开展现场贯入试验,分析探头尺寸对判断沉积物性质的影响。研究表明,在不同沉积物中探头尺寸对贯入深度、贯入阻力和沉积物类型判断有不同影响。在细粒沉积物中探头尺寸对贯入深度、贯入阻力影响较小;在根据贯入阻力变化划定分层时,小直径探头能反应贯入阻力更为细小的变化。在粗粒沉积物中探头尺寸影响更明显,大尺寸探头使贯入阻力变大,贯入深度减小。根据标准化深度和硬度因子可区分粗粒沉积物和细粒沉积物,在粗粒沉积物中探头尺寸增大,硬度因子减小,有利于细化沉积物类型。
杭州湾北岸金山咀—龙泉港岸段近岸滩槽冲淤演变分析
冯凌旋, 季永兴, 章馨谣, 戴志军
海洋学研究    2020, 38 (3): 92-98.   DOI: 10.3969/j.issn.1001-909X.2020.03.010
摘要225)      PDF(pc) (4388KB)(145)   
以杭州湾北岸金山咀—龙泉港岸段边滩及海床为研究区域,利用1989—2014年实测及海图资料分析岸滩断面地形变化和岸段冲淤变化。结果表明:在该研究时段,岸段存在长期稳定的冲刷深槽;近岸海床的冲淤表现出“波动性”,5 m等深线(2014年)以浅区以淤积为主,5 m等深线以深冲淤更迭,1989年以来总体呈现冲刷态势。长江入海泥沙量变化为该岸段发生侵蚀/淤积的影响因子之一,台风大浪及海床侵蚀/淤积波的移动导致海床冲淤复杂化。
东海中段钓鱼岛隆起的内部结构与演化
李珂迪, 李春峰, 姚泽伟, 陶天生
海洋学研究    2020, 38 (4): 1-15.   DOI: 10.3969/j.issn.1001-909X.2020.04.001
摘要250)      PDF(pc) (6771KB)(216)   
由于钓鱼岛隆起的地质与地球物理资料相对缺乏,前人对该区域系统研究较少,关于其构造演化存在许多争议。本文通过重磁资料,结合反射地震剖面解释研究了西湖凹陷东侧的中段钓鱼岛隆起的构造与沉积特征,并进一步完善了其演化模式。研究结果表明,隆起内部存在多个残余凹陷,残留地层具有“北多南少”的分布特征,据此以舟山-国头断裂为界,可以将中段钓鱼岛隆起进一步分为南、北两个亚段。南、北亚段边界处在舟山-国头断裂的延长线上。同时,隆起西部的岩浆岩体分布于平坦剥蚀面T20之下,而东部存在岩浆活动引起的“基底尖峰”,空间重力异常的梯度带恰好与“基底尖峰”的西缘对应,以“基底尖峰”的西缘为界,将中段钓鱼岛隆起大致分成东、西两区,其中西区又可以进一步分为发育岩浆岩体的西Ⅰ区和局部残留凹陷的西Ⅱ区。西区由西湖凹陷经构造反转与岩浆活动改造而成,东区保留了古隆起。综合分析推断,中段钓鱼岛隆起是在古隆起的基础上经历多次构造与岩浆活动演化而成。
安达曼海内孤立波的潜标观测分析研究
崔子健, 梁楚进, 蔺飞龙, 金魏芳, 丁涛, 王隽
海洋学研究    2020, 38 (4): 16-25.   DOI: 10.3969/j.issn.1001-909X.2020.04.002
摘要351)      PDF(pc) (2654KB)(369)   
安达曼海是内孤立波生成最多的海域之一,目前对其研究大多基于卫星遥感,缺乏基于现场观测资料的相关研究。本文通过2016年至2017年布放在安达曼海中部的锚系潜标对该海域内孤立波的方向和强度进行研究,结果表明在研究区域内孤立波主要向东北方向传播,最大振幅可达100 m。应用彻体力理论预测了研究海域内孤立波波源的分布,与遥感统计结果基本一致,并且波源位置更精确,可直观地给出不同波源激发内孤立波的能力。本文分别用浅水方程、深水方程和有限深方程对安达曼海中部内孤立波相速度进行模拟,结合卫星遥感分析发现该海域内孤立波的产生符合Lee波机制,在三种方程中有限深方程的模拟效果与潜标观测最相符。
基于WOA18数据集的印度洋等密度面年代际变化研究
吴寿常, 何海伦, 陈美香, 王渊, 蔺飞龙
海洋学研究    2020, 38 (4): 26-39.   DOI: 10.3969/j.issn.1001-909X.2020.04.003
摘要842)      PDF(pc) (8935KB)(162)   
基于WOA18(World Ocean Atlas)温盐数据集,分析印度洋等密度面的气候态分布,而后选取1985—1994年、1995—2004年和2005—2017年3个时段,分析等密度面的年代际变化。研究给出了11个等密度面深度的气候态分布,其中 σ 0=26.00 kg/m 3的等密度面(参考压强为0 dbar)在 40°S附近露头,随着位势密度的增大,等密度面露头区逐渐南移直至消失;位势密度大于 σ 0=26.95kg/m 3且小于等于 σ 2=37.00kg/m 3的等密度面最深处均位于马达加斯加南侧,在北印度洋的深度变化不大。重点分析了 σ 0=26.00 kg/m 3, σ 1=31.87 kg/m 3(参考压强为1 000 dbar), σ 2=36.805 kg/m 3(参考压强为2 000 dbar)3个等密度面深度和盐度的年代际变化,研究表明两者均存在显著的年代际变化。对于 σ 0=26.00kg/m 3等密度面,深度先变浅后加深,年代际变化主要位于30°S—40°S(等密度面深度快速变化区);等密度面盐度在1995—2004年和1985—1994年的差异与2005—2017年和1995—2004年的差异中基本呈现相反的变化。 σ 1=31.87kg/m 3σ 2=36.805kg/m 3的等密度面深度年代际变化都集中于40°S—50°S海域;总体上盐度的年代际变化前者表现为减小,后者表现为增加。
台风对钱塘江涌潮影响研究
潘存鸿, 潘冬子, 郑君, 陈刚
海洋学研究    2020, 38 (4): 40-47.   DOI: 10.3969/j.issn.1001-909X.2020.04.004
摘要313)      PDF(pc) (1805KB)(288)   
钱塘江年最大涌潮几乎都发生在台风期间。基于实测潮汐资料,结合天文潮调和分析,研究台风对钱塘江河口涌潮起潮点下游河段潮汐的影响,探讨因潮汐变化间接引起的钱塘江涌潮变化。结果表明:台风引起低潮位、潮差、潮到时间、涨潮历时等变化,间接影响涌潮,造成涌潮高度、陡度、传播速度、到达时间和涌潮流速等变化。总体而言,台风期间盐官涌潮高度平均增大0.18 m,到达时间平均提早37 min;澉浦至盐官段涌潮传播速度平均增大8.9%,陡度变陡,流速有增有减,但单宽流量增大。
亚洲大陆边缘海底峡谷的形态、分布及演化进程
王雁冰, 韩喜彬, 胡智龙, 赵宁, 阳凡林, 葛倩, 许冬, 高金耀
海洋学研究    2020, 38 (4): 48-57.   DOI: 10.3969/j.issn.1001-909X.2020.04.005
摘要221)      PDF(pc) (4246KB)(286)   
基于SRTM15_Plus水深数据,利用地形表面流水分析与等高线几何分析相结合的方法对亚洲大陆边缘海底峡谷进行识别,分析峡谷的形态、分布及演化进程。共识别出海底峡谷531条,按照平面形态分为直线型、蛇曲型和树枝型三种,数量分别为239条、75条和217条。直线型峡谷主要分布在白令海盆地、千岛盆地、南海等海域;蛇曲型峡谷主要分布在孟加拉湾东部俯冲带海域;树枝型峡谷主要分布在日本海沟、伊豆小笠原海沟和南海海槽交界处,南海以及苏门答腊俯冲带海域。根据峡谷的形态与分布,结合研究区内构造背景,讨论了峡谷“直线型-蛇曲型”的形态演化进程,并依据树枝型峡谷主干谷的形态信息,推测存在“蛇曲型-树枝型”、“直线性-树枝型”的形态演化进程。
我国东南沿海坛紫菜遗传多样性研究
吴晓雯, 王铁杆, 刘颖, 张鹏
海洋学研究    2020, 38 (4): 58-64.   DOI: 10.3969/j.issn.1001-909X.2020.04.006
摘要215)      PDF(pc) (1481KB)(256)   
利用线粒体 COX和叶绿体 rbcL基因片段对我国东南沿海坛紫菜( Pyropia haitanensis Chang et Zheng)9个野生群体和2个养殖群体(共125个个体)进行遗传多样性分析。比对分析后得到408 bp的 COX基因片断和488 bp的 rbcL基因片断。联合分析的基因片断长度为896 bp,其中T、C、A、G的含量分别为34.9%、14.6%、34.2%和16.3%。检测到变异位点128个,其中单碱基变异位点19个,简约信息位点109个。群体的平均核苷酸多样性为0.035 9±0.028 4,单倍型多样性为0.817 0±0.024 0。125个个体共定义了31个单倍型,其中Hap1、Hap10和Hap16是核心单倍型,分别占全部样本的32.8%、12.8%和24.8%。群体遗传距离和地理距离相关性检测显示二者呈线性相关( R2=0.002 2,p=0.735 4),即遗传距离随地理距离的增大而增大,但未形成地理隔离。根据单倍型构建的ML树显示,坛紫菜群体之间没有明显的地理谱系结构,表明各个群体之间存在基因交流。
浙江沿海贝类体内有机锡化合物分布特征与风险评价
方杰, 母清林, 张庆红, 王晓华
海洋学研究    2020, 38 (4): 65-71.   DOI: 10.3969/j.issn.1001-909X.2020.04.007
摘要224)      PDF(pc) (1424KB)(189)   
为了探讨浙江沿海贝类体内有机锡的存在形态及分布特征,采用戊基化格氏衍生GC-FPD方法测定了沿海六县(市)采集的双壳贝类体内3种丁基锡和3种苯基锡化合物含量,并采用风险系数法进行了健康风险评价。研究表明,苯基锡是贝类体内有机锡的主要污染物,含量范围为nd~203.6 ng·g -1(干重),以二苯基锡为主。丁基锡总含量范围为nd~8.2 ng·g -1(干重),以三丁基锡为主。贝类中贻贝对有机锡的富集能力较强。不同区域贝类体内的有机锡主要来源于海运船舶的防污涂料。健康风险评价结果表明,浙江沿海贝类对食用人群的健康是安全的。
基于Landsat遥感数据的田湾核电站温排水时空特征研究
邢梦玲, 王迪峰, 何贤强, 白雁, 成印河
海洋学研究    2020, 38 (4): 72-79.   DOI: 10.3969/j.issn.1001-909X.2020.04.008
摘要351)      PDF(pc) (2860KB)(241)   
本文基于2007—2018年Landsat系列遥感卫星数据开展田湾核电站温排水时空变化特征及其影响分析。采用辐射传输方程算法和劈窗算法对核电站周围海域的海表温度进行反演,通过星星匹配对反演温度的精度进行验证。匹配验证结果表明,反演的Landsat海表温度与MODIS海表温度产品具有较好的一致性,决定系数达到0.91。基于研究海域温度反演结果分析了核电站温排水面积的季节变化、年际变化和潮周期内变化特征,并且分析了潮汐与风场对温排水扩散的影响。结果表明,核电站周边海域各季节的温升区面积存在明显差异,春季最大,可达秋季的7倍;2007—2018年,随着装机容量的扩大,温排水面积不断扩大,2018年达到峰值,瞬时最大面积可达101.7 km 2;潮汐对温排水扩散有影响,涨憩时刻温升区面积较落憩时刻大;有利风会促进温排水扩散,但影响有限。
海岛核电厂址的设计基准洪水位研究
方明豹, 黄佳钰, 杨万康, 孙纯键
海洋学研究    2020, 38 (4): 80-87.   DOI: 10.3969/j.issn.1001-909X.2020.04.009
摘要456)      PDF(pc) (2644KB)(435)   
随着滨海核电厂址的开发利用日趋饱和,选取海岛作为核电厂址成为一种新思路。针对海岛厂址易受台风灾害影响的问题,本文通过对天文高潮位、海平面上升、可能最大风暴潮增水和最大台风浪四个增水因子的研究来确定厂址的设计基准洪水位。结果表明:该区域10%超越概率的天文高潮位为3.14 m,未来80 a海平面上升幅度为0.31 m。基于MIKE21数值模型,以可能最大热带气旋参数为基础构建了多种假想台风路径,发现:当台风移动方向为NW向,距离厂址中心左侧0.5 R(R为台风最大风速半径)时,风暴潮增水达到最大,增水最大值为2.99 m;当台风移动方向为W向,且距离厂址左侧 R处时,台风浪波高达到最大,厂址前沿 H 1/100波高最大值达到了8.02 m;岛屿东侧遭受的风暴潮和波浪威胁较其他方向更为严重。各水位影响因子组合叠加后海岛核电厂址设计基准洪水位可达11.25 m。相对于其他滨海厂址,海岛厂址的风暴潮增水相对偏小,但受波浪的影响更为显著。