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判定局地海-气相互作用的特征对海-气耦合模式中应用哪种形式的“强迫模拟”具有重要指导作用。本文根据海表热通量异常与海表温度异常及海表温度变率之间的相关关系,对全球大洋季节内尺度上的海-气相互作用特征进行了综合分析。结果表明:(1)南、北半球亚热带地区海-气相互作用的特征主要表现为大气对海洋的强迫,且在夏季(北半球为6—8月,南半球为12—翌年2月)强迫作用的范围最大,冬季强迫作用的范围最小;(2)赤道中、东太平洋及赤道大西洋地区海-气相互作用的特征全年表现为海洋对大气的强迫,印度洋索马里沿岸、阿拉伯海以及孟加拉湾地区仅在6—8月表现出海洋强迫大气的现象,而孟加拉湾则在9—11月表现为大气强迫海洋;(3)45°N(S)以上的高纬度地区海表温度的异常和变率无法用局地热通量的交换来解释,这是因为该区域海表温度的变化主要由平流等海洋内部动力过程决定,因此海-气之间在季节内尺度上的相互作用不明显。在某些海区,季节内尺度上的海-气相互作用关系与季节以上时间尺度的这种关系可能会有明显不同。

本文通过1个概念模型讨论了西风爆发事件对暖池厄尔尼诺与冷舌厄尔尼诺两种事件的作用,并讨论了它们对应的物理机制。结果表明,由西风爆发所诱导的纬向平流异常和海洋波动对厄尔尼诺的多样性有着至关重要的作用。由于模型包含了最基本的海-洋与大气物理变量及其相互作用机制,本结果可为解释西风爆发事件对厄尔尼诺多样性影响研究提供最基本的框架。

为了揭示浙江近岸流场特征及沿程变化规律,于2006年和2009年夏季在浙江岸外3个固定点利用ADCP潜标进行了多个潮周期分层海流流速、流向观测。研究结果表明:(1)浙江沿岸流在中北部海域(A和B站位)为旋转流,流向呈顺时针方向旋转,在南部(C站位)涨潮流方向基本为北向,落潮方向为东偏北向;各站位海流在垂向上流向较一致。(2)3个站位垂线平均流速相近(44.4~51.1 cm/s),但平均流速的垂向分布差异明显;各站的最大流速均大于110 cm/s,且均出现在大潮涨急时刻。(3)观测期间,A(北部)、B(中北部)和C(南部)站位平均余流的大小分别为21.9,12.3和22.3 cm/s;受长江冲淡水影响,A和B站位中上层余流为西南向,从中层向底层流向呈逆时针方向偏转,下层流向呈东南向,可能为台湾暖流牵引所致,C站位余流流向在垂向较为一致,均为东北向,主要受季风影响。(4)夏季浙江沿岸流在沿浙江沿岸北上的过程中,在浙江中部(B和C站位中间)逐渐向东偏转(可能受台湾暖流的牵引),流经海域水深变大。(5)在夏季长江径流量偏小时段,浙江中北部近岸海域也存在向南的沿岸流(同冬季),其范围从长江口以南一直至浙江中北部。浙江近岸海流受季风、长江冲淡水和台湾暖流共同制约,但各区域的主要受控因素不同。

互花米草Spartina alterniflora自1979年引入至今,已在我国海岸带大范围扩张并对盐沼湿地生态系统产生了很大影响。本研究以附着生物藤壶为例,研究了互花米草扩张对附着生物的影响。通过对5个断面共28个样方的米草植株、附着藤壶以及藤壶在互花米草上的最大附着高度调查,获得结果如下:藤壶在互花米草滩上的附着范围位于潮沟两侧,且呈宽度约为5 m的带状分布;潮沟规模越大,其向陆方向的延伸范围越宽;每个站位藤壶附着的相对最大高度都位于同一水平。附着藤壶均为白脊管藤壶Fistulobalanus albicostatus,平均干重237±69 g·m^-2,大部分藤壶直径在2~10 mm之间。互花米草的平均干重为981±81 g·m^-2,潮沟附近互花米草高壮但密度较小,远离潮沟互花米草矮小但密度较大。分析表明,互花米草为藤壶提供了附着基质,并影响藤壶在潮间带的平面分布格局(尽管藤壶的生态位保持不变)。影响白脊管藤壶分布特征的原因主要是海水浸没时间的差异;负地形的浸没时间更有利于藤壶的附着和生存;另外潮沟较高的潮水流速除了利于白脊管藤壶幼体的附着外,还可以通过水流的涨、落为其带来充足的食物。

黄河口湿地地物类型具有复杂多样的特点,本文将线性光谱混合分析模型与归一化植被指数(NDVI)和归一化水体指数(NDWI)相结合,建立了一种新的滨海湿地遥感影像分类方法;开展了基于CHRIS高光谱影像的黄河口湿地芦苇、柽柳、碱蓬、大米草、潮滩和水体6种典型地物分类实验,整体分类精度为77.33%,Kappa 系数为 0.71,与经典的最大似然分类(MLC)方法相比较,整体分类精度提高1.6%,Kappa 系数提高0.02,尤其是芦苇、碱蓬、大米草和潮滩的分类精度明显提高。

海岸线变迁对于海岸带生态环境变化乃至全球变化研究具有重要意义。通过对5个时相TM影像的人机交互解译,获取1990年,1995年,2000年,2005年和2010年中国南方大陆海岸线信息,分析了各时段岸线变迁特征及变迁原因。结果表明:(1)中国南方大陆海岸线的长度和分形维度保持相对稳定,但岸线长度存在总体缩短和局部增长的演化趋势。(2)岸线海向推进的岸段占据主要部分,陆向缩退岸线仅发生在少部分岸段。(3)长江口—杭州湾南岸和珠江三角洲两个典型岸段的分析表明中国南方大陆岸线的时空变化速率与强度在不断加强。(4)在1990—2010年期间,引起中国南方大陆海岸线时空变迁的人为因素的作用比自然因素显著,并导致人工岸线比重不断增大,自然岸线比重不断下降。

象山港流域发育有自低山流向海洋的众多山溪型河流,形成相对独立的小流域。本文采用流域地貌数学模型与地理信息系统技术相结合的方法,对港湾内小尺度河流特征进行了定量分析。结果表明:(1)象山港流域河流的河长分维值普遍较小,大嵩江的河长最长且主河道最为蜿蜒曲折;(2)凫溪和大嵩江的水系结构较象山港流域其它河流的结构更为复杂且发育更加充分;(3)除了颜公河和钱仓河外,流域内大部分河流纵剖面线呈现下凹型且主河道有多次阶梯状起伏;(4) 基岩性S-A模型的应用具有一定的局限性,凫溪和大嵩江的基岩河床处于均衡状态。

选用慈溪2000,2006和2013年3期遥感影像,结合景观格局指数,对慈溪市围垦区 13 a间景观格局动态变化过程进行了相关研究。结果表明:(1)慈溪围垦区各类景观在时间尺度上具有显著变化;(2)13 a间围垦区面积增加,其中最明显的是水产养殖塘景观增加;(3)围垦区内部景观水平之间的相互转化较多,突出表现为水体、林地、草地和裸地向建筑与养殖塘等的转化;(4)13 a间研究区景观形状变得复杂化,整体景观多样性指数、均匀度指数都有所降低,景观破碎化程度增大。

依托中国“大洋一号”第20和第21调查航次,分析测定了东、西赤道太平洋4个站位的颗粒态生物硅浓度及其粒级结构。结果显示赤道太平洋采样站各层位颗粒态生物硅(PBSi)总浓度分布范围为5~65 nmol/dm³,东赤道太平洋的调查站位颗粒态生物硅的总浓度平均值达46 nmol/dm³,是西赤道太平洋的近3倍。PBSi的粒径结果显示在东赤道太平洋调查站位0.8~20 μm粒径颗粒是PBSi的主要来源,其平均贡献率高达64%;而在西赤道太平洋2种粒径的生物硅贡献率相当。营养盐分布对PBSi的浓度及粒径分布有显著的影响,并在一定程度上控制了“硅质泵”的组成结构,是控制大洋生物泵运转的重要因素。

采用钱塘江潮汐、上游径流与杭州河段江水咸度指标的多元相关方程,分析了钱塘江涌潮对杭州河段水资源的影响。结果表明:钱塘江涌潮对杭州河段江水咸度的影响在下游河段比在上游河段大;钱塘江涌潮强度越强,对杭州河段江水咸度的影响越大。

为了解浙江温岭海岛潮间带大型底栖生物在沿海经济快速发展背景下的群落结构变化,2011年10月和2012年4月对温岭8个海岛8条断面开展了春、秋季2个航次的调查。本次调查共鉴定出潮间带大型底栖生物96种,包括软体动物40种,藻类29种,甲壳动物15种,多毛类6种,棘皮动物6种;平均生物量为1 794.16±1 148.08 g/m²,平均丰度为679±497 ind/m²,生物量和丰度均为秋季高于春季。温岭潮间带大型底栖生物主要以藤壶-荔枝螺群落为主,主要优势种为日本笠藤壶Tetraclita japonica和疣荔枝螺Thais clavigera,其生物量和丰度占80%以上,优势度非常明显。运用ABC曲线、等级聚类和nMDS对大型底栖生物群落结构分析发现,群落结构已受到中度干扰,稳定性差;与周边的洞头列岛、南麂列岛和嵊泗列岛相比,物种数仅为其一半左右。这种分布情况与其所处的生境有关,同时也表明受到人类活动(如污染和采捕等)的影响,群落结构次生化。

根据2012年8—9月在南海西北部海区的采样调查,对网采浮游植物的群落结构进行了研究。本次调查共检出浮游植物206种(包括变种及变形),隶属于4门55属,其中硅藻门40属114种,占总种数的55.3%;甲藻门10属86种,占总种数的41.7%。浮游植物平均细胞丰度为66.67×10⁴cells·m^-3,硅藻平均细胞丰度为65.79×10⁴cells·m^-3,甲藻平均细胞丰度为0.88×10⁴cells·m^-3。优势种为伏氏海线藻 Thalassionema franenfeldii、翼根管藻 Rhizosolenia alata和菱形海线藻 Halassionema nizschioides。调查海区的Shannon-Weiner多样性指数(H′)平均值为2.67,高值区位于西沙群岛和调查区东部。对比分析浮游植物细胞丰度与环境因子可知,浮游植物细胞丰度高和种类多的区域,其水体营养盐含量也高,说明营养物质与该区浮游植物细胞丰度分布和群落结构密切相关。