当期目录

通过对位于南海北部陆架泥质区ZJ2孔进行AMS¹⁴C测试和粒度分析,从中提取出了对沉积环境敏感的粒度组分进行了研究,结果表明:该敏感组分的粒级含量和平均粒径变化主要受东亚冬季风的强弱变化制约。根据该粒度指标,发现近3千年以来东亚冬季风存在8次增强的记录,与格陵兰冰芯的记录有着较好的一致性,且在其他不同区域亦能找到相对应的气候变化证据,揭示了全球气候变化的区域性响应。

滨海土壤盐碱化已成为当今世界的重大土地问题之一,如何改良和利用盐碱土成为亟待解决的问题。本文采用经预处理的柠檬酸生产废水对黄河三角洲某滨海油田附近的轻度盐碱化土壤进行灌溉改良,通过改良前后土壤物理化学性质的变化,初步分析柠檬酸生产废水灌溉改良盐碱土的效果和可行性。试验结果表明,经柠檬酸生产废水灌溉45天后,盐碱土的pH值、电导率都有所下降;饱和含水率与清水灌溉相比有较大程度的提高;土壤有机质、总氮等营养成分提高显著。这说明盐碱土的理化性状和营养状况都得到了明显改善。因此,柠檬酸生产废水有望作为盐碱土理化性质的有效改良剂,达到“以废治废”的目的。

通过收集不同时期的遥感资料, 结合已往的研究, 分析了海南岛万泉河口博鳌潮汐汊道演变的年际与季节性变化规律。根据实测波浪资料计算了年沿岸输沙率及沿岸输沙率的季节变化。结果表明, 博鳌潮汐汉道的演变具有周期性的规律, 年际特征为南、北侧沙嘴分别向口门进积、口门总体变窄;从10a以上的尺度来看, 封堵口门的趋势不断被洪季时的洪水和风暴潮增水所打断。另外通过沙嘴体积变化反推了博鳌近岸的沿岸输沙率, 其结果与CERC公式计算结果一致, 表明此公式在博鳌岸段有较好的适用性。

使用 World Ocean Altas 2009提供的气候态月平均温度、盐度和磷酸盐浓度资料,以及Globalview和NCEP的大气资料, 借助较为可靠的经验公式,估算了东海海表CO₂分压(pCO₂ )和海-气CO₂通量的平均分布特征和季节变化。结果表明,pCO₂的空间分布形态四季大体相同, 但其强度随季节变化, 春、冬季低,夏、秋季高。CO₂通量在东海陆架区为汇,汇的强度从NW向SE逐渐减弱;在黑潮区为源,强度从SW向NE逐渐减弱。东海整体于春、冬季为CO₂的汇,夏、秋季为CO₂的源。进一步分析东海pCO₂和CO₂通量季节变化的主要影响因子表明,东海海表pCO₂变化主要受温度控制,而在陆架区,盐度和磷酸盐的作用不可忽略。东海整体CO₂通量变化在4至10月由风速主导,11月至翌年3月由海表pCO₂控制;陆架区CO₂通量的季节变化主要由风速决定;黑潮区CO₂通量的变化在夏季由风速主导,秋季由风速和pCO₂共同影响。

利用 Sea WiFS卫星遥感叶绿素质量浓度及TRMM微波遥感海表温度产品, 研究了南海海表叶绿素a的季节变化特征及其同海表温度的关系。研究结果表明, 南海叶绿素质量浓度具有很强的季节变化:通常低叶绿素质量浓度(<0.12 mg·m^-3)出现在弱风高海表温度(>28°C)的春、夏季节;高叶绿素质量浓度(>0.13 mg·m^-3)通常出现在有较强风速和较低海表温度(<27°C)的冬季。线性回归分析显示, 南海叶绿素质量浓度同海表温度呈显著负相关。尽管在南海南部、南海中部、南海西部及吕宋西北部4个代表子区域的显著性有所差异, 但都暗示温度变化所反映的垂向层化调控了营养盐质量浓度和浮游植物量变化。可见, 温度可能是影响海洋上层稳定程度及垂向交换强度的重要指标, 从而可能调控营养盐及浮游植物的变化。

对2009年6月在莱州湾沿岸采集的地下水样品进行水化学特征分析,结果表明:(1)莱州湾东、南岸海水入侵区地下水中的Na⁺和CI^-与TDS之间呈显著相关,地下淡水中对应的相关系数较小,海水入侵区地下水中K⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、SO^2-₄ 也与TDS有较为明显的正相关;(2)根据离子比值特征分析,南岸海水入侵区地下水阳离子交换程度普遍高于东岸,其淡化历史也较东岸长;(3)莱州湾沿岸地下水,由电导率推算的矿化度值同实测值之间的相对误差均较小,在海水入侵监测中可以利用电导率作为矿化度的替代指标。

联合T/P 数据、T/P新轨道数据、Jason-1数据、Jason-1 新轨道数据、Jason-2数据、Geosat/GM数据、Geosat/ERM数据、Envisat RA-2数据、ERS-1/ERM和ERS-2/ERM数据,基于EGM2008重力场模型,用相邻测高点大地水准面高度的一次差分求沿轨垂线偏差,然后基于最小二乘原理,采用求最小范数逆的方法,直接解算中国近海及其邻域(0°~42°N,102°~138°E) 2'X2'分辨率网格点垂线偏差子午分量和卯酉分量。计算结果与EGM2008模型垂线偏差相比,子午分量的RMS为0.91", 卯酉分量的RMS为0.27"。

利用ICP-MS对神狐海域天然气水合物SHW2和SHW7两钻孔柱状样品含水合物层沉积物中的稀土元素进行了分析和研究,结果表明:SHW2及SHW7两钻孔各12个样品的EREE平均值与上陆壳的平均值接近;沉积物中轻稀土和重稀土存在显著分异,两钻孔稀土元素配分模式相近,与上陆壳和代表上地壳平均值的澳大利亚后太古代页岩(PAAS)的稀土元素分布形态相似,并继承了源区母岩性质,显示出物源主体为陆源岩。两钻孔稀土参数剖面图显示,稀土总量(EREE)和轻稀土总量(LREE)、重稀土总量(HREE)具有很好的正相关性, δCe与δEu基本显示负相关,推测其沉积物源的相似性。

围填海工程建于软土地基上,海堤易产生不规则沉降甚至坍塌,而在高水位期间可能发生溃堤灾害。本文采用HLL逼近Riemann解格式计算界面通量和有限体积法离散控制方程建立了数学模型,对围填海工程溃堤洪水运动进行模拟研究。针对浙南某围填海工程,成功模拟了海塘不同位置发生溃堤时的洪水演进过程:溃堤初始时刻,围区内淹没面积和淹没水深增长迅速,其后洪水推进速度放缓,平均水深则经历下降、快速增长、缓慢增长3个阶段变化,并且南堤溃决事故下同时刻平均水深较东堤溃决时高0.3~0.5 m,其洪水灾害性和风险性更高。进一步分析双溃口条件下淹没水深的空间分布及其变化规律可知,洪水完全淹没围填海区仅需要60min,溃堤4h后淹没水深可达1.7 m,围区东、南部两股水流迅速交汇将会造成较大的人员伤亡,其他区域居民可有15 min以上逃生时间。另外,糙率参数在土15%区间变化下,计算平均水深最大变幅为20%,淹没面积最大变幅为14%。研究成果对于减少溃堤突发事故损失,提高工程建设管理水平具有重要现实意义,可为今后围填海工程的安全设计和风险评估提供技术依据。

将一个由水动力、粘性泥沙和水质生态模型搭建的综合模拟系统应用于长江口及邻近海域,采用枯季(11-4月)平均水文气象条件设置并驱动模型。将模拟结果与2003年3月观测资料及其他历史资料进行比对发现,模拟结果总体上很好地再现了研究海区枯季温度、盐度、悬浮泥沙、无机氮、无机磷等生态水质要素的水平和垂直分布趋势,说明模型可反映研究海区的水动力、泥沙和水质生态的关键过程。模拟结果中,DIN的分布趋势呈现出“近岸河口高、外海低”的特点,长江口和钱塘江口附近含量最高;DIP的高浓度区不仅仅在长江口及杭州湾,在浙江近海其它区域的浓度值也较高;浮游植物量最大的区域位于舟山以东海域。另外,3个条件响应数值试验表明,枯季长江口及邻近海区无机氮和无机磷均处于富余状态,尤其是无机氮,即使在陆源输入减半的情况下,仍然富余,没有被浮游植物充分利用;研究区域的高质量浓度悬浮泥沙通过限制光照强度控制着浮游植物的生长。

采用 Kriging网格化等方法,构建了伶仃洋1990年和2008年2期海底地形四维时空模型,结合210Pb测年,分虎门区、淇澳岛区、伶仃洋浅滩区、伶仃航道区和铜鼓航道周边区等5个亚区定量分析了1975年以来伶仃洋海岸线变迁和海底冲淤时空变化。30a来,全区陆地面积增加216.0 km² ,水域面积减少84.6 km²,滩涂面积减少131.4 km²,水域容积减少19 783.7X10⁴ m³,年均淤积量达到477.4X10⁴ m³ ,河口整体处于不断淤浅萎缩中。5个亚区的年冲淤量分别为-236.6X10⁴ ,135.3X10⁴ ,663.7X10⁴,-452.7X10⁴和367.7X10⁴ m³;平均冲淤速率分别为-4.46,0.93,1.27,-5.49和2.93 cm/a。 虎门区和伶仃航道区总体水深加深,其他区域水深变浅,铜鼓航道周边淤积最为严重。虎门区水深加深主因是自然冲刷和人工采砂,伶仃航道水深加深是人工清淤的结果,铜鼓航道为新开挖的人工航道。受人工疏浚拋泥影响,各航道两侧水深明显变浅,其他区域水深变化系三角洲自然演变结果。随着伶仃洋两岸经济的迅猛发展,人类活动已成为该区海底地形地貌演变的重要因素。

依据南海低纬地区 SA09-040孔高分辨率的孢粉记录,自下至上划分了4个孢粉组合带。从孢粉成分的变化,重建了22.25kaB P以来的植被与气候变化历史。结果表明:孢粉主要来源于婆罗洲和周围岛屿,孢粉1带时(22.25~16.6 ka B P),当时低山雨林植被发育,为暖热的气候,从测年时间看,当时为末次冰期晚期。孢粉2带(16.6~10.82 ka BP,为末次冰消期),植被以热带低山雨林和低地雨林为主,针叶的松数量较多,当时的气温比现在低。孢粉3带(全新世早期,10.82~6. 43 ka B P),植被以热带低山雨林和低地雨林为主,针叶松属数量减少,气温比前期升高,海平面也上升。孢粉4带(全新世中晚期,自6.43ka B P至今),全新世中期为炎热、湿润的气候环境,全新世晚期可能与婆罗洲现今的植被景观相近,为热、湿的气候环境。