当期目录

极地区域大陆边缘广泛发育水下碎屑流沉积,其中很多是冰川成因,是冰盖到达陆架边缘的产物。位于北冰洋楚科奇陆缘的北风海盆,其西侧陆缘已识别出大量碎屑流事件,而对北风海盆内部碎屑流的研究却几乎没有开展。该文利用高分辨率的浅地层剖面数据,勾勒出了北风海盆上部地层的碎屑流平面展布,且进行了期次划分;并结合周边的大型冰川线理(MSGL)的分布及走向,对所有识别出的碎屑流进行了成因推断。结果表明研究区内的碎屑流主要分布在西部次海盆的西南斜坡和中北部斜坡、东部次海盆的东南部以及部分海山/陡崖之下,其来源包括周边陆架、海脊高地和盆内海山。绝大多数碎屑流与MSGL伴生存在,推测为冰川成因,其中以西南斜坡最为发育,发现了超过9期的冰川碎屑流事件,代表了在其西南的冰蚀槽(宽水深槽)内曾发生超过9次的冰流事件,这一数据远大于前人所推测的冰流事件次数(3~5次)。同时也发现部分碎屑流邻近的海山/高地上不发育MSGL等冰川触地地貌,推测其为非冰川成因,邻近区域的冰盖/冰架触地或构造活动所引发的震动可能是这类碎屑流的触发因素。

利用Argo浮标观测数据并结合卫星遥感及锚定浮标观测资料,对2014年超强台风“威马逊”引起的上层海洋温盐响应进行了分析和研究。结果显示,超强台风“威马逊”过境时会造成海表面温度冷却和混合层加深。通过计算混合长度和台风引起的垂向流速变化解释了次表层温度变化的原因:强混合作用和弱上升流作用致使次表层增温,反之次表层冷却。相比于温度的变化,盐度的响应更为复杂,台风引起的降水会先导致表层盐度降低,随后垂向混合引起表层盐度大幅增加,但是降水的作用能够极大地抑制这一过程;台风离境后,垂向混合减弱,强降水引起盐度大幅降低,甚至会使盐度低于台风过境前。

波浪是塑造开敞型潮滩动力地貌的重要因素,但目前对潮滩波浪特征研究仍较少。该文以长江口南汇潮滩为例,通过对固定平台声学多普勒流速仪(Acoustic Doppler Velocimeter,ADV)获得的流速和水压等高频数据进行反演,获得了波浪特征参数和波浪谱参数,进而分析了它们在潮周期内的变化规律和影响机制。研究表明,观测期间南汇潮滩3个站位波浪的常浪向和强浪向以SE向为主,由长周期涌浪占主导。3个站位的有效波高与水深均成正相关关系,但各站位在涨、落潮期间的拟合系数不同。波浪轨道流速受浅水效应和潮流流向的影响明显,如在涨潮初期达到最大,在转流时期出现谷值。落潮期间波浪频谱以双峰谱为主,明显受到潮汐水位和地形的综合影响,期间峰值能量不断衰减且逐渐分散,并伴随出现了峰频转移现象。

随着观测技术的进步和海洋数值模拟能力的提升,已发现在海洋次表层中广泛存在一种远离生成源区、结构紧致且稳定的次表层强化的SCVs,其动力学特征表现为:弱层结,低位涡中心,外围等密度线呈透镜状结构,温度、盐度或其他示踪量的性质与周围水体相比存在明显异常,内部核心流速较强。此类次表层SCVs对于海洋的水体运输、热盐环流和海洋生物生态环境均有重要影响。该文通过综述海洋次表层SCVs的结构及水文特征、识别方法、次表层SCVs在全球的分布、动力学机制及其重要影响等,展现次表层SCVs的研究进展,提出了未来研究的方向,包括研究的难点和全面认识海洋次表层SCVs尚待解决的问题。

瓯江为典型的山溪性河流,其水沙通量具有洪枯季差异悬殊的特征。该文基于瓯江干流控制水文站71年(1950—2020年)月均径流量和43年(1956—1998年)月均输沙量观测资料,采用年内分配不均匀系数、Mann-Kendall非参数统计检验、双累积曲线等方法,分析了瓯江汛期(梅汛期4—6月和台汛期7—9月)和非汛期(10月—次年3月)水沙通量的变化规律及其原因。结果表明:1)径流量和输沙量的峰谷期一致,峰值出现在6月,谷值出现在12月,其中,梅汛期是瓯江的主汛期。2)1950—2020年瓯江径流量在梅汛期呈显著减少的趋势,在非汛期呈显著增加的趋势,在台汛期变化趋势不显著,径流量的年际变化主要受降水影响;径流量的年内分配趋于均匀化,受水库调蓄影响较大。3)1956—1998年瓯江输沙量在梅汛期呈显著减少的趋势,在台汛期和非汛期变化趋势不显著,其中梅汛期输沙量的减少与水库拦截有关;输沙量的年内分配不均匀性变化不大,可能与降水量的不均匀性变化有关。4)台汛期、非汛期的输沙量-径流量关系分别在1975年、1959年各发生了一次明显突变,均与流域内的强降水有关。

海岸线是描述海陆分界的重要地理要素之一,其在自然因素及社会经济因素的双重影响下发生着不同强度的动态演变。基于Landsat系列卫星遥感影像,通过RS、GIS技术结合实地勘察,分析了1976—2021年间南澳岛海岸线时空演变,并运用灰色关联分析法进行驱动因素分析。结果表明:1)45年来南澳岛海岸线变迁显著,长度增长了11.06 km,分形维数呈升高趋势;2)研究期内,岸线类型由基岩为主的自然岸线向人工岸线转化,岸线利用程度综合指数呈增长趋势,岸线结构呈单一至多元发展的态势;3)南澳岛海岸线演变有明显的镇区差异,后宅镇受人为因素影响大,其演变较为显著,云澳、深澳两镇主要受到自然因素影响,其演变较为缓慢;4)台风(自然灾害)以及人口数量是南澳岛海岸线演变的主要驱动因素。

两相淋滤实验能够分离深海铁锰结核的水生矿物相和残留矿物相组分,为研究深海铁锰结核成矿作用以及古海洋环境提供直接信息。为了探讨两相淋滤实验在不同成因类型铁锰结核成矿作用研究中与全岩样品分析结果的差异,本文选取了西太平洋海山区和东太平洋CC区6个站位的铁锰结核样品进行了全岩样品矿物学和元素地球化学分析,利用两相淋滤实验分别提取了铁锰结核样品的水生矿物相和残留矿物相组分,并进行了元素地球化学分析。结果表明,不同类型铁锰结核的两相淋滤实验中残留相质量占比为14.0%~17.6%,变化较小,残留矿物相组分中Nb、Rb、Ta、Ti、Zr等元素含量较高。水生矿物相组分中的Co、Ni、Cu、Zn、Sr、REY元素含量及其比值变化与全岩样品基本一致。水生矿物相与残留矿物相中Ti、Nb、Sr含量的比值与全岩样品的Mn/Fe值呈较好的负相关关系,可作为研究铁锰结核成矿环境的指标参数。

放射性同位素氡222 (²²²Rn) 是来源于地层中铀衰变生成的惰性元素。由于其性质稳定,容易测量且在地下水和地表水中活度差异显著,近年来被用作示踪剂广泛应用在海底地下水排泄(submarine groundwater discharge,SGD)的研究中。本文选取北部湾北部海水的²²²Rn活度作为研究对象,通过2021年8月—9月以及12月—次年1月在北部湾北部海域的两个航次采样,分析了北部湾北部海域水体²²²Rn的空间分布和季节性变化特征,并结合²²²Rn的质量平衡模型,估算了北部湾北部海域的SGD通量。结果表明,²²²Rn分布特征受到季节变化和陆源SGD过程的显著影响,冬季²²²Rn活度的平均值与夏季相比减少了约40%。夏季底层水²²²Rn活度较高,断面特征显示SGD过程明显且多集中于研究区北部,而冬季底层水²²²Rn活度较低,断面特征显示SGD过程较弱。通过构建²²²Rn质量平衡模型,估算出北部湾北部海域夏季与冬季SGD速率分别为4.16 cm·d^-1和2.88 cm·d^-1。夏季SGD速率明显高于冬季,且夏季以近岸SGD过程为主,冬季以离岸SGD为主。北部湾北部海域存在着明显的SGD过程,而且由于该区域被陆地和岛屿三面环绕,SGD过程很可能是陆源物质向近岸海域输送的重要自然途径。

深海多毛类环节动物的多样性与地理分布格局是深海生物多样性研究关注的焦点问题之一。基于海洋生物地理信息系统(Ocean Biogeographic Information System, OBIS)数据库中的公开数据分析了西太平洋深海底栖多毛类动物的多样性与地理分布格局。多毛类数据多分布于靠近临海国的海沟、海山等显著地貌区,共记录到51个科318个物种,其中,多鳞虫科是物种多样性最高的科,且具有最大的深度分布范围。深海底栖多毛类物种数量随着水深增加而下降,但在2 500~3 000 m水深处以及4 000~4 500 m水深处略增多。分析显示深海底栖多毛类的特有性水平较高,在热液口环境,形成了以热液口特有种为特征的底栖多毛类动物区系。西太平洋深海底栖多毛类动物分布可划分为4类生物地理区:日本海生物地理区域、以相模湾为代表的靠近大陆的生物地理区域、以深海热液口为典型特征的生物地理区域(冲绳海槽、马努斯盆地、斐济海盆区)以及以深海海沟、平原(日本海槽-千岛-堪察加海沟区、澳大利亚东侧区、新西兰区)为特征的生物地理区域。

绿藻微观繁殖体具有快速生长和繁殖的特性,是绿潮暴发重要的种子来源。以浒苔(Ulva prolifera)微观繁殖体发育而来的幼苗为实验材料,研究不同CO₂水平(400 μatm和1 000 μatm)和无机磷酸盐(dissolved inorganic phoshphate, DIP)浓度(0.32 μmol·L^-1、3.62 μmol·L^-1、36.2 μmol·L^-1)下单因子及双因子交互作用对其生长和光合生理指标的影响。相对生长速率(RGR)、净光合速率(P_n)和呼吸速率(R_d)等生长指标显示:CO₂对RGR和P_n有显著影响(p<0.05);DIP对RGR、P_n和R_d均有显著影响(p<0.05),随着DIP增加,RGR和P_n升高,R_d降低;双因子交互作用对3个指标影响均不显著(p>0.05)。最大相对光合电子传递速率(rETR_max)、饱和光强(E_k)、有效光合量子产率[Y(II)]、光能利用效率(α)等荧光参数显示:CO₂对rETR_max、E_k影响显著(p<0.05); DIP浓度升高使Y(II)、rETR_max、α和E_k显著提高(p<0.05);双因子交互作用对rETR_max和Y(II)影响显著(p<0.05),对α和E_k影响不显著(p>0.05)。Chl a、Chl b和类胡萝卜素等色素指标显示:CO₂、DIP以及交互作用对3个指标影响均显著(p<0.05),高CO₂水平明显抑制色素的合成,并且随着DIP浓度升高,抑制程度加剧;3个指标与DIP均呈正相关。研究表明,高CO₂水平和高DIP浓度会明显促进浒苔幼苗的生长,为绿潮的暴发提供了有利条件。

船舶气象仪是海洋水文气象观测技术的重要组成部分,其发展对实现全球海洋同步观测至关重要,而主导制定基于共识的相关国际标准,将有力推动我国船舶气象仪制造业的市场规范化和产品国际化。该文从船舶气象仪的重要性入手,分析了国内外船舶气象仪标准的发展历程,概述了相关标准化组织的工作现状,重点阐述了如何从优化关键技术指标和借助海洋技术国际标准化平台这两个方面,来推进船舶气象仪国际标准化工作。