当期目录

孟加拉湾内和湾口附近有丰富的中尺度现象，本文利用2.0版可分辨低纬地区中尺度涡的Chelton数据集，通过溯源的方法得到中尺度涡的源地分布。苏门答腊岛西北海域(以5°N，94°E为核心的区域)是中尺度涡重要源区之一。通过拉格朗日方法的涡旋追踪表明，1993—2017年该海域(3°N—6°N、92°E—95°E)，分别有57个气旋式和40个反气旋式中尺度涡。频谱分析显示海表面高度异常存在180 d和360 d两个显著周期。地形和风场的共同作用是该海域产生中尺度涡的动力机制：沿5°N西传的罗斯贝波在海岭地形的作用下触发了中尺度涡的生成；赤道风场是源区重要的能量来源，局地风场能诱发中尺度涡的极性。本研究也揭示了以往文献虽刻画了苏门答腊岛西北部海域为高涡动能区，却没有识别出较多中尺度涡的原因。

洋中脊是板块扩张和洋壳增生的主要区域，除了发育沿洋脊走向的裂隙式喷发火山脊，还分布有众多零星的中心式喷发火山锥。这些火山锥的形态和分布对了解洋中脊构造和岩浆活动具有重要的指示意义。基于海底多波束地形数据，采用人工或机器解译方法可以识别这些火山锥。本文利用大洋24航次船载多波束测深获得的卡尔斯伯格脊DEM(数字高程模型)数据，以非监督分类为手段，开展洋中脊火山锥的自动提取方法研究。基于原始DEM计算地形坡度、地表粗糙度、正负地形等衍生参数，进行特征变换，提取火山锥的特征信息。使用ISO(迭代自组织)聚类方法对特征变换后的图像进行聚类分析，并利用景观形状指数进行几何筛选，完成火山锥的自动提取。所使用的海底火山锥自动识别方法，正确率达0.8，重叠率约0.7，识别效果较好，效率高，能够在海底大范围的火山锥解译中发挥重要作用。

在超慢速扩张的洋中脊区域，广泛发育的拆离断层将幔源橄榄岩大规模拆离到海底表面，上升出露的橄榄岩发生蛇纹岩化作用，极大地降低了岩石强度，促进了拆离断层的持续滑动，形成独特的光滑地形。本文利用快速拉格朗日连续介质分析法模拟研究蛇纹岩化作用对超慢速洋中脊拆离断层发育的影响。通过对比有蛇纹岩化作用和无蛇纹岩化作用下拆离断层发育的生命周期和力学差异，发现在蛇纹岩化作用下，岩石圈生成断层所需要应力降低了40%，导致断层下盘极易产生与原断层倾向相反的新断层；蛇纹岩化导致断层滑动摩擦力减小，有利于断层的持续滑动。理解蛇纹岩化作用和断层发育的关系对认识超慢速洋脊段末端的扩张机制具有重要意义。

南海西南次海盆被动陆缘洋陆转换带位于陆缘强烈伸展区，蕴含着岩石圈临界伸展破裂和洋盆扩张过程的丰富信息。本文利用多道地震剖面和重力异常数据，对西南次海盆被动陆缘构造单元进行划分，研究陆缘南、北部洋陆转换带结构构造特征，探讨陆缘伸展演化过程。多道地震剖面资料显示，北部洋陆转换带发育有裂陷期断陷和向海倾斜的掀斜断块；南部发育有低角度正断层控制的裂陷期断陷、海底火山以及局部隆起；从陆到洋方向，重力异常值变化明显。根据上述结果南海西南次海盆被动陆缘划分为近端带、洋陆转换带和洋盆三个构造单元，分别对应了其伸展演化过程的三个阶段：前裂谷阶段、陆缘裂陷阶段和海底扩张阶段。

在船载地磁三分量测量结果中存在脉冲和高频随机噪声干扰，会影响船磁校正精度。基于实测船载地磁三分量的总场数据构建了一种基于形态学HHT算法的信号分析和预处理方法，用形态学滤波方法去除脉冲噪声，用希尔伯特-黄变换(Hilbert-Huang Transform, HHT)识别高频噪声分量，并通过自相关函数验证6阶以上的高阶分量包含有效地磁信号，截止频率在0.010~0.500 Hz之间。采用巴特沃斯滤波器(Butterworth filter)对该频率内含噪声地磁总场进行低通滤波处理，并与快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform, FFT)滤波结果进行对比，计算2种滤波处理方法的均方根误差(RMSE)，形态学-HHT方法的RMSE仅为194 nT，而FFT方法的约为600 nT，表明形态学-HHT的滤波效果优于FFT，可有效压制船载地磁三分量中的随机噪声干扰。

海表盐度是研究海洋变化及其气候效应重要的物理量。本文将2018年SMAP卫星的月均、日均海表盐度产品分别与Argo月均网格化产品、实时散点盐度数据进行比较，评定其精度，并分析全球海表盐度分布特征。结果表明：SMAP卫星月均产品RMSE为0.17，BIAS为0.11，STD为0.17，R为0.98，t检验呈显著相关；SMAP卫星日均产品RMSE为0.28，BIAS为0.23，STD为0.26，R为0.81，相较月均产品，精度较低。SMAP卫星月均产品偏差在中纬度海域较小，在高纬度海域较大；SMAP卫星日均产品偏差在太平洋海域为-0.6~0.6，在地中海海域超过1.0。全球海表盐度在25.0~40.0之间，沿纬度方向呈带状分布，其中大西洋海表盐度普遍高于太平洋和印度洋。

围海工程拓展出陆地空间的同时对工程海域地形变化产生较大的影响。本文以温州瑞安东部瓯飞滩海域为研究区，通过GIS处理水下地形资料，构建Delft3D数学模型，分析围海工程引起的瓯飞滩地形冲淤变化特征及其动力机制。研究表明，工程实施后研究区海域涨潮占优特性有所增强，近岸海域整体保持淤积态势，淤积速率略有增加；局部区域受影响较大，如围堤凸区附近受挑流作用表现为缓慢冲刷，而在围堤凹处受阻流效应影响表现为快速淤涨。研究对瓯飞滩及类似淤泥质海岸的开发利用与保护有重要的参考价值。

为了解三亚近岸海域沉积物地球化学特征，测定了331个站位的表层沉积物23种微量元素含量；利用多元统计法进行相关性及R型因子分析，探讨研究区元素的来源、分布特征及其控制因素。微量元素含量测定结果表明，Sr、Ba、Zr、Rb元素平均值比其他元素高；Be、Cr、Co、Ni、Cu、Zn、Cd、Sb、Pb、U、Zr、Ba、Sc、V、Ga等15种元素含量与海南岛水系沉积物、表层土壤、深层土壤接近，推测沉积物主要来自海南岛。各元素在研究区的空间分布比较复杂，在中部和东部，以Li为代表的15种微量元素随离岸距离增加含量增大；Cd、Sb、Zr、Ba、Rb、Sr、As、Hg的分布特征与其他微量元素相比差异明显。Li等15种元素来源与分布主要受陆源黏土矿物吸附作用控制，Sr主要受海洋生源沉积作用的控制，Zr主要受重矿物的控制，Ba和Rb主要受研究区地质背景控制，而Cd和As的来源与分布则与人类活动有关。

本文使用2003年1月—2019年12月MODIS遥感数据，结合海表温度、风速分析南海中西部叶绿素质量浓度分布特征和影响因素。结果显示南海中西部叶绿素质量浓度分布存在时空变化。EOF分解表明，EOF1可能反映台风等极端天气对叶绿素的影响；而EOF2 和EOF3均反映了夏季沿岸上升流对叶绿素分布的影响。相关分析表明南海中西部叶绿素质量浓度与海面风场呈正相关(r=0.87，p<0.01)，与海表温度呈负相关(r=-0.59，p<0.05)。夏季在西南季风影响下越南东南沿海形成上升流，导致该区浮游植物旺发、叶绿素质量浓度升高；冬季受强东北季风影响，研究区海洋上层混合作用强烈，营养盐供应增加，促进了浮游植物生长，叶绿素质量浓度高于其他季节。