一个大气压国际海水状态方程

用米勒罗(Millero),罔萨雷斯(Gonzalez),沃德(Ward)(1976,Journal of Marine Research,34,61—93)还有波伊森(Poisson),布律内(Brunet),布伦—科坦(Brun—Cottan)(1980,Deep Sea Research,27,1013—1028)在温度0—40℃,盐度0.5—43时进行的密度测量值来确定新的一个大气压海水状态方程。方程的形式如下(t℃;S;ρkgm~(-3)) ρ=ρ_o AS BS~(3/2) CS~2 式中:A=8.24493×10~(-1)-4.0899×10~(-3)t 7.6438×10~(-5)t~2-8.2467×10~(-7)t~3 5.3875×10~(-9)t~4 B=-5.72466×10~(-3) 1.0227×10~(-4)t-1.6546×10~(-6)t~2 C=4.8314×10~(-4) ρ_o是水的密度(Bigg,1967,British Jonrnal fo Applied physics 8,521—537) ρ_o=999.842594 6.793952×10~(-2)t-9.095290×10~(-3)t~2 1.001685×10~(-4)t~3-1.120083×10~(-6)t~4 6.536332×10~(-9)t~5 方程的标准误差为3.6×10~(-3)kgm~(-3)。联合国教科文组织海洋学常用表及标准联合专家小组已推荐该方程为新的一个大气压海水状态方程。     

1980年高压国际海水状态方程定义

高压海水密度(ρ,kgm~(-3))可根据实用盐度(S)、温度(t,℃)和所加压力(P,bar)按下列方程计算得出: ρ(S,t,P)=ρ(S,t,O)/(1-P/K(S,P)) 式中ρ(S,t,O)为如上所述的1980年一个大气压下的国际海水状态方程,K(S,t,P)为正割体积模量,由下式给出 K(S,t,P)=K(S,t,O) AP BP~2     

潜标CTD的现场温盐比测方法研究

潜标温盐深剖面测量仪(CTD)在长期使用后仪器数据会发生漂移、准确度降低,对科学研究的正确性和可信性造成严重影响。本文依据船载CTD的作业内容,为SBE37潜标CTD设计了一种用于比测的CTD底托架,将大洋水体视为恒温槽,以SBE911船载CTD为比测标准,通过回归方法计算了潜标CTD的温盐传感器校准系数,并将该系数下获取的数据与未校准的数据进行比较。温度比测误差绝对值的均值为3.833 3×10~(-4)℃,原始误差绝对值的均值为5.500 0×10~(-4)℃,电导率比测误差绝对值的均值为2.166 7×10~(-4) S/m,原始误差绝对值的均值为2.333 3×10~(-4) S/m,以上结果证明,本文中设计的比测方法对提高潜标CTD准确性有一定作用。     

过氧化氢-茜素红s体系催化动力学分光光度法测量痕量钴(Ⅱ)

本文利用催化动力学原理,建立了新的测定痕量钴(Ⅱ)的分析方法。研究体系为:钴(Ⅱ)-茜素红s-过氧化氢-碳酸钠。所得的最佳反应条件为:pH=11.00,反应时间t=7.50min,反应温度θ=35.0℃,ρ(C_(14)H_7O_7SNa·H_2O)=6.400×10~(-2) g·L~(-1),Φ(H_2O_2)=7.200×10-2%。在该反应条件下,此分析方法的相对标准偏差为1.85%~2.96%,检出限为4.21×10~(-2)ng/mL。在淡水体系中相对标准偏差在1.93%~2.79%之间,而加标回收率在98.7%~101.3%之间。相较于其他测量方法,本文所建立的分析方法具有操作简单,分析温度低,准确度高,检出限低,分析时间短等优点。     

颗粒粒径和水溶液性质对多孔介质渗透性的影响

水化膜厚度对多孔介质渗透性的影响已为人们所认知,很多文献对此进行了定性的阐述,但这方面的量化研究至今尚处空白。本文首先总结了不同领域有关水化膜厚度的研究成果,确定不同水溶液环境中水化膜厚度的范围在0~200nm,并在此基础上,模拟计算了水化膜厚度对不同粒径球体多孔介质渗透性的影响。为验证模拟结果,试验选用平均粒径分别为8.86(S1)和1.67μm(S2)的2种玻璃微珠进行渗透试验,利用变水头渗透仪,测定不同浓度NaCl和CaCl2溶液在S1和S2样品中的渗透系数。试验结果表明,水化膜对多孔介质渗透性影响显著,在水化膜厚度为75.4~79.4nm的淡水环境中,S1样品的渗透系数为(12.07~12.61)×10-8 m/s,而S2样品的渗透系数仅为(2.05~2.28)×10-8 m/s;水化膜厚度的变化对渗透性也有显著影响,5%NaCl溶液中,水化膜厚度被压缩至60.6nm,从而导致S1样品的渗透系数由12.07×10-8 m/s升高至13.15×10-8 m/s,S2样品的渗透系数则由2.28×10-8 m/s升高至3.91×10-8 m/s;5%CaCl2溶液中,水化膜厚度被压缩至32.4nm,从而导致S1样品的渗透系数由12.61×10-8 m/s升高至15.55×10-8 m/s,S2样品的渗透系数则由2.05×10-8 m/s升高至8.86×10-8 m/s。     

基于新型高频声学多普勒流速剖面仪的河口近底部边界层观测初探

河口物质输运、能量交换与底边界层内的水动力过程密切相关,底边界层参数(如切应力、拖曳系数)的确定至关重要。挪威Nortek公司生产的新型声学多普勒流速剖面仪AD2CP相比传统ADCP具有高频、低噪的优点,可用于高频(16Hz)流速剖面观测,而被广泛应用于底边界层观测的ADV只能测量单点高频流速。本文采用AD2CP在长江口南槽最大浑浊带区域进行座底式观测,并与同步近底部三脚架上ADV的观测结果进行对比。结果表明,使用AD2CP测得的近底部平均流速与ADV的测量结果吻合良好;使用惯性耗散法计算了底切应力,基于ADV的单点高频流速数据计算结果为2.16×10~(-2)～5.69×10~(-1)N/m~2,基于AD2CP的结果为2.09×10~(-2)～4.26×10~(-1)N/m~2,二者范围大致相当。在此基础上,基于AD2CP数据计算出摩阻流速为4.55×10~(-3)～2.06×10~(-2)m/s、底拖曳系数范围为1.84×10~(-4)～2.49×10~(-3),与ADV的计算结果基本一致。此外,由于AD2CP可以获得高频的流速剖面数据,优于单点ADV,具备观测近底部边界层参数和边界层内湍流剖面的潜力。     

粤东沿岸上升流氧的各种变化过程

文章根据热量平衡和氧量平衡推导出计算公式,求得粤东上升流区海水的垂直涡动系数,垂直混合氧的增加率,生物化学过程氧的净增率,总增加率和消耗率。它们的平均值分别为(3.25±0.59)×10~(-5)m~2/s,(3.96±2.08)×10~(7)L~3/(m~3·s),(3.94±1.86)×10~(-7)L~3/(m~3·s),(26.64±7.30)×10~(-7)L~3/(m~3·s)和(22.7±6.8)×10~(-7)L~3/(m~3·s)。文章还讨论了氧各种过程的分布变化规律,并计算了上升流的上升速度和初级生产力。     

海水压缩性对海洋内波的影响

一、问题的提出 在计算瓦依萨拉频率N时,若计及压缩性,应采用其中 ρ=ρ(z)为无波动时的密度分布, C_s为海水中的声速,约为1500米/秒, g为重力加速度,z轴垂直向上。 式(1)中g~2/c_s~2项表示压缩性对密度变化的影响,它的量阶为10~(-4)秒~(-2)。在海洋中O(N~2)从强温跃层到深处当在10~(-4)至10~(-8)秒~(-2)之间。显然这第二项即使在温跃层     

印度洋预报系统混合层深度预报检验

利用Argo浮标资料和Rama浮标资料对印度洋海洋环境数值预报系统2010-03-06—2013-05-31的24h混合层深度产品进行了预报精度检验。与Argo浮标数据对比表明:预报与观测绝对平均误差为13m,24h混合层深度预报平均偏浅10m以内;对苏门答腊岛附近海域(5°S~4°N,87°~99°E)的混合层深度预报平均偏浅20m,该海域预报平均风速偏小1.6m/s是可能原因;其它海域预报能力较高,尤其对热带中南印度洋区域(5°~17°S,63°~96°E)平均误差集中在-2~2m。分海域检验对比结果表明:该预报系统能很好的预测出阿拉伯海(60°~70°E,10°~20°N)和孟加拉湾(85°~93°E,10°~18°N)处混合层半年周期变化特征;热带南印度洋(60°~80°E,15°~19°S)混合层呈现明显季节变化特征,且在每年8,9月份达到最大值;热带外南印度洋(45°~70°E,0°~10°S)混合层常年较为浅薄;Argo与Rama数据所得结果一致;预报系统对上述特征均能很好地预测。     

一种稳健的贝叶斯方法在威海近海白姑鱼体长与体重关系研究中的应用

根据2014年5月、9~11月在威海市中心渔港拖网渔获物中采集的白姑鱼(Pennahia argentata)样本,利用一种稳健的贝叶斯方法研究了白姑鱼体长(全长、标准体长)与体重的关系。为得到可靠的参数估计值,将体长与体重关系式转化为线性模型,利用t分布建立参数的似然函数,通过数据标准化方法得到白姑鱼体长与体重关系式参数的后验概率分布。结果显示,本文方法可以较好估计白姑鱼体长与体重关系式参数的后验概率分布,由标准化数据计算的斜率和截距间不存在相关关系。t分布参数ν的估计值随体长与体重数据而发生变化,其分布范围为27.87~56.5。春季、秋季和全年白姑鱼的全长与体重关系式分别为W=2.540×10~(-3) TL~(3.4662)、W=4.308×10~(-3) TL~(3.3223)和W=3.963×10~(-3)TL~(3.3406),标准体长与体重关系式分别为W=1.083×10~(-2)SL~(3.2051)、W=1.498×10~(-2)SL~(3.1201)和W=1.403×10~(-2)SL~(3.1347)。春季与秋季白姑鱼的全长与体重关系、标准体长与体重关系存在显著性差异,春季白姑鱼参数b大于秋季,参数a小于秋季。威海近海白姑鱼属正异速生长种类,雌、雄群体的全长与体重关系和标准体长与体重关系均不存在显著性差异。黄海白姑鱼参数b的值与东海和南海北部白姑鱼b的值可能存在显著差异。本文的贝叶斯方法可用于估计鱼类体长与体重关系式参数及其不确定性。     

水体中痕量铬(Ⅵ)的催化动力学测定方法研究及应用

本文对水体中痕量铬(Ⅵ)的催化动力学分析方法做了研究。研究体系为:铬(Ⅵ)-弱酸性艳蓝(RAWL)-溴酸钾-十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)-硫酸。所得最佳分析条件为:pH=1.50,c(RAWL)=1.000×10-4 mol/L,ρ(CTMAB)=2.500g/L,c(KBrO3)=7.200×10-3 mol/L,t=2.0min,θ=45.0℃。所得的分析方法的线性范围为0~16.00ng/mL,检出限为0.45ng/mL,相对标准偏差为0.97%~1.92%,加标回收率为98.8%~101.5%。干扰离子实验表明:海水中的大多数阴、阳离子在此条件下对铬(Ⅵ)的测定无明显干扰。本方法可成功应用于淡水与海水体系中,并得到青岛近海及胶州湾铬(Ⅵ)的含量分布。相对于其他催化动力学分析方法,本方法具有分析温度低、检出限低、准确度高、易操作、耗时短的优点。     

天津近岸海域浮游植物群落结构特征

根据2014年春季(5月)、夏季(7月)和秋季(10月)在天津近岸海域三个航次的调查,对浮游植物群落结构及季节变化进行了分析。共鉴定出浮游植物2门23属49种,其中硅藻门20属44种,甲藻门3属5种。春季共发现12属16种,细胞丰度介于0.55×10~4~28.9×10~4cells/m~3,平均值为5.45×10~4cells/m~3,主要优势种为夜光藻(Noctiluca scintillans)和柔弱几内亚藻(Guinardia delicatula);夏季共发现18属38种,细胞丰度介于2.68×10~4~246×10~4cells/m~3,平均值为40.70×10~4cells/m~3,主要优势种为星脐圆筛藻(Coscinodiscus asteromphalus);秋季共发现13属23种,细胞丰度介于2.70×10~4~83.7×10~4cells/m~3,平均值为29.56×10~4cells/m~3,主要优势种为夜光藻(Noctiluca scintillans)和柔弱几内亚藻(Guinardia delicatula)。春季均匀度指数范围为0.40~0.92,多样性指数范围为0.80~1.87;夏季均匀度指数范围为0.14~0.67,多样性指数范围为0.46~2.44;秋季均匀度指数范围为0.20~0.70,多样性指数范围为0.51~2.78。总体上,该海域多样性指数总体偏低。     

山东夏季强降水的影响系统和物理量特征

应用2009—2013年6—9月山东全省加密自动站资料、地面和探空观测资料,选出了98次区域性强降水过程。统计分析了产生强降水的天气系统特征,把500 hPa天气系统分为6种类型,850~700 hPa天气系统分为5种类型,地面影响系统分为7种类型。统计分析了强降水过程中及前期24个代表大气热力、水汽和动力特征的物理量,给出了最小值、最大值、平均值和各阈值所占百分率。850 hPa和700 hPa偏南风达到急流(≥12 m·s~(-1))强度的分别占56.1%和62.2%。对流有效位能(CAPE)≥300 J·kg~(-1)占72.6%。K指数≥30℃占86.7%。沙氏指数SI≤0占75.5%。925 hPaθse≥68℃占82.2%,850 hPaθ_(se)≥66℃占74.8%。GPS/MET水汽监测大气可降水量≥55mm占81.8%。850 hPa和700 hPa的水汽通量平均值分别为8.0和5.9 g·(cm·hPa·s)-1,水汽通量散度平均值分别为-4.6×10~(-9)和-2.7×10~(-9)g·(hPa·cm~2·s)~(-1)。925 hPa、850 hPa和700 hPa的涡度平均值分别为12.6×10~(-6)、12.3×10~(-6)和9×10~(-6)s~(-1),散度平均值分别为-5.5×10~(-6)、-3.1×10~(-6)、-3.4×10~(-6)s~(-1)。850 hPa、700 hPa和500 hPa的垂直速度平均值分别为-4.5×10~(-4)、-7.4×10~(-4)和-11.1×10~(-4)hPa·s~(-1)。     

河北省昌黎近岸海域浮游植物群落结构（英文）

于2015年春季(5月)和夏季(8月)对河北省昌黎近岸海域浮游植物群落结构的时空分布及其与环境因子的关系进行了分析。在研究区域选择十九个采样点(39°26′30"-39°39′N,119°17′30"-119°34′03")。调查结果表明,春季共获得27种浮游植物,夏季63种。春季优势种包括具槽帕拉藻(Paralia sulcata)和夜光藻(Noctiluca scintillans)。夏季浮游植物优势种为中华盒形藻(Biddulphia sinensis)、窄隙角毛藻(Chaetoceros affinis)、洛氏角毛藻(Chaetoceros lorenzianus)、暹罗角毛藻(Chaetocera siamense)、角毛藻属(Chaetoceras sp.)、浮动弯角藻(Eucampia zodiacus)、丹麦细柱藻(Leptocylindrus danicus)、尖刺伪菱形藻(Nitzschia pungens)和中肋骨条藻(Skeletonema costatum)。结果表明,春季浮游植物的总丰度为0.99×10~4 cells/m~3-43.08×10~4 cells/m~3,平均丰度为12.68×10~4 cells/m~3;夏季浮游植物的总丰度为7.83×10~4 cells/m~3-2418.97×10~4 cells/m~3,平均丰度为241.30×10~4 cells/m~3。春季和夏季的多样性指数(H')的平均值分别为0.99和3.25。冗余分析(RDA)表明,氨氮(NH_4~+-N)和硝酸盐氮(NO_3~--N)是影响浮游植物分布的重要环境因素。     

关于Mckenzie沉积盆地初始沉降公式的修正

根据Airy均衡原理对Mckenzie沉积盆地初始沉降公式进行了修正,并导出了公式的正确表达式 S=(a[(ρ_o-ρ_c)t_c/a(1-(aT_1t_c)/(2a))-(aT_1ρ_o)/2](1-1/β))/(ρ_o(1-aT_1)-ρ_w)     

南海北部莺歌海岭头岬近岸烃类渗漏喷口分布及气体地球化学

Natural hydrocarbon seeps in a marine environment are one of the important contributors to greenhouse gases in the atmosphere,including methane,which is significant to the global carbon cycling and climate change.Four hydrocarbon seep areas,the Lingtou Promontory,the Yinggehai Rivulet mouth,the Yazhou Bay and the Nanshan Promontory,occurring in the Yinggehai Basin delineate a near-shore gas bubble zone.The gas composition and geochemistry of venting bubbles and the spatial distribution of hydrocarbon seeps are surveyed on the near-shore Lingtou Promontory.The gas composition of the venting bubbles is mainly composed of CO_2,CH_4,N_2 and O_2,with minor amounts of non-methane hydrocarbons.The difference in the bubbles' composition is a possible consequence of gas exchange during bubble ascent.The seepage gases from the seafloor are characterized by a high CO_2 content(67.35%) and relatively positive δ~(13)C_(V_PDB) values(-0.49×10~(-3)-0.86×10~(-3)),indicating that the CO_2 is of inorganic origin.The relatively low CH_4 content(23%) and their negative δ~(13)C_(V-PDB) values(-34.43×10~(-3)--37.53×10~(-3)) and high ratios of C_1 content to C_(1-5) one(0.98-0.99)as well point to thermogenic gases.The hydrocarbon seeps on the 3.5 Hz sub-bottom profile display a linear arrangement and are sub-parallel to the No.1 fault,suggesting that the hydrocarbon seeps may be associated with fracture activity or weak zones and that the seepage gases migrate laterally from the central depression of the Yinggehai Basin.     

新的高压海水状态方程

新的高压下水和海水状态方程已从迈阿密大学,米勒罗及其同事以及伍兹霍尔海洋研究所的布雷德肖和施莱歇的实验结果中推导出来。状态方程的形式为含二次项的正割体积模量。 K=Pv~o/(v~o-v~p)=K~o AP BP~2 K~o=K~ow aS bS~(3/2) A=Aw cS dS~(3/2) B=Bw eS 其中v和v~p为O压和P压下的比容,S为盐度(‰)。方程的纯水部分的系数K~o_W,A_N,B_W是温度的多项式函数。纯水状态方程V~o_W的标准误差为4.3×10~(-6)cm~3g~(-1)由高压海水测定值得到由温度决定的参数a.b.c.d.e的值。海水状态方程V~()的总的误差为9.0×10~(-6)cm~3g~(-1)。就海洋中温、压、盐的范围来说,V~p的标准误差为5.0×10~(-6)cm~3g~(-1)。联合国教科文组织海洋学常用表及标准联合专家小组最近(1979)已向各海洋团体推荐使用新的高压海水状态方程。     

中国近海三种重要渔业资源的生物学参考点评估

中国近海大多数渔业都属于数据有限渔业,用对数据要求较高的复杂模型无法对这些渔业资源做出有效评估,因此用数据有限评估模型评估渔业资源的研究具有重要意义。本文使用经典剩余产量模型(CEDA和ASPIC)和两种新型有限数据评估模型(贝叶斯Schaefer剩余产量模型(BSM)和蒙特卡洛MSY估算模型(CMSY)),评估了黄渤海鳀鱼(Engraulis japonicus)、东海带鱼(Trichiurus lepturus)和南海金线鱼(Nemipterus virgatus)这三种重要渔业资源的生物学参考点和资源现状。研究表明:黄渤海鳀鱼MSY估计值为80×10~4～83×10~4 t,生物学参考点F/F_(MSY)估计值小于1.0而B/B_(MSY)略小于1.0,表明这种渔业捕捞强度适中但资源尚未得到完全恢复。东海带鱼MSY估计值为58×10~4～64×10~4 t,F/F_(MSY)估计值大于1.0而B/B_(MSY)估计值小于1.0,表明这种渔业存在过度捕捞且资源已经衰退。南海金线鱼MSY为30×10~4～32×10~4 t,F/F_(MSY)估计值大于1.0而B/B_(MSY)估计值小于1.0,表明这种渔业存在过度捕捞且资源已经衰退。以上4种模型均可适用于中国近海数据有限的渔业资源,但两种经典剩余产量模型对三种渔业数据的拟合不够稳定(相关系数R~2波动较大),因此取BSM和CMSY模型的评估结果作为重要参考,但这两种有限数据评估模型的拟合效果尚需进行深入研究。     

超低水平液闪谱仪测定雨水、海水中的宇生核素32P和33P

本研究旨在建立用超低水平液闪谱仪测定雨水、海水中的宇生核素32P3、3P的方法.通过对液闪谱仪的主要性能与技术参数进行优化设置,对液闪谱仪的效率及能量进行刻度,建立淬灭校正曲线,探讨影响测量本底的因素,实现液闪谱仪对样品的优化测量.并通过液闪谱仪对厦门沿岸地区雨水及厦门湾海水进行测量,得到2004年3月至2005年2月雨水中32P3、3P的月平均比活度分别为0.30×10-2~3.18×10-2、0.28×10-2~3.05×10-2Bq/dm3,33P/32P)A.R.月平均值介于0.74~0.96之间,平均为0.87±0.03;厦门湾海水中32P、33P的比活度分别为1.52×10-2~4.62×10-2、1.28×10-2~3.72×10-2Bq/m3,33P/32P)A.R.为0.81~0.91.     

长江河口北槽弯道横向次生流、混合与层化

2013年2月25至26日(枯季/大潮)、7月23至24日(洪季/大潮)分别在长江河口北槽弯道沿着3条横向测线CS6、CSW和CS3(每条测线上有北、中、南3个站位)测得水位、流速、盐度和含沙量的时间序列资料。通过这些资料的定量计算、分析,理解弯道横向次生流、混合与层化的时、空变化和各种物理机制及其相对重要性。3条横向测线均存在横向次生流,且横向测线CS3还出现横向次生环流。枯、洪季,仅在横向测线CS6、CS3出现环状欧拉余流。枯、洪季,沿着横向测线CS3,3个站位的横向斜压梯度比离心加速度和科氏加速度都大1~2个数量级,而后两项大小接近且数量级都是10-4,罗斯贝数在1左右。这些表明:横向次生流受横向斜压梯度、离心加速度和科氏加速度共同驱动,前一项相对于后两项更加重要。沿着3条横向测线:1)枯、洪季大潮,平均势能差异分别约为54.23、66.56 J/m3,表明洪季层化强于枯季;2)枯季涨潮,平均的势能差异普遍小于落潮,而洪季涨潮,平均的势能差异普遍大于落潮,表明枯、洪季湍流混合均存在潮汐不对称性;3)枯季,由横向、纵向水深平均应变(ΦS-y、ΦS-x)引起的势能差异变化率的范围分别是-67×10~(-3)~37×10~(-3)、-7×10~(-3)~11×10~(-3)W/m~3,而洪季,相应的范围分别是-45×10~(-3)~30×10~(-3)、-14×10~(-3)~13×10~(-3)W/m~3,表明枯、洪季差异不明显,横向水深平均应变(ΦS-y)均大于纵向水深平均应变(ΦS-x),前项对水体混合与层化的影响更大;4)枯季大潮,纵向平流(ΦA-x)、横向平流(ΦA-y)、纵向水深平均应变(ΦS-x)和横向水深平均应变(ΦS-y)的潮汐平均绝对值占四项总和之比例分别为26%、33%、18%和23%,而洪季大潮,相应的值的比例分别为13%、9%、22%和56%,表明枯季,平流项(ΦA-y最大)对混合与层化的控制可能占主导地位;洪季,应变项(ΦS-y最大)可能占主导地位。无量纲数(m)被用于判别横向平流(ΦA-y)、横向水深-平均应变(ΦS-y)的相对重要性。一个概念性模式被用于显示层化与横向次生流/环流的相互关系。