神狐海域W18/19区块水合物上覆层水平渗透系数分布

水合物储层上覆地层水平渗透系数是水合物试采工程设计的关键参数之一。以我国南海北部神狐海域W18/19区块水合物上覆钙质黏土层孔压静力触探数据为依托,在剖析基于位错理论的地层水平渗透系数预测模型基本原理的基础上,进行W18/19区块水合物层上覆钙质黏土层水平渗透系数纵向分布规律预测。结果表明,Elsworth方法不适用于W18/19区块水合物层上覆钙质黏土层水平渗透系数评价;W18/19区块水合物层上覆钙质黏土层水平渗透系数为0.1×10~(-8)～4×10~(-8) m/s,且随着深度的增大而减小;30mbsf以浅地层预测结果受扰动较大,30mbsf以深地层的水平渗透率系数为0.1×10~(-8)～0.6×10~(-8) m/s,且不同模型预测结果间的差异较小;孔压扩散模型和初始孔压分布函数的差异是导致不同模型预测结果差异的根本因素。     

1980年一个大气压下国际海水状态方程定义

在一个标准大气压(P=0)下,海水密度(ρ,kgm~(-3))根据实用盐度(S)和温度(t,℃)按下列方程计算得出: ρ(s,t,o)=ρ_W (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)S (-5.72466×10~(-3) 1.0227×10~(-4)t-1.6546×10~(-6)t~2)S~(3/2) 4.8314×10~(-4)S~2     

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.     

海洋分层介质中雷电电流源的水平辐射电场传播特征研究

随着我国海洋战略的持续推进,海上各类固定及移动的工作平台均需进行更加有效的雷电防护。海上防雷工作中深入了解雷电电流源水平辐射电场(Er),在海洋分层介质中的传播特性则是一项十分重要的工作。本文就能够对海上设施产生较大影响的地闪进行研究,因此选取具有代表性的正地闪首次回击电流源(PS)及Nucci电流源(TLS),通过时域的方法对两种雷电电流源的水平辐射电场在由空气、海水及洋壳所组成的海洋分层介质中的传播特征进行对比分析。结果表明:(1)在海面及其以上的高度(h≥0 m),当距雷电电流源水平距离r=0 m时,两种雷电电流源产生的Er均为正值;其中PS产生的Er是随时间呈对数增加,而TLS的则随时间呈单峰正偏态分布;当r0 m时,两种雷电电流源产生的Er与r=0 m时的基本呈反位相。(2)当r=0 m,h介于0~50 m及100~500 m之间,PS于雷电发生后10μs的Er值则分别介于3.273 3×10~6~1.177 1×10~7v/m及1.035 1×10~7~1.155 3×10~7v/m之间,而TLS的Er峰值则分别为9.274 7×10~5~2.887 6×10~6v/m及2.688 7×10~6~2.854 2×10~6v/m之间。(3)当h=10 m,r介于50~500 m之间,PS于10μs的Er值则介于-1.1216×104~-7.027 9 v/m之间,而TLS的Er峰值则介于-2.478 4×10~3~1.385 9 v/m之间;当h=10 m,r=1 000 m时,TLS的Er峰值为9.482 6 v/m。(4)在海面以下(h0 m),r介于50~1 000 m之间,两种雷电电流源的Er主要为正,且随时间均呈单峰正偏态分布;当h=-5 m及-10 m时,PS与TLS的Er值于两个深度的差分别介于5~53 v/m与2~28 v/m之间。     

长江河口区边界层参数的观测与分析

2003年11月在长江口南槽用ADCP进行定点水文观测,结果表明研究区为不规则半日潮,在水流转向期流速较低时常出现悬沙浓度峰值。根据流速对数剖面分布模型与悬沙分布模型,分别计算了海底边界层参数,其中潮周期内摩阻流速可达0.15 m/s,粗糙长度为0.01~1.2 m,拖曳系数为10-3~10-4,边界层厚度为2~4 m,悬沙的沉降速率为0.2~6 mm/s。     

海洋重力测量动态环境效应分析与补偿

针对使用小型测量船搭载摆杆型海洋重力仪获取数据质量不高的问题,在深入分析海洋环境动态效应误差特性基础上,提出了一种基于互相关分析的交叉耦合效应修正法,对高动态海洋重力测量数据实施综合误差补偿和精细处理。使用典型恶劣海况条件下的观测数据对该方法的有效性进行了验证,结果显示,重力测线成果内符合精度从原先的±9.35×10-5m/s2大幅提升到±1.43×10-5m/s2,同时使用卫星测高反演重力对精细处理结果的可靠性进行了外部检核,外符合精度也从原先的±7.73×10-5m/s2提高到±5.63×10-5m/s2。     

珠江河口底边界层湍流特征量研究

通过高频流速仪ADV和脉冲相干声学多普勒剖面仪PC-ADP对珠江河口崖门底边界层进行了三个测次潮内(25 h)顶点连续观测,利用观测数据计算分析了潮流底边界层内的湍流特征量及其时空变化.结果表明:1)对于半日潮流占优的河口,各湍流特征量均具有明显的四分之一周日的变化规律;2)湍流强度、床底应力和摩阻流速在潮内的平均值以位于河口湾的测点所测值最大,依次向上游递减,而湍动能耗散率则沿河口湾至上游逐渐增大;3)三个测次边界层内涡动粘滞系数的平均值分别为2.42×10 -3 m 2/s、2.20×10 -4m 2/s和6.16×10 -4 m 2/s,拖曳系数的均值为7.89×10 -3、1.63×10 -3和1.99×10 -2,两者潮内的变化均非常显著,相差可达一到两个数量级;4)在充分混合的潮流底边界层内,湍动能生成与耗散基本处于局部平衡状态,三个测次湍动能耗散率均值在8.89×10 -5 W/kg～7.43×10 -6 W/kg之间.     

Fronts, baroclinic transport, and mesoscale variability of the Antarctic Circumpolar Current in the southeast Indian Ocean

Fronts,baroclinic transport,and mesoscale variability of the Antarctic Circumpolar Current(ACC) along 115°E are examined on the basis of CTD data from two hydrographic cruises occupied in 1995 as a part of the World Ocean Circulation Experiment(WOCE cruise I9S) and in 2004 as a part of CLIVAR/CO2 repeat hydrography program.The integrated baroclinic transport across I9S section is(97.2×106±2.2×106) m3/s relative to the deepest common level(DCL).The net transport at the north end of I9S,determined by the south Australian circulation system,is about 16.5×106m3/s westward.Relying on a consistent set of water mass criteria and transport maxima,the ACC baroclinic transport,(117×106 ±6.7×10 6)m3/s to the east,is carried along three fronts:the Subantarctic Front(SAF) at a mean latitude of 44°-49°S carries(50.6×10 6 ±13.4×106)m3/s;the Polar Front(PF),with the northern branch(PF-N) at 50.5°S and the southern branch(PFS) at 58°S,carries(51.3×106 ±8.7×106)m3/s;finally,the southern ACC front(SACCF) and the southern boundary of the ACC(SB) consist of three cores between 59°S and 65°S that combined carry(15.2×106 ±1.8×106)m3/s.Mesoscale eddy features are identifiable in the CTD sections and tracked in concurrent maps of altimetric sea level anomalies(SLA) between 44°-48°S and 53°-57°S.Because of the remarkable mesoscale eddy features within the SAF observed in both the tracks of the cruises,the eastward transport of the SAF occurs at two latitude bands separating by 1°.Both the CTD and the altimetric data suggest that the mesoscale variability is concentrated around the Antarctic Polar Frontal Zone(APFZ) and causes the ACC fronts to merge,diverge,and to fluctuate in intensity and position along their paths.     

60Co-γ诱变坛紫菜的海区栽培选育及品质性状初步分析

采用不同剂量的60Co-γ辐射诱变野生坛紫菜原生质体,对获得的诱变株进行实验室品质性状初步筛选后,挑选其中的6个样品进行丝状体室内采苗、海区栽培试验、主要品质性状测定及活体吸收光谱检测.结果显示:总蛋白、藻胆蛋白、叶绿素和活体吸收光谱等在不同紫菜样品间存在显著差异.人工诱变的坛紫菜No.5蛋白质含量为(32.89±1.37)×10-2(m/m,干重),优良栽培品种GL1的蛋白质含量为(31.42±0.94)×10-2(m/m,干重);叶绿素含量最高的为No.9[(0.636±0.017)×10-2(m/m,干重)],最低的为No.2[(0.411±0.022)×10-2(m/m,干重)].藻胆蛋白含量与总蛋白含量呈正相关.     

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。     

大气CO2浓度升高对鳗草植株生长的影响

在人工模拟大气CO_2浓度升高的调节系统条件下,研究了4个不同大气CO_2浓度(380×10~(-6)(对照组,当前大气CO_2浓度)、750×10~(-6)(对应21世纪末大气CO_2浓度)、1 900×10~(-6)(对应23世纪末大气CO_2浓度)、变化组(CO_2浓度由380×10~(-6)逐步升高至1 900×10~(-6)))对鳗草(Zostera marina)存活、生长、光合色素含量、过氧化物酶(POD)活力、可溶性糖含量及叶片和茎节气道面积的影响,分析了鳗草植株应对大气CO_2浓度升高的生长响应和生理适应过程。研究显示,经过30 d培育实验,大气CO_2浓度升高对鳗草植株的存活率( 98%)、生产力和叶片光合色素含量等指标无明显影响;大气CO_2浓度升高显著提高了植株叶片延伸率和茎节直径,均在1 900×10~(-6)时达到最大值,分别是对照组的1.4和1.1倍;随大气CO_2浓度升高,鳗草植株的叶绿素a/叶绿素b、可溶性糖含量和气道面积等指标均呈现逐渐升高的趋势,在1 900×10~(-6)时达到最大值,显著高于对照组(P0.05)。研究结果表明,大气CO_2浓度升高对鳗草植株的生长、光合作用、物质代谢和气体交换等生理过程具有促进作用,且CO_2浓度越高促进作用越显著。     

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。     

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。     

改进的离子液体/水界面聚合法制备聚苯胺微/纳米纤维

改进了离子液体/水界面聚合方法,将苯胺和掺杂剂溶解在离子液体相中,成功合成了对甲苯磺酸聚苯胺(PANI-TSA)微/纳米纤维和盐酸掺杂聚苯胺(PANI-HCl)微/纳米纤维,其平均直径分别为488和183nm。考察了掺杂剂的浓度对聚苯胺微/纳米纤维的形貌及电导率的影响。实验发现离子液体相中掺杂剂的浓度越高,合成出的聚苯胺微纳米纤维直径越小,以PANI-TSA为例,当p-TSA的浓度由0.005mol·L~(-1)增加到0.05mol·L~(-1)时,PANI-TSA的平均直径从488nm逐渐减小到183nm,相应其室温电导率由1.6×10~(-3)S/cm增加到4.9×10~(-3)S/cm,表现出尺寸效应。     

舟山摘箬山岛风能资源评价

文章利用摘箬山岛风电场70 m高测风塔2011年1月—2014年1月的观测资料,对平均风速、风速频率、风向频率、风能频率、有效风力时数及风功率密度等风能参数进行计算分析,并依据国标《风电场风能资源评估方法》(GB/T18710-2002)中风功率密度等级划分标准对风电场的风能资源进行评估。结果表明:风电场各高度年平均风速在3.28~6.56 m/s,风速频率主要集中区间为1~8 m/s,有效风力时数为54.5%~86.9%,年平均风功率密度为54.8~283.2 W/m2。风电场10 m和70 m处主导风向分别为N风和S风,频率分别为13.0%和13.4%,主导风能分别为N风和NNW风,频率分别为14.7%和14.8%。该风电场风功率密度接近3级,具有一定开发利用价值。     

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。     

氧分压对Ni-Cr-Fe合金氧化成膜特性影响的研究

以铸态Ni-Cr-Fe合金为试样,于1 050℃湿氢气氛下恒温氧化20 h。通过氧化增重、SEM/EDS以及薄膜X-射线衍射等方法研究了氧分压对该合金在弱氧化性气氛下氧化成膜特性的影响。结果表明:表面氧化膜从外到内氧化物组成依次为:MnCr2O4、Cr2O3以及SiO2。氧化膜的厚度、组成及形貌与体系的氧分压密切相关,中等氧分压(15.9×10-18atm)有利于表面尖晶石的形成;较低氧分压有利于形成厚而多孔的氧化膜,而高氧分压则趋向于形成薄而致密的氧化膜。     

南极西北威德尔海上层海洋湍流混合研究

Turbulent mixing in the upper ocean(30-200 m) of the northwestern Weddell Sea is investigated based on profiles of temperature,salinity and microstructure data obtained during February 2014.Vertical thermohaline structures are distinct due to geographic features and sea ice distribution,resulting in that turbulent dissipation rates(ε) and turbulent diffusivity(K) are vertically and spatially non-uniform.On the shelf north of Antarctic Peninsula and Philip Ridge,with a relatively homogeneous vertical structure of temperature and salinity through the entire water column in the upper 200 m,both ε and K show significantly enhanced values in the order of O(10~(-7))-O(10~(-6)) W/kg and O(10~(-3))-O(10~(-2)) m~2/s respectively,about two or three orders of magnitude higher than those in the open ocean.Mixing intensities tend to be mild due to strong stratification in the Powell Basin and South Orkney Plateau,where s decreases with depth from O(10~(-8)) to O(10~(-9)) W/kg,while K changes vertically in an inverse direction relative to s from O(10~(-6)) to O(10~(-5)) m~2/s.In the marginal ice zone,K is vertically stable with the order of10~(-4) m~2/s although both intense dissipation and strong stratification occur at depth of 50-100 m below a cold freshened mixed layer.Though previous studies indentify wind work and tides as the primary energy sources for turbulent mixing in coastal regions,our results indicate weak relationship between K and wind stress or tidal kinetic energy.Instead,intensified mixing occurs with large bottom roughness,demonstrating that only when internal waves generated by wind and tide impinge on steep topography can the energy dissipate to support mixing.In addition,geostrophic current flowing out of the Weddell Sea through the gap west of Philip Passage is another energy source contributing to the local intense mixing.     

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。     

Role of Kuroshio frontal eddy in exchange between shelf water and Kuroshio water in East China Sea

Basic patterns of the reversal of the Kuroshio water toward the shelf, intrusion of the shelf mixed waterinto the Kuroshio and uplifting of the near-bottom nutrient-rich water into the upper layer by the pumping of the frontal eddy are analyzed on the basis of satellite infrared images and hydrologic, chemical and biological observations. Results show that the Kuroshio frontal eddies play a very important role in the exchange between the shelf water and the Kuroshio water. The estimation of the average volume transports for three frontal eddy events indicates that the shelf mixed water entrained by an eddy into Kuroshio is 0.44×10~6 m3/s and the reversal Kuroshio water onto the shelf region only 0.04×10~6 m3/s. Along the whole shelf edge, the volume transport of the shelf mixed water entrained by the eddies into the Kuroshio is 1.8×10~6 m3/s. The nutrient (NO3-N) flux pumped to the euphotic zone and input to the continental shelf through a column with 1 m wide is 974 μmol/(s·m) when there is frontal eddy and only 79 μmol/(s·m) in the case of no frontal eddy. Yearly nutrient (NO3-N) flux input to the shelf area caused by the frontal eddy is 1.7×10~5 t/a.