科研产出
基于物理试验的海底滑坡涌浪研究
《水文地质工程地质 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：灾难性海啸有时由海底滑坡运动造成,海底滑坡的涌浪产生过程研究是海啸研究的关键。海啸形成主要受控于滑体的几何尺寸、滑动速度、水深、滑动角度等因素。基于这些因素,文章设计并实施了水下刚性滑块正交物理实验。试验中滑块的厚长比在0.035~0.180之间,斜坡滑道的倾角在10°~16°之间,Froude数处于0.18~0.70之间。试验分析表明初始涌浪形成早于滑块停止;初始波谷(最大波谷)是在滑动最大速度时产生的,波谷位置也是速度最大时滑块的质心位置。初始涌浪波的典型特征是大的波谷与小的波峰。利用试验的输入输出数据,回归推导形成了最大波谷和最大波峰计算公式。试验分析结果深化了对海底滑坡产生海啸的认识,为海底滑坡海啸预测提供了基础和技术支撑。
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浊流及其相关的深水底形研究进展
《地球科学进展 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：从19世纪发现海底浊流现象开始,这一重要的深水沉积过程就引起了地学界的广泛关注。研究发现深水浊流成因的周期阶坎等超临界流底形广泛分布于海底,且与鲍马定义的浊积岩序列有着密切联系。由于浊流事件的不可预测、破坏力强,直接观测设备和技术也比较匮乏,造成对浊流事件进行直接海底观测的工作较少。总结了国内外浊流及其相关底形的研究成果,对浊流分类、底形的形成与演化进行了讨论,列举了国内外几个典型深水区浊流及其相关超临界流底形的研究案例,包括实验、数值模拟和深水底形研究,详细介绍了周期阶坎这一主要的超临界流底形,讨论了周期阶坎的形成与演化过程及其与鲍马序列的对应关系。最后,对浊流及其相关的超临界流底形研究进行了展望。
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鸭绿江流域水沙输运的“源-汇”特征及其影响因素的集成分析
《海洋地质与第四纪地质 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：以鸭绿江流域为尺度,对鸭绿江流域上中下游水沙数据进行综合性分析。结果显示:鸭绿江流域径流量中游比上游年径流量增加一倍左右,下游比上游的年径流量增加倍数为一个数量级以上;大部分年份下游的年输沙量小于上游;随着中下游水利工程等人类活动的加剧,鸭绿江下游径流量和输沙量都有阶段性的减少,年际径流量和年际输沙量差异幅度逐渐增大,且输沙量减小的幅度和年际差异幅度比径流量更大,尤其是自20世纪60年代中期以来人类活动对输沙量影响比较显著。结合ENSO事件特征,指出气候变化引起的降雨量的减少是直接影响流域径流量减少的主要原因,也一定程度上造成了流域输沙量的减少。
关键词： 鸭绿江 水沙输运“源-汇”特征 人类活动 气候变化 生态环境演变 国际河流
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大亚湾浮游植物粒级结构对温排水和营养盐输入的响应
《热带海洋学报 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：大亚湾核电站温排水对其邻近海域的生态效应日益突出。文章结合现场调查和室内模拟实验,研究了夏季和冬季大亚湾海域沿温排水温度梯度的浮游植物粒径结构特征,探讨了营养物质的输入可能对其产生的影响,以期深入了解浮游植物对升温以及富营养化作用的响应机制。结果表明,适温条件对浮游植物的生长起促进作用,在极高温(36.0℃)环境下则产生抑制作用,在排水口邻近高温区夏季和冬季浮游植物叶绿素a含量均呈较低分布。交互模拟实验发现不同季节浮游植物对于温度和营养盐的敏感性存在差异,夏季营养盐对浮游植物生长的促进作用比温度明显,冬季温度的作用则更为显著。现场观测和模拟实验均显示,水温升高和营养盐加富均可造成小粒级浮游植物(<20μm)所占比例的增加;因此,升温和营养盐输入均可能导致浮游植物粒级结构呈小型化趋势,并对食物网能量流动与物质循环、生态系统的结构稳定性以及海洋渔业的产量造成潜在影响。
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渤海海冰与西伯利亚高压之间的关系及与北大西洋涛动之间的可能联系
《中国海洋大学学报(自然科学版) 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：依据对2000/2001—2014/2015年冬季渤海海冰范围和海平面气压(SLP)场季节内和年际变化的分析表明,SLP场与海冰范围关系密切,其中西伯利亚高压、冰岛低压附近为正相关区,亚速尔高压附近为负相关区。西伯利亚高压的变化在季节内和年际尺度上同时影响渤海海冰,北大西洋涛动(NAO)与渤海海冰的相关性主要表现在年际尺度上。研究表明,渤海海冰逐年冬季的季节内变化有所不同,在2003/2004、2004/2005、2007/2008年存在9~12候的显著周期,与大气30~60d的季节内振荡相对应,但在2009/2010年以后这一周期没有再出现,而西伯利亚高压相关区SLP的9~12候信号在整个研究时段相对较明显,这可以解释在季节内尺度上西伯利亚相关区与海冰范围的相关性在2009/2010年以后明显减小的现象;在年际尺度上,2007/2008年以后NAO(冰岛和亚速尔相关区SLP)与海冰范围的相关性突然增大,这一变化是由NAO和海冰范围(渤海地区气温)的2~4年和4~8年周期从2007/2008年开始更加契合引起的。NAO年际周期的变化可能会通过大气环流的北极-亚洲遥相关模态对渤海海冰范围产生影响。
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基于南海北部开放航次观测的2004—2005年次表层盐度异常特征与形成机制
《海洋与湖沼 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：基于2004—2013年的南海北部开放航次数据和1980—2010年Simple Ocean Data Assimilation(SODA)数据,发现南海北部次表层水体盐度在2004—2005年间盐度显著增大,相比于气候态均值分别增加了0.1和0.14,而且温盐特征曲线显示盐度增大的现象主要发生在150m以浅。2004年净淡水通量仅略低于气候态均值,2005年净淡水通量则明显高于气候态均值,因此净淡水通量不会是导致此高盐事件的有利因素。我们进一步通过块体简化盐度收支方程,定量评估盐度收支方程里中平流输运项(包括跨海盆经吕宋海峡的平流输运项和南海海盆内部南北海盆之间的平流输运项)的贡献。发现在2004年,通过吕宋海峡进入南海北部的盐含量输运显著大于气候态均值,是导致南海北部上层水体盐度迅速增大的主要原因。为探究2005年南海北部盐度持续增强的原因,我们进一步比较2004年和2005年的平流项演变,发现相对于2004年,虽然2005年吕宋海峡盐含量输运略低于气候态均值,但南海内部南海南北海盆间(通过18?N断面进入南海北部)的盐含量输运增强,即在2005年,海盆内部经向平流盐输运的贡献是促使南海北部上层盐度继续增强的关键因素。
关键词： 南海北部 盐度异常 盐度收支 次表层 吕宋海峡 18?N断面
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几种典型有害藻对皱纹盘鲍急性毒性及其抗氧化酶活性的影响
《海洋环境科学 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：为更好地了解有害藻华对鲍的影响及其原因,本文选择米氏凯伦藻(Karenia mikimotoi)、链状亚历山大藻(Alexandrium catenella)、东海原甲藻(Prorocentrum donghaiense)和抑食金球藻(Aureococcus anophageffferens)4种典型有害藻,开展对皱纹盘鲍(Haliotis discus hannai)的急性毒性及其成体抗氧化酶活性研究。研究发现,米氏凯伦藻和链状亚历山大藻均可致皱纹盘鲍幼虫、幼鲍和成体死亡。在米氏凯伦藻藻华现场密度下(5000/m L),皱纹盘鲍幼虫的致死效应最显著,96 h时的存活率为4.7%。暴露在4000/m L藻密度链状亚历山大藻中,96 h时幼虫存活率为25.5%,暴露在10000/m L藻密度链状亚历山大藻中,48 h时幼鲍和成体存活率降至3.3%和6.7%。东海原甲藻和抑食金球藻对幼鲍和成鲍没有急性毒性影响,但能够降低皱纹盘鲍幼虫的存活率。米氏凯伦藻和链状亚历山大藻能够抑制皱纹盘鲍鳃的SOD酶活性和CAT酶活性、肝胰组织的SOD酶活性和GSH-Px酶活性,对皱纹盘鲍免疫系统造成损伤,而东海原甲藻和抑食金球藻对鲍体内的3种抗氧化酶活性的影响不明显。以上结果表明,米氏凯伦藻和链状亚历山大藻藻华能对鲍养殖产业造成严重威胁,东海原甲藻和抑食金球藻藻华可对鲍的资源补充存在不利影响。
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中国南海礼乐盆地新生代断裂体系的发育与演化
《地学前缘 》 2018 EI 北大核心 CSCD
摘要：断裂体系发育特征是礼乐盆地新生代构造演化的重要表现形式。运用研究区丰富的二维地震资料,在详细刻画主干断裂和次级断裂的几何学特征基础上,厘定了断裂体系各时期的活动规律,明确了断裂体系演化的时空差异性:古新世—早渐新世断裂体系以NNE向和NEE向主干断裂为主,早期整体断裂活动速率低且NNE向断裂占主导,后期NNE和NEE向断裂活动均大幅增强;晚渐新世—早中新世断裂体系表现为NNE和NEE向主干断裂继承性活动、NW向主干断裂和NEE—近EW向次级断裂形成;中中新世以来断裂体系活动微弱、消亡。响应于太平洋板块、欧亚板块和印-澳板块交汇碰撞、古南海消亡以及新南海扩张的区域地质背景,礼乐盆地的新生代演化过程可分为陆缘裂陷(包括陆缘初始裂陷和陆缘强烈裂陷)、漂移裂陷及前陆-拗陷三个阶段;古新世至早中新世拉张应力场由NWW-SEE到S-N向的顺时针转变和中中新世以来拗陷背景下来自东、南侧的挤压控制了礼乐盆地断裂体系的发育与演化。
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大河影响下的边缘海反风化作用
《地球科学进展 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：在河口与边缘海区域,大量陆源风化产物的输入和强烈的有机物再矿化作用加速了自生硅酸盐矿物和碳酸盐矿物的生成,这一过程与陆地风化作用相反,被称为反风化作用(Reverse weathering)。反风化作用所导致的自生矿物形成通常在短时间内完成,被认为是平衡大气二氧化碳含量,控制海洋中元素平衡的重要过程。反风化作用的研究方法主要分为直接观察法和化学检测法,前者主要用于自生矿物的结构和元素组成的分析,后者则用于自生铝硅酸盐矿物等定量的研究。反风化作用对海洋环境中碳、硅、常量离子(F~-,Li~+,Na~+,K~+,Ca~(2+)和Mg~(2+)等)和金属元素(Fe,Mn和Al等)等的循环具有重要影响,并促使它们在海洋沉积物中长久埋藏。富含金属氧化物的风化产物的输入,大量易降解有机物和生物硅的沉降,强烈的再矿化作用和次氧/厌氧的成岩条件使得河口与边缘海区域成为反风化作用发生的主要场所。
关键词： 边缘海 反风化作用 自生矿物形成 铝硅酸盐矿物 碳酸盐矿物
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波浪与渤海近岸海冰流固耦合特性的数值模拟
《海洋科学进展 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：在波浪作用下,近岸海冰断裂发生时的极限波高和波长可以为大尺度海冰模型中的参数化提供依据。利用流固耦合数值模拟技术,结合渤海冬季近岸海冰、波浪的相关参数,模拟了波浪与小尺度近岸固定海冰的相互作用过程,得出了波浪作用下海冰的最大主应力、最大主应变和自由端位移峰值随入射波浪要素的变化规律。进一步结合渤海海冰的强度,分析了海冰由于波浪作用而发生断裂的极限波高及极限波长。结果表明:海冰最大主应力的最大值、最大主应变的最大值和自由端位移峰值的绝对值随波高、波长的增加而增大。辽东湾某典型海域,当水深为5m,海冰长为2m,冰厚为0.3m以及入射波周期为3s时,海冰发生断裂的极限波高为0.63m;入射波高0.6m时,海冰断裂极限波长为15.35m。
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