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1. 南海东部马尼拉俯冲带深部结构新认识*
赵明辉, 程锦辉, 高金尉, 孙龙涛, 徐亚, 张佳政, 杜峰
热带海洋学报    2021, 40 (3): 25-33.   DOI: 10.11978/YG2020011
摘要281)   HTML70)    PDF(pc) (20916KB)(641)    收藏

2015—2018年, 国家自然科学基金重大研究计划“南海深海过程演变”的重点支持项目“南海东部马尼拉俯冲带深部结构探测与研究”以马尼拉俯冲带为研究重点, 从深部地球物理的角度探索南海形成演化史与运行规律。项目执行期间, 在国家基金委共享航次协助下, 先后开展和参与5次综合地球物理探测, 共投放海底地震仪(Ocean Bottom Seismometer, OBS)台站73台次, 海底电磁仪(Ocean Bottom ElectroMagnetometers, OBEM)仪器5台次, 累积放炮达13872炮, 成功获得了60台OBS数据和5台OBEM数据。同时, 取得了一系列创新性研究成果: (1)基于人工地震探测及天然地震层析成像结果, 确定南海东北部的地壳属性为受到张裂后期岩浆活动影响的减薄陆壳(12~15km), 划分了南海北部陆缘洋陆边界(Continent-Ocean Boundary, COB); (2)根据多道地震反射剖面, 划分了马尼拉俯冲带北部增生楔前缘的精细结构; (3)圈定了南海停止扩张时洋壳范围; (4)初步构建了南海与菲律宾海板块构造演化模型。本项目为重大研究计划“南海深海过程演变”核心科学问题(海底扩张的年代与过程)提供了实质性的证据, 同时为南海构造演化生命史的“骨架”提供了重要的基础数据, 具有深远的科学意义。

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2. 利用H/V方法研究琼北火山区的浅表层地质变化特征
曹佳俊, 郭震, 夏少红, 张昌榕, 吴晓阳, 任鹏飞
热带海洋学报    2022, 41 (1): 184-193.   DOI: 10.11978/2020148
摘要132)   HTML10)    PDF(pc) (3045KB)(341)    收藏

海南琼北活火山作为华南沿海重要的第四纪火山, 一直受到国内外学者的广泛关注, 目前对该火山的形成演化已开展了大量深部地质结构的研究, 但对其表层地质结构特征仍然缺乏详细了解。水平-垂直频谱比法(简称H/V方法)已被广泛应用于浅表层地质结构的研究, 本文基于35个便携式微功耗地震仪组成的流动台阵观测数据, 采用经典全波场H/V(full)和瑞利波椭圆率H/V(Ray)分析方法, 获得了琼北火山区H/V曲线峰值频率(F0)和放大倍数(A0)的空间变化特征。琼北火山区H/V曲线峰值频率变化强烈, 以长流-仙沟断裂为界, 断裂西南侧很难从H/V曲线中获取清晰的F0A0, 而断裂东北侧则存在明显的F0A0。结合已有地质资料, 本文认为长流-仙沟断裂西南侧处于凹陷区, 其浅表层火山岩未发生明显的风化作用, 而东北侧位于隆起区域, 地表火山岩受到了比较严重的风化作用。这一研究结果表明, H/V方法可反映表层火山岩的风化状态, 火山岩出露场地H/V曲线的峰值频率和放大倍数随风化作用程度的增强而表现得更加明显。本研究为琼北火山区浅表火山岩风化状态和地震危险性评估提供了重要的信息支撑。

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3. 海洋微生物来源天然产物研究现状与态势
马丽丽, 田新朋, 李桂菊, 赵晏强, 殷建平
热带海洋学报    2021, 40 (5): 134-146.   DOI: 10.11978/2020104
摘要372)   HTML113)    PDF(pc) (3887KB)(297)    收藏

海洋微生物因长期适应特殊的生存环境而进化出特殊的代谢途径, 从而产生大量结构新颖、功能独特的生物活性物质, 使海洋微生物来源的天然产物成为海洋新药开发的研究热点。文章以文献计量学的方法和视角, 从海洋真菌和海洋细菌天然产物研究现状、海洋微生物天然产物的人工合成、海洋微生物天然产物的生物活性评估以及成药性评价等方面进行概述, 分析了当前海洋微生物天然产物状况和发展态势。

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被引次数: CSCD(2)
4. 东沙海区泥火山调查进展*
阎贫, 王彦林, 于俊辉, 罗伟, 刘兴健, 靳永斌, 李鹏春, 刘杰, 钟广见, 易海
热带海洋学报    2021, 40 (3): 34-43.   DOI: 10.11978/YG2020008
摘要179)   HTML32)    PDF(pc) (18300KB)(290)    收藏

泥火山是地球运动和深部含流体物质向表层迁移的一种重要形式, 其喷溢及喷出物对认识地质动力、地层岩性和资源环境具有重要的意义。东沙海区新生界薄(~1km), 中生界厚(>5km), 是南海最典型的中生代沉积区和油气勘探待突破区。区内有众多的海山海丘, 过去都被推测为不利于油气成藏的岩浆火山。但近年来针对这些海山进行的调查发现了大量海底地层底辟形变与断裂、流体充注空白反射带和喷溢释放结构。通过浅表层取样采获了丰富的自生碳酸盐岩结核及深水珊瑚、海绵等生物, 表明众多海山、海丘具有明显的泥火山活动特征。东沙泥火山的发现表明区内具有良好的油气生成和运移条件, 为勘探源于中生界的油气和水合物提供了重要线索; 而大量深水珊瑚和海绵的出现指示东沙泥火山区可能是深水珊瑚礁、海绵礁发育区, 为研究油气泄漏、化养生物和环境三者的关系提供了重要的研究对象。

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5. 四种全球大洋水汽数据产品的比较分析*
蔡逸男, 杜岩, 陈泽生
热带海洋学报    2021, 40 (2): 17-26.   DOI: 10.11978/2020059
摘要302)   HTML59)    PDF(pc) (5200KB)(290)    收藏

文章比较了卫星专用传感器微波成像仪/探测仪(SSM/I&SSMIS)、遥感系统数据集(RSS V7R01)、欧洲中期天气预报中心第5代再分析数据(ERA5)和现代回顾分析的研究与应用第2版数据(MERRA-2) 4种观测和再分析资料在刻画全球大洋水汽气候态中的异同点, 初步探究了不同尺度的大气柱水汽总量(TCWV)的变化特征和长期趋势。研究结果表明, 4种数据TCWV的空间分布、季节和年际变化较为一致。从1988至2018年, TCWV总体呈增加趋势, 其中热带海洋的年际变化显著, 增加趋势较强, 且和厄尔尼诺-南方涛动(ENSO)高度相关。利用再分析数据做短时间(如1991—1997年)的TCWV趋势分析时要慎重使用ERA5和MERRA-2的数据。在研究热带区域长期水汽变化趋势时, 需谨慎使用MERRA-2的数据。

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6. 全球气候变化对红树林生态系统的影响、挑战与机遇
王友绍
热带海洋学报    2021, 40 (3): 1-14.   DOI: 10.11978/YG2020006
摘要508)   HTML130)    PDF(pc) (8530KB)(256)    收藏

红树林是以红树植物为主体的常绿灌木或乔木组成的潮滩湿地木本植物群落, 具有“四高”特性(高生产力、高归还率、高分解率和高抗逆性)的典型海洋生态系统; 目前, 全球约有红树林1700万公顷, 主要分布在南北半球25℃等温线内。红树林生态系统的净初级生产力高达2000gC·m-2·a-1, 具有高强度的物质循环、能量流动以及丰富的生物多样性, 对热带、亚热带海洋生态系统的维持与发展起到关键作用, 并在全球变化过程中扮演着十分重要的角色。近30年来, 全球气候变化已引起了国内外学者的极大关注。红树林生态系统位于热带、亚热带海岸潮间带, 是一个脆弱的、敏感的生态系统, 也是首先受全球气候变化影响的典型海洋生态系统之一。作为全球海岸带地区应对全球气候变化最为重要的生态屏障之一, 气候变化将严重影响着全球红树林的生存和分布方式。本文将从全球变暖、海平面上升、大气中CO2浓度的增加和极端天气4个主要方面, 揭示全球气候变化对红树林生态系统的影响与变化特征, 阐述红树林对全球变暖、海平面上升、大气中CO2浓度增加和极端天气响应与适应的生态学机制, 并简要概述了红树林在减缓全球气候变化危害中的重要作用。全球气候变化也将为红树林的研究、保护和发展带来机遇与挑战。

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7. 南海开放共享航次关键科学问题的思考——从多尺度海洋动力学角度出发
杜岩, 陈举, 经志友, 王祥鹏, 陈更新, 徐驰, 储小青, 陈植武, 徐杰, 施震, 唐世林, 何云开, 梁韵, 施平
热带海洋学报    2020, 39 (6): 1-17.   DOI: 10.11978/YG2020001
摘要438)   HTML138)    PDF(pc) (1085KB)(224)    收藏

南海是西太平洋最大的边缘海, 通过一系列的海峡与西太平洋和印度洋相联通, 其不同时空尺度的海洋环流动力过程及其生态环境效应是南海区域海洋学研究的重要内容。自20世纪50年代末全国第一次海洋普查开始, 我国对海洋调查的支持力度不断加大, 以科学考察船为代表的海洋科学观测平台建设不断加强; 进入新千年以来, 国内海洋科考船依托的各主要研究所和院校本着开放的理念, 先后组织多单位联合进行海上观测。尤其是最近10年, 国家自然科学基金委员会支持实施了船时共享航次计划, 进一步促进了国内海洋界的交流和合作, 南海区域海洋学的相关研究取得了很多重要的成果。从多尺度环流动力学的角度出发, 本文简要回顾了南海海洋观测的发展历程, 并初步总结了近些年来南海关键科学问题的研究进展, 包括南海和西太平洋的水体交换过程、南海中小尺度过程、多尺度相互作用及其生态环境效应等; 并且在现有的研究基础上, 对未来南海的观测和科学问题提出若干思考与展望。

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8. 深海冷泉古菌厌氧甲烷氧化研究进展
洪义国, 吴佳鹏
热带海洋学报    2021, 40 (3): 76-82.   DOI: 10.11978/YG2020012
摘要195)   HTML22)    PDF(pc) (513KB)(220)    收藏

在富含甲烷水合物的海相冷泉沉积物中, 古菌厌氧甲烷氧化作用(anaerobic oxidation of methane, AOM)越来越受到人们的重视。目前普遍认为, AOM是由嗜甲烷古菌和硫酸盐还原菌共同调节的生物地球化学过程。16S rRNA基因分析表明, 包括AEME-1、AEME-2和AEME-3在内的多种甲烷古菌参与了AOM的过程, 它们广泛分布于全球大洋海底缺氧带。AOM过程与全球环境变化密切相关, 从深海底部冷泉区向上渗漏的甲烷气体, 绝大部分在穿透缺氧带沉积层过程中被甲烷氧化古菌所消耗, 有效减少了具有强烈温室效应的甲烷气体向大气的释放。对AOM生物地球化学过程的研究, 在认识冷泉系统碳酸盐的形成机理、控制强温室气体甲烷从海底的渗漏和开发可燃冰新能源等方面具有重要意义。

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9. 南海典型珊瑚礁生态系统健康评价方法研究
吴莹莹, 雷新明, 黄晖, 张浴阳, 丁德文
热带海洋学报    2021, 40 (4): 84-97.   DOI: 10.11978/2020070
摘要210)   HTML36)    PDF(pc) (1234KB)(193)    收藏

本研究基于系统复杂性原理, 提出了南海典型珊瑚礁生态系统健康评价方法——组织力及系统功能评价法。该方法的评价框架包括珊瑚礁生态系统结构及功能、珊瑚礁生态系统与其他海洋生态系统间关系、与人类社会生态系统间关系、珊瑚礁生态系统发展制约因素等四大模块; 评价指标体系分为目标层、准则层、因素层、要素层等6个层级共计67个指标。同时, 本研究系统地提出了珊瑚礁生态系统健康评价的流程, 提高了珊瑚礁健康评价工作的规范性和时效性。应用组织力及系统功能评价法对2011—2018年西沙群岛珊瑚礁生态系统进行了健康评价, 结果显示自2011年起健康指数年均下降2.3%~2.4%, 除2012年、2015年健康指数稍有回升外, 其余年份均呈下降走势, 整体评价为亚健康状态。根据七连屿周边岛屿的实地考察和居民生活问卷调查结果, 2006—2008年的渔业发展、2012年的海星泛滥和2014—2015年的岛礁建设均对珊瑚礁生态系统造成了较大影响, 使10年内渔业产量下降了50%~80%。这与应用组织力及系统功能评价法的评价结果相吻合, 侧面验证了该评价方法的科学性和可行性。

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被引次数: CSCD(2)
10. 我国海洋卫星数据应用发展现状与思考
文质彬, 吴园涛, 李琛, 殷建平
热带海洋学报    2021, 40 (6): 23-30.   DOI: 10.11978/2020122
摘要258)   HTML32)    PDF(pc) (328KB)(189)    收藏

海洋科学是一门依赖于观测的学科, 而卫星是海洋研究的重要观测平台之一, 海洋卫星数据在海洋科学研究中具有重要的意义。21世纪初以来, 我国陆续发射了多颗专门用于海洋观测的卫星, 初步拥有自主海洋卫星全球观测网络。本文针对国内外海洋卫星资源基本情况, 总结了我国海洋卫星数据应用发展现状, 特别是海洋卫星数据接收、处理、管理、应用等方面的情况, 并分析、探讨了我国海洋科学研究对卫星数据的需求, 以及我国海洋卫星数据科学应用存在的问题和发展策略。

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11. 珠江“伶仃洋河口湾-虎门-潮汐通道”的潮波传播特征*
谢梅芳, 张萍, 杨昊, 傅林曦, 王恒, 蔡华阳, 杨清书
热带海洋学报    2021, 40 (4): 1-13.   DOI: 10.11978/2020076
摘要318)   HTML98)    PDF(pc) (825KB)(188)    收藏

珠江“伶仃洋河口湾-虎门-潮汐通道”是珠江河口“网-湾”系统中的特殊地貌结构, 属潮优型河口, 潮波传播受河口湾地形辐聚效应、口门转换效应、潮汐通道辐散效应和底床摩擦等显著影响, 其时空变化复杂。本文根据珠江“伶仃洋河口湾-虎门-潮汐通道”的代表潮位站(赤湾、泗盛围和黄埔)1990—2016年逐日高、低潮位资料, 采用经典调和分析方法提取出主要天文分潮的调和常数, 通过计算获得了分潮振幅梯度及传播速度, 并在此基础上分析了伶仃洋河口湾(赤湾-泗盛围)、潮汐通道(泗盛围-黄埔)和总程(赤湾-泗盛围-黄埔)的潮波传播时空特征。结果表明: 全日分潮的振幅梯度和传播速度年均变化率均比半日分潮大, 其中K1和O1分潮的振幅梯度平均每年分别增加9%和18%, 传播速度每年均增加1.4%; M2和S2分潮的振幅梯度平均每年分别增加3%和6%, 传播速度每年均增加1%。人类活动导致地形异变, 进而驱动潮波亦发生突变, 伶仃洋河口湾和潮汐通道的M2分潮传播速度突变年份不同, 分别为2009年和2000年。潮波传播速度突变后, 伶仃洋河口湾、潮汐通道两区段的传播速度和振幅梯度的关系也发生了变化。

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12. 鬼手海葵(Aiptasia pulchella)白化恢复后的基因表达差异
张倩, 闫昊, 王路
热带海洋学报    2021, 40 (6): 111-119.   DOI: 10.11978/2020143
摘要161)   HTML17)    PDF(pc) (1278KB)(175)    收藏

海葵白化是由于海葵失去体内共生的虫黄藻和(或)共生的虫黄藻失去体内色素而导致海葵变白的生态现象。为探究鬼手海葵(Aiptasia pulchella)白化和白化恢复后相关的分子机制, 本研究对海葵进行慢性热胁迫处理, 以白化海葵和白化恢复后的海葵为研究对象, 采用2代IIlumina Hi-seq测序技术进行转录组测序, 探究两者在基因表达水平方面的差异变化, 分别获得50109686和43163786条Clean reads, 注释后获得24565和24157个Unigene。比较转录组分析结果显示, 白化海葵与白化恢复后的海葵之间存在214个差异表达基因, 其中白化海葵的高表达基因有101个, 白化恢复后海葵的高表达基因有113个, 这些差异表达基因主要与DNA复制、新陈代谢、离子转运和胶原蛋白有关。对不同处理所涉及的全部28050个表达基因进行基因集富集分析(gene set enrichment analysis, GSEA), 结果发现, 白化海葵在胶原蛋白和离子转运方面显著富集表达, 白化恢复后的海葵在核酸修复方面显著富集表达, 推测这些生物学过程在海葵白化和白化后修复过程中发挥重要作用。本研究获得的转录组数据和研究结果初步揭示了海葵共生体系在共生失衡后进行适应性调节的分子机制, 为海葵及珊瑚共生体系应对环境变化的适应性机制研究提供了理论依据。

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13. 海草光学遥感监测研究综述
李一琼, 白俊武, 张丽, 李通
热带海洋学报    2021, 40 (6): 1-13.   DOI: 10.11978/2020110
摘要213)   HTML34)    PDF(pc) (628KB)(170)    收藏

海草生长在热带、亚热带和温带海洋水域, 是全球海洋生态系统中重要的结构和功能组成部分, 具有极高的生态服务价值。由于受到人类活动和自然灾害的强烈影响, 海草正在全球范围内快速衰退, 因此开展海草资源监测与保护具有非常重要的意义。随着传感器技术的发展, 光学遥感在海草监测中表现出卓越优势。本文综述了国内外海草遥感监测研究现状, 重点总结了研究内容、技术和方法, 论证了海草光学遥感监测的可行性, 旨在为我国海草光学遥感监测厘清适宜数据和可靠技术方法, 并指明潜在研究方向。同时也希望能为海草遥感监测提供借鉴, 并拓展海草资源科学管理的思路。

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14. 不同海水营养盐现场连续观测系统的比较研究*
王丽芳, 黄韬, 杜川军, 郭香会
热带海洋学报    2021, 40 (3): 103-113.   DOI: 10.11978/2020087
摘要200)   HTML38)    PDF(pc) (745KB)(169)    收藏

海水营养盐自动观测技术是海洋观测技术的核心之一, 也是世界各国海洋观测技术发展的重点。本文概述了海水营养盐自动观测技术在海洋环境监测中的研究进展, 并基于航次的现场实践, 比较了海水营养盐自动观测设备的应用情况, 归纳了不同设备的优缺点。基于紫外光谱法的硝酸盐传感器(in-situ ultraviolet spectroscopy, ISUS)具有不需化学试剂、响应速度快、适合连续长期观测、耐压深度深的优点, 可广泛应用于海水和淡水环境的走航观测、现场剖面观测和浮标定点观测; 其缺点是测定参数少、灵敏度低。基于湿化学法的营养盐剖面自动分析仪(Autonomous Profiling Nutreint Analyzer, APNA)与连续流动在线分析仪(型号为QuAAtro)具有测定精度和准确度高、多营养盐参数同步测定的优点, 可用于浅水剖面和短时间连续观测, 但存在操作复杂、工作时间短、试剂用量大的缺点, 不适合长期时间序列或深水观测; APNA能进行原位观测, QuAAtro基于船载, 需要加载样品采集过滤系统。本研究基于以上实践与经验, 进一步探讨了现有海水营养盐自动观测技术目前所面临的技术瓶颈及未来发展趋势, 旨在为海洋现场自动监测仪器的选用提供参考。

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15. 南海白云凹陷东南部两种不同类型块体搬运沉积体系的地震响应及成因分析
李艳, 吴南, 胡守祥, 赵芳, 詹文欢
热带海洋学报    2021, 40 (5): 85-100.   DOI: 10.11978/2020114
摘要173)   HTML19)    PDF(pc) (7586KB)(163)    收藏

文章利用三维地震数据揭示了南海白云凹陷东南部两种不同类型的块体搬运沉积体系的内部反射特征、外部形态及运动指示标志, 并且探讨了其成因机制。结果表明, 自晚中新世以来研究区共发育4种地震相: 弱振幅水平状连续地震相、强振幅波状连续地震相、弱振幅半透明杂乱反射地震相和中-强振幅丘状连续反射地震相。通过地震相分析可知, 研究区自晚中新世以来共发育两种不同类型的块体搬运沉积体系: 1) 多期块体搬运沉积复合体, 主要由弱振幅半透明杂乱反射地震相组成, 边界模糊; 2) 单期块体搬运沉积体, 主要由弱振幅半透明杂乱反射地震相和中-强振幅丘状连续反射地震相组成, 边界清晰明显。另外, 研究结果发现高沉积速率和地震活动使得研究区的块体搬运沉积体系表现出内部运动指示特征发育程度低的特征, 而东沙构造活动导致该块体搬运沉积体系具有频发性。

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16. 基于“黑格比”和“灿都”台风期间湍流数据的曳力系数和动力粗糙度长度参数化研究*
张小华, 毕雪岩, 高志球, 刘长炜, 彭文武, 曾智华, 杨楠, 李煜斌
热带海洋学报    2021, 40 (2): 1-6.   DOI: 10.11978/2020047
摘要248)   HTML112)    PDF(pc) (2154KB)(163)    收藏

海面的曳力系数和空气动力学粗糙度长度是计算海气动量、感热和水汽通量交换必需的参数。基于在“黑格比”和“灿都”台风期间收集的涡动相关系统观测数据, 文章研究了10m风速和摩擦速度之间、10m风速和曳力系数之间、以及10m风速和动力粗糙度长度之间的参数化关系。结果表明: 曳力系数和摩擦速度及10m风速之间存在抛物线关系, 动力粗糙度长度与摩擦速度及10m风速之间存在自然指数关系; 临界摩擦速度为0.83m·s-1, 临界10m级风速为23.69m·s-1

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17. 基于神经网络的全球三维温盐场重构技术研究
聂旺琛, 王喜冬, 陈志强, 何子康, 范开桂
热带海洋学报    2022, 41 (2): 1-15.   DOI: 10.11978/2021070
摘要276)   HTML42)    PDF(pc) (3263KB)(163)    收藏

文章利用果蝇优化广义回归神经网络算法FOAGRNN (fruit fly optimization algorithm, FOA; generalized regression neural network, GRNN)对SODA (simple ocean data assimilation)再分析数据进行训练, 构建海表温度、盐度、海面高度与次表层温盐场之间的投影关系模型, 并在全球范围使用SODA和卫星遥感数据评估了模型的应用性能。首先, 利用独立的2016年SODA海表数据作为模型输入进行理想重构试验, 结果显示全球重构温、盐平均均方根误差(MRMSE)分别为0.36℃和0.08‰, 与世界海洋图集WOA13资料相比减小约50%和60%。然后, 利用卫星观测的海表信息作为模型输入进行实际应用试验, 并与Argo观测剖面进行比较评估。试验结果表明, 重构模型能有效表征海水温、盐特征, 其中重构温、盐MRMSE分别为0.79℃和0.16‰, 相比WOA气候态减小27%和11%。误差的垂向分布显示, 重构温度RMSE从海表向下迅速增大, 至100m达到峰值1.35℃, 而后又迅速回落,至250m处为0.81℃, 跃层往下不断减小; 重构盐度RMSE基本随深度增大而减小, 误差峰值位于25m附近, 约为0.25‰。此外, Argo浮标跟踪分析和区域水团统计结果也表明模型能够较好地刻画海洋三维温盐场的内部结构特征。

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18. 一种新型水下声学浮标在目标探测中的应用
王超, 韩梅, 孙芹东, 张小川
热带海洋学报    2021, 40 (2): 130-138.   DOI: 10.11978/2020045
摘要198)   HTML31)    PDF(pc) (2450KB)(158)    收藏

针对海上目标探测问题, 将矢量水听器和Argo浮标相结合, 可构建一种具有水中目标探测能力的新型水下声学浮标平台。该浮标平台可多次上浮和下潜, 具有在位时间长、隐蔽性能高、成本低等特点, 单台水下声学浮标即可实现海上目标探测, 利用多台水下声学浮标可快速形成大面积区域覆盖能力。为进一步验证水下声学浮标对海上目标探测性能, 2019年8月在南海海区开展了多台水下声学浮标海上试验, 数据处理结果表明: 南海夏季典型声速剖面下, 水下声学浮标对船长42m航速8.4kn的水面航船目标最远探测距离可达13.8km, 目标估计方位均方根误差最优可达5°, 在水面航船距离最近的1.9km处, 目标估计方位标准差可达2°。

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19. 莫桑比克海峡及其邻近海区正压潮流数值模拟与能量收支分析*
张华, 温茜茜, 彭世球
热带海洋学报    2021, 40 (2): 7-16.   DOI: 10.11978/2020057
摘要271)   HTML80)    PDF(pc) (3051KB)(157)    收藏

莫桑比克海峡及其邻近海区是全球海洋潮流和潮能耗散最强的海区之一。文章利用高分辨率通用环流模式对该海区的正压潮流进行模拟, 并对该海区潮能通量和潮能耗散特征进行分析。结果表明, 莫桑比克海峡及其邻近海区的潮波主要是半日分潮占主导地位, 全日分潮可忽略不计, M2分潮形成1个左旋潮波系统和1个右旋潮波系统, S2分潮形成1个左旋潮波系统。莫桑比克海峡和马达加斯加岛南部等绝大数区域的M2和S2半日潮流是逆时针旋转, 在马达加斯加岛顶部等局部区域是顺时针旋转, 而且在海峡通道等复杂地形处潮流流速量级较大。潮能通量矢量主要来自东边界, 大部分潮能通量沿马达加斯岛北部传入莫桑比克海峡区域, 其中经过马达加斯加岛北部和进入莫桑比克海峡的M2 (S2)分潮的潮能通量分别为156.86GW (40.53GW)和148.07GW (36.05GW), S2分潮潮能通量的量级大约为M2分潮的1/5~1/4。底摩擦耗散主要发生莫桑比克海峡和马达加斯加岛南北部, 其中莫桑比克海峡M2 (S2)分潮的底摩擦耗散为1.762GW (0.460GW), 占其底部总耗散的43.74% (39.72%)。

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20. 南海东北部深海盆末次冰盛期以来陆源碎屑粒度特征及影响因素*
王雪松, 陈忠, 许安涛, 田雨杭, 曹立, 张斌
热带海洋学报    2022, 41 (1): 158-170.   DOI: 10.11978/2021027
摘要145)   HTML12)    PDF(pc) (1434KB)(153)    收藏

南海东北部深海盆底流演变受多种因素控制, 但目前对末次冰盛期以来底流的敏感指标、演变过程及其控制因素还缺乏深入认识。本文选取南海东北部深水区16ZBS11岩心开展陆源碎屑粒度测试和年龄测定, 通过粒级-标准偏差法提取环境敏感因子, 并计算底流强度及搬运能力。研究结果表明, 研究区陆源碎屑主要由粉砂和粘土组成, 砂组分仅在部分层位出现。南海东北部深海沉积环境经历了3个演化阶段, 第Ⅰ阶段为22.39~16.02ka BP, 第Ⅱ阶段为16.02~9.58ka BP, 第Ⅲ阶段为9.58ka BP至今, 各阶段粘土和粉砂组分均呈反相演变过程。海平面变化是深海沉积和海洋过程的重要影响因素, 末次冰盛期以来南海东北部深海盆底流强度和搬运能力逐渐减弱并呈同步变化, 16ka BP、11.5ka BP后南海分别与印度洋、台湾海峡连通, 影响了南海北部的海洋过程。特别是9.58ka BP以来南海北部海洋混合方式和强度的改变, 深刻影响着深海陆源碎屑的输运及沉积演化。本文研究结果为深入认识南海北部底流活动演变和南海深海过程提供了新证据。

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21. 南海与周边海域表层塑料颗粒交换的拉格朗日示踪研究
孟钊, 李宁, 管玉平, 冯洋
热带海洋学报    2020, 39 (5): 109-116.   DOI: 10.11978/2019118
摘要238)   HTML83)    PDF(pc) (6594KB)(150)    收藏

塑料污染已成为国际海洋界关注的海洋环境问题之一。文章探讨海洋环流对南海及其周边海域表层塑料颗粒交换的影响。在南海周边多个海域, 分别在4个季节投放塑料颗粒。一年后, 用拉格朗日颗粒示踪方法考察投放颗粒的运动轨迹和最终停留位置。结果表明, 在秋、冬季, 大部分塑料颗粒会进入南海和爪哇海, 极少部分颗粒北输送到太平洋; 在春、夏季, 仅有部分颗粒进入南海和爪哇海, 而多数颗粒流到太平洋。南海洋流具有季节特征, 塑料颗粒轨迹特征与之较为符合。

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22. 基于实测数据的台湾海峡中部波浪特征分析 *
徐啸, 陶爱峰, 李雪丁, 郑祥靖, 林伊楠
热带海洋学报    2021, 40 (1): 12-20.   DOI: 10.11978/2020035
摘要348)   HTML84)    PDF(pc) (7759KB)(149)    收藏

利用台湾海峡中部2号大浮标2017年全年的实测波浪资料, 对海浪的基本波要素及其与风的相关性、波谱特性进行统计分析, 得出了重要特征波参数之间的回归关系和适合台湾海峡中部的海浪谱形式。研究结果显示: 1) 台湾海峡中部的常浪向是NE向, 强浪向是NNE向, 月均有效波高的变化范围为0.87~2.98m, 7月波高最小, 12月波高最大, 波周期与波高有着相似的月际变化趋势; 2) 主要波浪类型是以风浪为主的混合浪, 谱型上以单峰为主, 波高与风速整体上呈正相关关系, 大浪主要由台风和强劲的东北季风引起; 3) 波浪的平均周期与大部分特征波周期之间具有良好的线性相关性, NNE、NE方向的波浪有效波高和有效波周期线性相关性较强; 4) 相比于Jonswap谱, 规范谱一是更符合本区域的海浪谱模式, 给出了基于有效波高和谱峰周期拟合的规范谱一形式。这些研究成果可为海洋工程设计和波浪数值模拟提供参考。

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23. 南海上层海洋次中尺度过程空间差异和季节变化特征
杨潇霄, 曹海锦, 经志友
热带海洋学报    2021, 40 (5): 10-24.   DOI: 10.11978/2020116
摘要256)   HTML90)    PDF(pc) (7435KB)(149)    收藏

南海是西太平洋最大的边缘海, 由于受季风影响显著以及北部海域的黑潮入侵, 其动力环境复杂多变, 次中尺度过程丰富, 且在空间上和时间上存在多变性。文章基于高分辨率数值模式的结果, 通过对次中尺度动力参数的分析, 对比讨论了南海北部、中部、西部和南部海域4个典型子区域上层海洋次中尺度过程的空间差异、季节变化、影响深度、影响因素等问题。研究发现各区域季节性变化特征和机制有所不同: 北部海域受冬季风和黑潮入侵影响, 冬季次中尺度的混合层不稳定较强; 中部海域同样表现为“冬强夏弱”; 西部海域受夏季风影响显著, 夏季次中尺度过程更为活跃; 而南部海域主要受岛屿地形影响较大, 容易产生地形尾涡, 季节性特征不明显。统计分析表明, 次中尺度过程往往表现出强正相对涡度与高应变特征, 在表层更容易出现负位涡, 流体稳定性较差。此外, 文章从能量学角度对次中尺度过程的主要能量来源、控制因素等进行了讨论。

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24. 基于海上风电场构建海洋水文同步实时现场观测系统的思考
蔡树群, 牛建伟, 何映晖, 陈学彬, 张永康, 许洁馨, 陈植武, 林世柽, 谢皆烁
热带海洋学报    2021, 40 (3): 96-102.   DOI: 10.11978/YG2020003
摘要218)   HTML17)    PDF(pc) (909KB)(146)    收藏

海上风电是一种清洁的可再生能源。本文简述了海上风电发展概况, 并介绍了广东省在南海北部建设海上风电场的进展, 同时描述了南海北部一些典型的海洋水动力过程及其现场观测研究存在的难题; 最后提出利用海上风电场构建海洋水文现场同步实时网络系统的观点, 指出利用这些长期定点的网络式观测数据对研究海洋中小尺度动力过程等的优势。希望能为促进海上风电与海洋科学研究的融合发展提供参考。

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25. 黑潮延伸体海域典型涡旋的次中尺度特征分析*
张旭, 经志友, 郑瑞玺, 黄小龙, 曹海锦
热带海洋学报    2021, 40 (6): 31-40.   DOI: 10.11978/2020152
摘要225)   HTML56)    PDF(pc) (4960KB)(141)    收藏

本文基于卫星遥感资料和高分辨率ROMS(Regional Ocean Modeling System)数值模拟结果, 对黑潮延伸体海域典型中尺度涡旋的次中尺度特征进行了探讨。卫星观测和模拟结果显示, 黑潮延伸体涡旋海域伴随着活跃的次中尺度现象。涡旋演变与多尺度能量分析结果表明, 涡旋海域次中尺度动能的强弱与涡旋海域地转流动能有着密切联系, 锋生可能是涡旋边缘次中尺度动能增强的重要机制。次中尺度现象在中尺度涡旋海域具有沿地转流方向的复杂涡丝状结构特征, 意味着涡旋边缘较强的水平浮力梯度和地转流侧向剪切为次中尺度过程形成与发展提供了有利条件。此外, 垂向结构分析表明, 次中尺度过程能引起较大的垂向速度, 最大可达100m·day-1, 该垂向速度可以影响至混合层下200m深度处, 对海洋内部的垂向物质能量交换、海—气相互作用等有着重要的影响。

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26. 两株溶藻弧菌噬菌体的生理特性和基因组研究
钟宛宣, 杨芸兰, 李祥付, 徐杰
热带海洋学报    2021, 40 (4): 22-34.   DOI: 10.11978/2020067
摘要228)   HTML27)    PDF(pc) (5671KB)(141)    收藏

利用噬菌体治疗水产养殖细菌病害具有专一性强、自我增殖能力强等优点, 可以有效减少对环境的污染。为了获得可防治水产病原体溶藻弧菌(Vibrio alginolyticus)的生物杀菌剂, 本研究以Vibrio alginolyticus ATCC 17749T为宿主, 从福建省东山岛的对虾养殖场与水产市场污水环境中分离得到两株巨型噬菌体vB_ValM_R10Z和vB_ValM_R11Z, 并分别从噬菌体形态、宿主范围、生命周期和基因组信息等方面进行了鉴定和分析。实验结果显示, 噬菌体R10Z和R11Z具有相似的噬菌斑形态和电镜形态, 属于肌尾噬菌体; 除宿主之外, 噬菌体R10Z和R11Z均能侵染另一株欧文氏弧菌Vibrio owensii JL3186; 两株噬菌体均对氯仿不敏感, 表明其衣壳蛋白不含脂类物质; 噬菌体R10Z和R11Z的潜伏期均为20min, 但裂解量却相差一倍, 分别为45PFU·cell-1和114PFU·cell-1; 两株噬菌体的基因组大小分别为247167bp和246831bp, G+C含量分别为41.30%和41.33%, 两者基因组相似性达99.45%, 均未检测出毒力基因与抗药性基因; 系统发育分析显示两株噬菌体均属于Myoviridae(科), Tevenvirinae(亚科), Schizotequatrovirus(属), 同源基因在环境中分布广泛。两株噬菌体性状优良, 在水产病害的噬菌体治疗领域具有重要的研究价值和潜在的应用价值。

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27. 海洋动物营养生态位研究方法及其应用
李云凯, 陈子昂, 贡艺, 陈新军
热带海洋学报    2021, 40 (4): 143-156.   DOI: 10.11978/2020071
摘要175)   HTML38)    PDF(pc) (583KB)(139)    收藏

食物资源对海洋动物的生存和繁衍至关重要。海洋动物的营养生态位描述了其在海洋生态系统中的生态地位及功能, 对分析种间关系和资源分配模式、了解群落结构与功能具有重要的指示作用。本文在整理近30年来国内外相关研究的基础上, 系统归纳了当前海洋动物营养生态位研究的主要方法(胃含物分析、整体组织稳定同位素分析、脂肪酸组成分析和特定化合物稳定同位素分析)及其应用领域, 着重归纳总结了量化营养生态位宽度和重叠的生态模型, 并分析了各营养生态位评估方法的优势和局限性。同时在此基础上, 对今后研究方向提出了展望, 以期为我国海洋动物摄食生态学相关研究工作提供参考。

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28. 基于精细温度观测的南海东北部陆坡-深海盆底层湍流混合*
李杨, 黄鹏起, 鲁远征, 屈玲, 郭双喜, 岑显荣, 周生启, 张佳政, 丘学林
热带海洋学报    2022, 41 (1): 62-74.   DOI: 10.11978/2021015
摘要167)   HTML9)    PDF(pc) (2258KB)(139)    收藏

南海是存在强湍流混合的边缘海之一, 但前人对南海湍流混合的研究更多关注的是中上层, 对底层则鲜有关注。本文基于高分辨率温度传感器于2019年5月在南海东北部22个站位海底上方0.5m处持续观测4.4d的温度数据, 分析了2216~3200m深度范围内底层海水温度的时间变化特征, 并探讨了地形粗糙度和内潮对底层湍流混合的影响。分析结果表明, 南海东北部各站位底层海水的温度变化量级约为10-4~10-3℃; 温度变化趋势与正压潮变化趋势不同, 温度能谱显示多数站位在全日和半日频带区间出现谱峰, 温度变化更多地受斜压潮影响, 全日、半日内潮起主要调制作用。陆坡-深海盆过渡区及深海盆底层的湍动能耗散率量级为10-10~10-9m2∙s-3, 涡扩散系数量级为10-4~10-3m2∙s-1。观测数据未能显示底层湍流混合与地形粗糙度存在明显的相关性。底层湍流混合的空间分布与过去观测到的南海北部深海盆内潮的南北不对称性分布一致。

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29. 河口挡潮闸对三角洲潮汐不对称时空变化的影响*
沈倩颖, 季小梅, 张蔚, 徐龑文
热带海洋学报    2021, 40 (5): 1-9.   DOI: 10.11978/2020127
摘要270)   HTML65)    PDF(pc) (3851KB)(136)    收藏

三角洲内部潮汐不对称性与三角洲地貌演变方向有重要关系。目前诸多研究关注海洋、陆地边界的改变对三角洲内的潮汐不对称性演变规律的影响。实际上, 大规模的河口工程也会对三角洲内的潮汐不对称性产生影响。在众多河口工程中, 河口挡潮闸由于直接削弱口门处海洋潮动力, 影响最为直接。荷兰三角洲是潮动力主导型三角洲, 受洪潮灾害影响较为严重, 为此在荷兰西南部修建了世界上著名的三角洲挡潮闸工程。文章以荷兰莱茵河-默兹河三角洲为研究对象, 分析以挡潮闸为主的河口工程对三角洲内河网潮汐不对称性演变特征的影响。选取莱茵河-默兹河三角洲13个潮位站点的50~60年的水文资料, 利用非平稳调和分析方法计算分析三角洲内部潮汐传播特性, 并进一步研究潮汐涨落潮历时不对称性演变特征, 揭示河口挡潮闸工程对潮汐河网中潮汐动力和潮汐不对称性的影响。研究表明, 莱茵河-默兹河三角洲为显著的涨潮占优型河口, 潮汐不对称现象总体向上游沿程增强。河口挡潮闸修建后受河网径流量和潮动力剧烈变化的影响, 封闭的南部通道内的潮波大幅度削弱, 潮汐不对称现象在下游增强在上游减弱。北部、中部通道其他站点则因为通道径流增大, 潮汐不对称现象增强, 中部站点变化更为显著。

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30. 海砂粒级划分标准和沉积物命名方法探讨*
倪玉根, 李建国, 习龙
热带海洋学报    2021, 40 (3): 143-151.   DOI: 10.11978/2020062
摘要285)   HTML56)    PDF(pc) (565KB)(136)    收藏

近年来, 随着海砂资源需求激增和勘查开发快速发展, 解决海砂调查研究领域中海砂命名混乱的问题迫在眉睫。本文在总结多年海砂调查经验和前人研究成果的基础上, 分析对比已有粒级划分标准和沉积物命名方法的特点, 提出一套适用于海砂的粒级划分标准和命名方法。基于伍登-温特沃斯(Udden-Wentworth)等比制φ值粒级标准, 提出将海砂沉积物粒级划分为砾(>2mm)、砂(2~0.063mm)和泥(<0.063mm)3大类, 二级细分为9小类; 基于优势粒级法思想, 将砾、砂和泥作为三个分类端元, 提出“砾-砂-泥三角图解+砂、砾质沉积物细分命名”的海砂沉积物分类方案, 体现了“对砂、砾质沉积物细化其名, 对泥质沉积物简化其名”的思想。该命名方法直观地反映了海砂的粒级组成和含量, 同时较好地兼顾了海砂命名的沉积学涵义和实际应用需求。

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