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中国古生物学会化石藻类专业委员会第十九次学术年会、中国古生物学会微体学分会第十一届会员代表大会暨第十八次学术年会、江苏省古生物学会2020年学术年会

作者：钱芳常凤鸣李铁刚崔亦鹍刘天昊王佳中国科学院海洋研究所海洋地质与环境重点实验室中国科学院大学青岛海洋科学与技术试点国家实验室海洋地质过程与环境功能实验室中国科学院海洋大科学研究中心自然资源部第一海洋研究所海洋沉积与环境地质重点实验室

Heinrich Stadial 1(HS1)事件的二阶式变化在格陵兰冰芯、北大西洋、一些热带亚热带地区以及南极洲等许多地区的古气候记录中都有发现,但是仍缺乏HS1事件高分辨率的海洋记录及热带和高纬度对全球气候变化的反馈作用的认识。本文利用位... 详细信息

Heinrich Stadial 1(HS1)事件的二阶式变化在格陵兰冰芯、北大西洋、一些热带亚热带地区以及南极洲等许多地区的古气候记录中都有发现,但是仍缺乏HS1事件高分辨率的海洋记录及热带和高纬度对全球气候变化的反馈作用的认识。本文利用位于冲绳海槽中部的OKI02岩心,基于浮游有孔虫群落组合分析以及表层种G. ruber、温跃层种P. obliquiloculata和N. dutertrei壳体的Mg/Ca分析,重建了HS1事件中冲绳海槽中部表层和温跃层海水温度、上层水体结构的变化以及HS1早期和晚期的气候变化特征。发现HS1晚期,温跃层深度变深;冷水种丰度降低、暖水种增多;黑潮指示种丰度明显升高,表明HS1晚期黑潮增强。与北大西洋IRD记录和东亚冬夏季风记录对比发现,HS1事件的两次冰漂碎屑事件对应着东亚夏季风的两次减弱,且对HS1晚期的响应较为显著;本区的表层海水温度记录在HS1早期和晚期也明显记录了两次降温,但是两次降温的幅度相近;HS1早期本区海表温度更多地受到东亚冬季风的影响,黑潮的影响很小;而HS1晚期可能由于黑潮的明显增强使得东亚冬季风的影响减弱。说明本区在HS1时期的气候变化受到北半球高纬度和热带地区的共同作用,但在不同的阶段可能有着不同程度的影响。

关键词： HS1 冲绳海槽黑潮东亚冬季风浮游有孔虫

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苏北浅滩及长江口海域春季海表面温度长期升温机制分析

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海洋科学 2019年第1期43卷 15-27页

作者：孙凡于非司广成潘俊中国科学院海洋研究所山东青岛266071 中国科学院大学北京100049 中国科学院海洋环流与波动重点实验室山东青岛266071 中国科学院海洋大科学研究中心山东青岛266071 青岛海洋科学与技术试点国家实验室海洋动力过程与气候功能实验室山东青岛266237 中国科学院海洋研究所海洋环境工程中心山东青岛266071

在1982—2016年,苏北浅滩及长江口海域春季海表面温度主要呈现出从南至北、从近岸至离岸升温趋势逐渐减小的特征,其中长江口附近海域升温速率最大。研究显示,苏北浅滩及长江口附近海域春季海表面温度的长期升温趋势主要与该海域经向热... 详细信息

在1982—2016年,苏北浅滩及长江口海域春季海表面温度主要呈现出从南至北、从近岸至离岸升温趋势逐渐减小的特征,其中长江口附近海域升温速率最大。研究显示,苏北浅滩及长江口附近海域春季海表面温度的长期升温趋势主要与该海域经向热输送及长江平流热输送的增强有关。进一步的研究发现,春季经向风速的增强导致该海域经向热输送的增加,而春季经向风速的年际及年代际变率又受到太平洋年代际振荡、北极涛动的调控,其中,太平洋年代际振荡指数与经向风速呈负相关,北极涛动指数与经向风速呈正相关,北极涛动指数的年际增加以及太平洋年代际振荡指数的年际降低使得春季南风增强,进而南向的冷平流减弱,北向的热平流增强,使该海域春季海表面温度长期升温。在此过程中,净热通量对其升温过程起到抑制作用,而前冬海温主要是对春季海表面温度的年代际振荡产生重要影响,其主要体现为1982—1999年的升温及2000—2016年的降温过程。

关键词：苏北浅滩 SST 升温趋势经向风速太平洋年代际振荡(PDO) 北极涛动(AO)

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上层海洋对台风“凯萨娜”(2009)的响应特征

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海洋科学 2019年第9期43卷 1-11页

作者：王冠琳李大伟徐腾飞滕飞魏泽勋国防科技大学气象海洋学院江苏南京211101 自然资源部第一海洋研究所海洋环境科学与数值模拟重点实验室山东青岛266061 青岛海洋科学与技术试点国家实验室区域海洋动力学与数值模拟功能实验室山东青岛266237

本文利用多源卫星遥感数据和Argo浮标数据对2009年台风"凯萨娜"过后,南海上层海洋的物理和生态响应特征进行了分析。结果表明,"凯萨娜"引起的上升流流速最大可以达到1.6×10^–3m/s,台风过后,海表面温度(SST)... 详细信息

本文利用多源卫星遥感数据和Argo浮标数据对2009年台风"凯萨娜"过后,南海上层海洋的物理和生态响应特征进行了分析。结果表明,"凯萨娜"引起的上升流流速最大可以达到1.6×10^–3m/s,台风过后,海表面温度(SST)下降显著,最大降温幅度可以达到6℃,海表面高度降低,先前存在的中尺度冷涡进一步加强。台风过后,沿着台风路径,叶绿素浓度升高,最大值可以达到2 mg/m^3以上,初级生产力升高到台风过境前的5倍。SST的最大降温中心与海面高度下降区域以及叶绿素浓度升高的区域一致。Argo数据表明台风诱发了强烈的垂向混合和艾克曼泵吸,不同位置处,垂向混合和艾克曼泵吸的强度不一样。通过混合和泵吸过程,台风可以把海洋内部的营养盐输送到海洋表层,对整个南海的物理和生态过程有重要影响。

关键词：台风海表面温度海表面高度叶绿素 Argo

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海州湾及其邻近海域鱼类群落结构冗余度

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水产学报 2018年第7期42卷 1040-1049页

作者：张芮薛莹张崇良任一平徐宾铎中国海洋大学水产学院青岛海洋科学与技术国家实验室海洋渔业科学与食物产出过程功能实验室

过度捕捞、环境污染等人类活动以及气候变化等影响着海洋鱼类群落动态及其稳定性。为深入研究海州湾海域鱼类群落结构及其变化,根据2011年、2013—2016年春、秋两季在该海域进行的渔业资源与环境调查数据,应用多元统计分析和结构冗余度... 详细信息

过度捕捞、环境污染等人类活动以及气候变化等影响着海洋鱼类群落动态及其稳定性。为深入研究海州湾海域鱼类群落结构及其变化,根据2011年、2013—2016年春、秋两季在该海域进行的渔业资源与环境调查数据,应用多元统计分析和结构冗余度分析方法,研究了海州湾海域春、秋季鱼类群落结构冗余度。结果显示,海州湾及邻近海域春、秋季鱼类均可划分为南北两个群落。春季北部群落的典型种包括方氏云鳚、细纹狮子鱼、黄鮟鱇和大泷六线鱼;南部群落的典型种为小黄鱼、短吻红舌鳎、方氏云鳚和星康吉鳗。秋季北部群落的典型种为棘绿鳍鱼、长蛇鲻和星康吉鳗;南部群落典型种包括短吻红舌鳎、棘头梅童鱼、鮸、矛尾虾虎鱼、小黄鱼和皮氏叫姑鱼。春、秋季鱼类群落响应单元数均为1,群落结构冗余度水平低;响应单元中种类与南、北鱼类群落典型种组成相似,表明海州湾春、秋季鱼类群落空间结构特征主要受方氏云鳚、细纹狮子鱼、小黄鱼、棘绿鳍鱼和长蛇鲻等少数种类决定。决定海州湾及邻近海域鱼类群落结构特征的可替代种类较少,当主要种类受损时,群落结构会发生较大变化,鱼类群落结构稳定性较低。

关键词：鱼类群落结构冗余度典型种响应单元海州湾

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广西钦州茅尾海综合整治水动力影响研究

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海岸工程 2020年第3期39卷 157-168页

作者：夏长水陈振华韦重霄薛宇欢张栋宋卫杰张良自然资源部第一海洋研究所山东青岛266061 青岛海洋科学与技术试点国家实验室区域海洋动力学与数值模拟功能实验室山东青岛266061 北部湾大学广西钦州535000 钦州市海洋环境监测预报中心广西钦州535000 中国原子能科学研究院北京102413

为了评估广西钦州茅尾海综合整治对水动力的影响,基于普林斯顿海洋模式(POM模式)建立了广西钦州湾及茅尾海精细化水动力模式,模式的水平分辨率达到100 m,同时采用干湿网格技术考虑漫滩过程。通过数值模拟的方法,研究了茅尾海综合整治对... 详细信息

为了评估广西钦州茅尾海综合整治对水动力的影响,基于普林斯顿海洋模式(POM模式)建立了广西钦州湾及茅尾海精细化水动力模式,模式的水平分辨率达到100 m,同时采用干湿网格技术考虑漫滩过程。通过数值模拟的方法,研究了茅尾海综合整治对茅尾海和外湾的潮流场以及茅尾海的纳潮量所产生的影响。结果表明:清淤一期、二期和三期工程完成后茅尾海的大潮纳潮量分别增加了6.1%,13.0%和21.7%,而平均纳潮量分别增加了3.1%,9.8%和18.1%。在茅尾海清淤的范围内,由于水深加深,大部分海区的流速均有明显减小;而在从龙门港到外湾的大部分海区,由于茅尾海清淤后纳潮量显著增大,流速明显增强,有利于钦州湾航道的维护。

关键词：茅尾海钦州湾清淤纳潮量

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中国浙江和福建海域台风浪变化特征和趋势

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海洋与湖沼 2018年第2期49卷 233-241页

作者：冯兴如杨德周尹宝树李明杰中国科学院海洋研究所青岛266071 中国科学院海洋环流与波动重点实验室青岛266071 青岛海洋科学与技术国家实验室海洋动力过程与气候功能实验室青岛266237 中国科学院大学北京100049 国家海洋环境预报中心北京100081

基于非结构网格的海浪-海流耦合模式SWAN+ADCIRC(Simulating Waves Nearshore+Advanced Circulation model),模拟了1997—2016年共20年间所有影响浙江和福建海域台风过程期间的海浪过程。利用4个台风过程期间的海浪观测数据对模拟结果... 详细信息

基于非结构网格的海浪-海流耦合模式SWAN+ADCIRC(Simulating Waves Nearshore+Advanced Circulation model),模拟了1997—2016年共20年间所有影响浙江和福建海域台风过程期间的海浪过程。利用4个台风过程期间的海浪观测数据对模拟结果进行了验证,模拟结果和实测结果吻合较好。基于该长时间序列台风浪模拟结果,分别分析了浙江和福建海岸带台风浪有效波高极值以及台风浪有效波高大于1m和1.5m的持续时间。结果显示,在福建北部海岸带台风浪有效波高极值和台风浪有效波高大于1m的持续时间(tHs>1)有显著增长的趋势。其中,台风浪高极值的增长趋势最大可达0.05m/a,tHs>1的增长趋势位于0.54至1.72h/a之间。分析tHs>1与ENSO指数的关系发现,福建省南部海域台风浪与ENSO指数有较显著的负相关,浙江省北部海域台风浪与ENSO指数有较显著的正相关,ENSO信号对这两个海域的台风浪有着较显著的影响。

关键词：台风浪耦合模式趋势浙江福建海域

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高阶Runge-Kutta-Li算法对二维线性平流方程的计算检验

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气候与环境研究 2019年第4期24卷 417-429页

作者：王鹏飞李建平黄刚中国科学院大气物理研究所大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室北京100029 中国科学院大气物理研究所季风系统研究中心北京100190 中国海洋大学物理海洋教育部重点实验室山东青岛266003 青岛海洋科学与技术国家实验室区域海洋动力学与数值模拟功能实验室山东青岛266237

利用高阶Li空间微分方案(Li,2005),实现了时间积分为3~6阶Runge-Kutta-Li(RKL)格式的求解算法。二维线性平流方程的试验结果表明:在计算稳定的条件下,各阶算法的计算误差随时间的推移基本上是线性增加的。非转动背景场的平流算例中(高... 详细信息

利用高阶Li空间微分方案(Li,2005),实现了时间积分为3~6阶Runge-Kutta-Li(RKL)格式的求解算法。二维线性平流方程的试验结果表明:在计算稳定的条件下,各阶算法的计算误差随时间的推移基本上是线性增加的。非转动背景场的平流算例中(高斯型的初值),高阶RKL算法可以取得较好的计算效果。与3、4、5、6阶RK算法配合的Li空间差分方案有效阶数可以达到5、7、9、10阶。RK算法的阶数为5(6)阶时,总误差控制在10-7(10-8)以内。随RK阶数增加Li微分的有效阶数有增加趋势,且总误差逐渐减小。定常转速的背景场算例中(偏心的高斯型初值),当RK阶数为3时,最优空间差分阶数为10;相应的阶数为4、5、6时对应的空间最优阶为16,22,22,总计算误差可以控制在10^-15~10^-16。随着精度的提高,误差的绝对值减小很迅速,说明算法是非常有效的。对于圆锥型初值(定常转速的背景场),4、5、6阶RK算法和3阶算法的效果差不多。高阶算法对此类具有导数不连续点的算例,效果不如高斯初始场好,结果不能保持正定,有些地方误差出现下冲和上翘。随着空间差分精度的提高,非正定的解数量和数值减小,误差的绝对值减小,说明了算法在一定程度上是有效的,但并不适合追求极高的算法阶数。这与谱方法中的导数不连续问题有些相似,误差的产生主要源于导数的不连续性,差分类方法仅能获得与导数连续性阶数相当的算法精度。各种算例中,采用恰当的边界条件是必要的,例如旋转背景场算例,比较适合使用无穷远边界条件,否则会出现计算不稳定或无法将计算误差控制到较小的范围内。

关键词： Runge-Kutta-Li格式高阶算法二维平流方程

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台湾东北部海域海表温度季节与年际异常及其对历史气候重建的启示

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地球科学 2018年第3期43卷 851-861页

作者：赵松常凤鸣李铁刚庄丽华熊志方徐烨中国科学院海洋研究所海洋地质与环境重点实验室山东青岛266071 青岛海洋科学与技术国家实验室海洋地质过程与环境功能实验室山东青岛266061 中国科学院大学地球科学学院北京100049 国家海洋局第一海洋研究所海洋沉积与环境地质国家海洋局重点实验室山东青岛266061

SST(海洋表层温度,sea surface temperature)的季节与年际异常对于认识现代全球变暖、重建历史时期气候变化以及探讨气候变化机制具有重要意义,而台湾东北部海域SST季节与年际异常的研究却相对较少.为更好地理解现代全球变暖和历史气候... 详细信息

SST(海洋表层温度,sea surface temperature)的季节与年际异常对于认识现代全球变暖、重建历史时期气候变化以及探讨气候变化机制具有重要意义,而台湾东北部海域SST季节与年际异常的研究却相对较少.为更好地理解现代全球变暖和历史气候变化,利用NOAA的全球海表温度最优插值资料、Hadley中心的全球海表温度数据以及MEI逐月指数,分析了现代全球变暖背景下台湾东北部海域SST季节与年际异常及其控制因素.季节尺度上,受东亚冬季风的影响,研究海区的冬季SST变化比夏季更为剧烈,冬季SST控制着该海域年均SST和SST季节性的变化.现代器测和古气候记录表明该现象在年际-百年尺度上可能一直存在.年际尺度上,SST异常与MEI指数存在显著的8个月滞后相关性,ENSO(厄尔尼诺—南方涛动,El Ni1o-Southern Oscillation)事件通过东亚冬季风来影响研究海域的SST变化.在历史气候重建中区分气候变化的多尺度性和替代指标的季节性、认识历史气候对ENSO及东亚冬季风的响应特征和机制,这将有助于进一步理解现代全球气候变暖的原因.

关键词：海洋表层温度台湾东北部海域海洋地质东亚冬季风厄尔尼诺-南方涛动

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黄土迁移入海后动力特性的试验研究

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湖南大学学报（自然科学版） 2018年第A1期45卷 98-103页

作者：张红贾永刚刘晓磊张博文申志聪张夏滔单红仙山东省海洋环境地质工程重点实验室(中国海洋大学) 山东青岛266100 青岛海洋科学与技术国家实验室海洋地质过程与环境功能实验室山东青岛266061 海洋环境与生态教育部重点实验室(中国海洋大学) 山东青岛266100

黄土研究在我国国民经济建设中具有重要的学术价值,但其入海后工程力学性质变化如何,是目前研究尚待解决的重要问题.在黄土入海堆积形成的现代黄河三角洲采集沉积物样品,在均等固结条件下,采用应变破坏标准,开展系列动荷载作用下的固结... 详细信息

黄土研究在我国国民经济建设中具有重要的学术价值,但其入海后工程力学性质变化如何,是目前研究尚待解决的重要问题.在黄土入海堆积形成的现代黄河三角洲采集沉积物样品,在均等固结条件下,采用应变破坏标准,开展系列动荷载作用下的固结不排水循环三轴强度试验;获得不同动荷载下的动应变、动孔隙水压力发展曲线,建立孔隙水压力增长模型;并探讨了其孔压及动强度特性较陆地黄土的变化.研究结果表明:黄土迁移入海后,在动荷载作用下,沉积物样品的应变与孔隙水压力发展不同步,孔隙水压力最终稳定,应变则不断发展;土样发生破坏时孔压未完全达到围压,主应力也未完全减小为零;黄土迁移入海后孔隙水压力发展与陆上黄土类似,同样可用一个五级多项式表示;黄土在迁移入海后其动强度增强.研究成果对黄河三角洲动力地质灾害的预防具有指导意义.

关键词：黄土黄河三角洲动三轴试验孔压动强度

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长江与黄河入海活性硅输送规律及变化趋势

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湖泊科学 2018年第5期30卷 1246-1259页

作者：王昊冉祥滨臧家业刘军曹磊刘森马永星国家海洋局第一海洋研究所海洋生态研究中心青岛266061 青岛海洋科学与技术国家实验室海洋地质过程与环境功能实验室青岛266237 国家海洋局第一海洋研究所海洋地质与地球物理实验室青岛266061 中国科学院海洋研究所深海极端环境与生命过程研究中心青岛266071

根据长江与黄河各一个完整水文年的调查数据,并结合历史资料分析了我国这两条大型河流活性硅((RSi,RSi=溶解硅(DSi)+生物硅(BSi))的入海通量及长时间序列的变化规律与影响因素.结果表明,长江与黄河RSi的组成存在显著的差异,二者水体中BS... 详细信息

根据长江与黄河各一个完整水文年的调查数据,并结合历史资料分析了我国这两条大型河流活性硅((RSi,RSi=溶解硅(DSi)+生物硅(BSi))的入海通量及长时间序列的变化规律与影响因素.结果表明,长江与黄河RSi的组成存在显著的差异,二者水体中BSi/RSi的平均比值分别为0.22和0.49;黄河DSi的年平均浓度为长江的74%,而BSi年平均浓度却是长江的3倍.黄河水体中相对较高的BSi浓度反映了黄河流域水体浑浊度与土壤侵蚀程度较高,源自黄土高原高的泥沙输送量是导致黄河水体中BSi浓度较长江高的主要原因.长江与黄河下游RSi通量在丰水期、平水期与枯水期的比值分别为5.3∶3.1∶1.6与3.8∶3.4∶2.8,长江半数以上的RSi入海通量是在丰水期输出的,而黄河在3个时期的差异不明显.相比于径流的变化,1958-2014年间长江DSi通量变化主要是由DSi浓度的变化引起的,流域气候变化(如温度变化)是其浓度及其通量年代际变化的重要原因;而黄河1985-2001年间DSi通量下降是由于径流量与DSi浓度降低的双重原因引起的.气候变化,特别是温度的变化会对流域硅的风化速率与硅的产出产生重要影响,但其具体的影响有待进一步揭示.

关键词：长江黄河溶解硅生物硅气候变化

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