渤海湾南部沿岸海区1992—1995年结冰特征与分析

本文对渤海湾南部沿岸海区１９９２－１９９５年冬季现场海冰的实测资料进行了分析总结，探讨研究了该海区海冰的外貌特征，冰情特性及生消变化情况，并对影响该海区冰情的最重要因素－气温与海冰的关系进行了分析。     

辽东湾海域海上特殊气候平台油气设施防范

辽东湾海域冬季冰期较长,近几年冰情比较严重,给海上油气生产作业带来诸多不便。本文对辽东湾海域历年的冬季气象情况进行了调研和分析,研究和探讨不同天气情况下海上油气田人员在冬季发生事故时的逃生方式,并提出针对性的方案和预防措施。     

辽东湾固定冰形态特征与成因初探

本文以辽东湾沿岸固定冰观测资料为基础,通过比较与分析,将辽东湾堆积程度较严重、最大堆积高度较高、宽度较大、冰期较长的固定冰定义为稳定型固定冰;将堆积程度较轻、最大堆积高度较低、宽度较小、冰期较短的固定冰定义为不稳定型固定冰。对固定冰的三个组成部分:冰脚、搁浅固定冰和悬浮固定冰的形成原因进行了分析,同时分析了悬浮固定冰所受的各种力,指出稳定型固定冰与不稳定型固定冰的形成原因主要是风应力,潮流应力与海岸抑制阻力三者之间的平衡与否。     

基于海冰热力学原理的营口海域冰厚演变规律及工程应用

本文依据营口气象站1951年以来的气象观测数据,结合热力学模式HIGHTSI,重现了1951－2018年冬季（67 a）海冰的生长与融化过程。对计算结果进行分析,多年平均冰厚在2月初较为对称,多年最大冰厚约为0.24 cm。自1951年以来最大海冰厚度与平均海冰厚度的减小速率分别为0.255 cm/a和0.076 cm/a,海冰厚度随时间的演变规律为:海冰厚度越大,发生概率最大值对应的年份越早,即大于40 cm海冰厚度的最大概率发生于20世纪50年代,小于10 cm海冰厚度的最大概率发生于20世纪90年代。1951－2018年,每10年的代际海冰厚度分布概率分析结果表明,20世纪70年代为持续的常冰年冰情,20世纪90年代为持续的轻冰年,各海冰厚度的概率呈连续减小趋势;其余代际年份的冰情呈现轻冰年与重冰年的波动变化,各海冰厚度的概率呈减小-增大-减小的规律。本文定量描述了气候变化对营口冰情的影响,为海洋工程设计的海冰参数选取奠定了数据基础。     

1961—2010年阿拉善左旗气温和地温的变化特征分析

关于气温变化特征已有大量研究,但关于地温变化及其与气温的关系研究还较少。该研究以干旱区为研究区域,利用1961—2010 年阿拉善左旗平均气温和0~80 cm各层平均地温的逐月资料,采用气候倾向率、累积距平、信噪比等气候统计方法研究了近50 a 阿拉善左旗气温和各层地温的年代和季节变化趋势、地气温差变化、气候突变和异常年份以及气温和地温关系。结果表明：气温与各层地温有很好的相关性;与年均气温相比,地温对气温的放大程度除0 cm外随土层深度增加呈增加趋势。年、季平均气温和各层平均地温均呈显著升高趋势,但气温和地温的升温速率不一致;年均气温的升温率和升温幅度高于除0 cm外的各层地温变化;气温、0 cm 和80 cm 地温在冬季的升温最大,5~40 cm 地温在春季升温最大;春、夏季,随土壤深度增加,地温呈减小趋势,气温介于各层地温之间;秋、冬季,随土壤深度增加,地温呈增加趋势,气温小于除0 cm外的各层地温增加;气候变暖背景下,年均、夏、秋和冬季的气温比地温的响应更快,而春季各层地温比气温的响应更迅速。近50 a 各层年均地温(0 cm除外)和气温的温差减小0.3~0.8℃;随土壤深度增加,地气温差的减小幅度降低。年均气温和各层地温的气候突变出现在1980 年代和1990 年代,而气温和地温在四季大多无气候突变现象。四季气温和各层地温的异常年存在一定的对应性,而年均气温和各层地温的异常年份一致性较差。     

辽东湾多层重叠冰单层厚度的理论分析

多层重叠冰是辽东湾海冰中特有的一种冰类型，它是海洋环境动力作用的产物，本文用力学观点阐明多层重叠冰的形成机制，介绍了弹性板壳压曲破坏模型。全文包括辽东湾冰厚特点，以辽东湾海冰力学性质参数为依据的分析计算结果和结合多年海冰调查结果的讨论。     

辽东湾海冰晶体结构及其内部叶绿素的初步研究

本文介绍了１９９６年冬季首次辽东湾生态环境调查中的海洋背景条件。扼要地阐述了辽东湾海冰一般概况，分析辽东湾冰样晶体结构、存储条件及其与冰内和冰下海水叶绿素之间的关系。辽东湾冰内叶绿素符合其它结冰海区的一般规律。根据辽东湾冰层底部实测盐度变化规律阐明海冰对冰下海水营养盐的贡献。最后对深入开展结冰海区生态环境调查工作的技术、侧重点和意义做了讨论。     

2001—2018年基于MODIS遥感影像的青海湖湖冰物候变化特征分析及其影响因素

青海湖是青藏高原上最大的咸水湖,研究该区域冬季湖泊冻融时间的变化趋势及其与气候变化之间的关系,可以为预测未来气候对青海湖水情变化提供重要的见解。根据冰的亮度温度值高于水的亮度温度值这一差异,使用2001—2018年MODIS MOD02QKM数据产品和Landsat TM/ETM+遥感影像分别提取了青海湖开始冻结、完成冻结、开始消融和完成消融四个时间点的数据,综合分析青海湖湖冰物候特征变化,并结合气象数据,得出湖冰物候变化对气候的响应。结果表明：青海湖每年11月左右进入冰期,12月开始形成稳定的冰盖,次年3月或4月开始消融。湖冰覆盖时长和封冻期的变化趋势基本相同,整体上呈现出缩短的趋势,湖冰消融期整体上呈现出先缩短后增加的趋势;2001—2018年,平均首日冻结面积为8.15%,平均冻结速率为192.02 km²?d^?1,开始冻结和完成冻结的日期略有延迟,开始消融和完成消融的日期已经大大提前;冬季温度越高,青海湖湖冰封冻时间越短,日照时数越长湖冰覆盖时长越短,对于湖冰消融期来说,降水量越多湖冰消融速度越慢,平均风速越大湖冰消融速度越快。初步认为,气温是湖冰冻融的主要因素,预测未来1—2 a青海湖冬季气温仍会呈现上升趋势,湖冰封冻时长也会出现缩短趋势。     

关于冻冰融冰度日法推算渤海冰厚的商榷

结合近几十年来渤海沿岸海洋站的实测冰厚资料，利用冻冰融冰度日法对无冰厚有气温资料年份的海冰厚度进行了推算。通过进一步的分析论证，发现该方法在渤海冰适用性方面还存在几点需说明的问题，即渤海海冰的特殊性局限了它的应用范围。本文介绍对这些问题的一点初浅认识，供有关人员进一步商榷。     

单层平整冰厚设计条件推算方法的比较——以辽东湾JZ20-2海域为例

单层平整冰厚的合理取值是海洋工程海冰灾害风险评估的重要内容。本文利用JZ20-2海域的实测环境数据,分别使用实测冰厚统计分析、海冰区划设计条件、累计负气温法3种方法对该海域的单层平整冰厚进行推算,进而对3种推算方法的结果合理性、安全性与可行性进行了评价。结果表明:对于我国冰区的海洋工程海冰风险评估,宜选用海冰区划方法和实测数据统计分析法,以确定安全合理的单层平整冰厚取值。     

基于中亚气候数据的开都河流域历史气候资料重建

20世纪被认为可能是近千年中气候最暖的时期,但由于20世纪前50余年西北干旱区没有或少有实测气候资料,因此该区域20世纪气候变化评估存在很大的不确定性。重建这一时期气候资料有助于提高20世纪干旱区气候变化评估可靠性。论文应用Delta方法和典型相关分析(CCA)方法,结合1961-1990年开都河流域以及中亚3个气象站点1901-1990年逐月气温和降水资料重建开都河流域1901-1960年气候资料,并分析比较两种方法的精度和适用性。研究结果表明:Delta方法重建的各气象站逐月气温整体上优于CCA方法;CCA方法重建的降水整体上优于Delta方法。Delta方法重建的1901-1960年逐月气温序列不同年份之间变化幅度大,CCA方法重建的气温序列相对比较平缓。两种方法重建的降水序列中均表现出各个年份年内分布差异大的特征。     

2009年辽东湾北部海域Pb和Cd的时空分布特征及其污染风险评价

2009年4月、8月、11月和12月分别对辽东湾北部海域海水和沉积物中的重金属Pb和Cd进行取样分析,并对分析结果进行评价.结果表明,辽东湾北部海域海水中Pb的季节分布特征为:春季＞秋季＞冬季＞夏季,Cd含量随季节变化差别不大.Pb和Cd的空间分布特征总体为近岸高,离岸低,由近岸向离岸方向递减.辽东湾北部海域水体中Pb...     

辽东湾网采浮游植物粒级结构的胁迫响应

基于2012~2014年春、夏、秋、冬季辽东湾网采浮游植物及环境因子的调查资料,对辽东湾南、北2个区域的浮游植物粒级结构分布规律及其环境胁迫响应进行了分析,并评估了浮游植物群落结构的稳定性.结果表明,辽东湾海域浮游植物春、夏、秋季丰度主要集中在小粒径范围,冬季主要集中在中粒径范围;生物量春、夏、秋季主要集中在中粒径范围,冬季主要集中在大粒径范围,南部区域浮游植物粒径整体上大于北部区域.寡营养水域以及较低的水温环境更适于大粒径浮游植物生存.春、秋、冬季浮游植物群落结构比较稳定,但夏季偏离平衡点.南部区域群落结构整体上比北部区域稳定,网采中、大粒径组的W统计量可以作为浮游植物群落结构稳定性的评估指标.     

CSSRC小型冰水池中海冰模拟与测试研究

中国船舶科学研究中心(CSSRC)新近建成了一座小型冰水池(SIMB),用于冰相关的基础研究,诸如冰模拟、冰力学性能测试以及冰与结构相互作用研究等。该冰水池主尺度为8 m（长）×2 m（宽）×1 m（深）。模型冰为低浓度氯化钠水溶液冷冻制作而成的柱状盐冰。制冷系统可精确地控制室内降温、冷冻和回温过程,制冰过程伴有冰晶播撒和微气泡控制。对一系列模型冰物理和力学性能的测量及微观结构的观测,验证了小型冰水池设计满足功能要求,为冰相关的基础研究提供了一个有效的平台。     

辽东湾东岸海冰物理力学性质的基本特性

海冰物理力学性质研究对涉海经济活动的防冰抗冰有着重要意义。本文基于辽东湾东岸将军石港附近海域的海冰现场观测与力学性能测试，采用控制变量与统计的研究方法，分析了该海域海冰物理性质与力学性质。研究发现，冰面下10 cm位置时的海冰平均温度为-6.98℃、平均盐度为11.8、海冰密度平均值为0.892 g/cm³；冰层24 cm以上表现为粒状冰特征，24 cm以下呈现柱状冰特征。力学性质研究表明，海冰温度对粒状冰过渡区的压缩强度较为敏感，粒状冰压缩强度对加载方向不敏感，粒状冰压缩强度明显高于柱状冰；对于弯曲强度，随着应力速率的增大，弯曲强度为先增大、后减小的趋势；随着海冰温度的降低，弯曲强度峰值对应的加载速率逐渐减小；粒状冰垂直加载的弯曲强度明显高于水平加载。在此基础上，给出卤水体积分数与海冰力学强度的关系图，得出海冰力学强度随卤水体积分数的演变规律。本文工作可为辽东湾东岸海域海洋工程结构的防冰抗冰提供重要支撑。     

渤海和黄海北部地区负积温资源的时空分布特征

论文以日平均气温≤-4℃的累积值和日数作为与海冰有关的气候指标,统计了渤海和黄海北部沿岸及其邻近地区52个气象站≤-4℃积温和日数的逐年资料,并根据52个气象站的气候指标值与经度、纬度、海拔高度的相关关系,建立空间分布方程,推算无资料海区中214个网格点的≤-4℃积温和日数,绘制渤海和黄海北部地区≤-4℃积温和日数分布图。研究结果表明:≤-4℃积温的空间分布呈现南北差异大、东西变化小的特征,-100℃等值线与渤海和黄海北部常年冰情分布范围大致相当;冰情较重的偏重低温年、严重低温年的≤-4℃积温保证率在黄海北部和辽东湾不超过40%,在渤海湾和莱州湾只有20%以下。     

辽东湾西北部海域表层沉积物重金属含量的空间分布特征与污染状况评价

对2013年秋季和2014年春季两季辽东湾西北部海域共26个采样站位7种重金属含量的分布特征进行了研究。结果表明:该海域表层沉积物中Hg、Zn和Cd含量的平均值均高于渤海工业化前沉积物重金属背景值。单因子污染指数和重金属地质累积指数评价结果显示,Cd属于"轻度"污染,Hg、Cu、Pb、Zn、As和Cr属于无污染程度。重金属潜在生态风险评价结果表明,研究区的综合潜在生态风险"较低"。单金属潜在危害系数程度较高的是Cd、Hg。表层沉积物中重金属和TOC相关性分析表明:TOC含量与重金属Hg、Cu、Cd、Cr和As含量具有一定的正相关性。进一步通过主成分分析表明该海域沉积物重金属有3个来源,即有机质降解;工业废水、城市排污及养殖自身污染;岩石的自然风化和侵蚀过程。本研究结果揭示了辽东湾西北部海域沉积物中重金属的分布特征,初步推断了重金属污染来源,可为辽东湾海洋生态环境保护、修复提供依据。     

辽东湾近岸冰区营养要素的含量及其分布特征初探

本文根据１９９６年１月下旬在辽东湾近岸具有代表性的冰区所采集的水样和冰样中营养要素的实测结果，对海水和海冰中的ＮＯ－３－Ｎ、ＮＯ－２－Ｎ、ＮＨ＋４－Ｎ、ＰＯ３－４－Ｐ、ＳｉＯ２－３－Ｓｉ等营养要素的含量及其分布特征进行了初步的探讨。结果表明，辽东湾近岸冰区营养盐含量较为丰富，而且营养盐的含量基本呈现出海水中的含量高于海冰中含量的分布状态。     

河北近海海域海冰时空变化遥感监测分析

河北近海海域每年冬季都会出现不同程度的海水冻结现象,实时连续监测海冰变化对制定有效的防灾减灾措施具有重要意义。利用MODIS、环境一号、高分一号、高分四号等多源卫星遥感数据,提取了2010—2018年8个冬季的河北近海海域海冰信息。以冰期、盛冰期、海冰最大面积、海冰最大外缘线和海冰最大叠加频次作为统计指标,分析了海冰时空变化特征。结果表明,河北近海海域海冰通常始于12月中下旬,终于次年2月下旬,冰期一般为50~60 d,盛冰期多数出现在1月下旬至2月上旬。在一般冰年,海冰多初现于唐山附近海域,消融于沧州附近海域。2010—2018年,前3个年度海冰冰情相对稳定,均相对较重;而近5个年度冰情变化相对剧烈,冰情较轻与较重的年度大体呈间隔式出现。监测期海冰冰情整体呈下降的变化趋势。     

船载雷达海冰监测及预报技术在辽东湾冰区油轮外输作业中的应用

渤海的辽东湾是世界上典型的海湾结冰区,位于冰区中的石油平台油轮外输作业中,流冰连续不断地漂移、聚集形成堆积冰,给海上油轮的外输作业安全带来严重危害。本文概述了在国内首次利用船载雷达,在该湾冰区石油平台上,现场采用雷达海冰监测预报技术系统,进行遥感海冰数据源的获取,图像的解译和数值化处理,得到流冰类型、冰厚度、流冰密集度、流冰速度、方向、流冰漂移轨迹等要素。同时首次现场实时计算出雷达冰漂流场矢量图,并开展了雷达海冰数值跟踪预报,在冰区油轮外输作业中得到很好应用,为雷达技术对水体和海冰监测和预报、遥感应用新领域提供科学依据。