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。     

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。     

环境温度对灰白冰重力脱盐影响的实验研究

通过低温实验室中的海冰重力脱盐实验,研究了环境温度对渤海灰白冰冰内盐分迁移以及脱盐速度和效果的影响.结果表明,环境温度的变化对灰白冰的盐分迁移规律、脱盐速度和脱盐效果影响较大.环境温度在2.5℃以上时,冰内盐分的垂向迁移迅速,盐度下降较大,温度越高,脱盐速度越快,脱盐效果越好,但淡水获取率会越低.环境温度在2.5℃以下时,海冰盐分垂向迁移和析出较慢,脱盐效果较差,在-15℃以下时.水内盐分几乎不再发生迁移,盐度基本不变.建议在采用重力脱盐法进行海冰淡化时,应该兼顾脱盐效果和淡水获取率,设定适当的环境温度,以达到高速高效的重力脱盐效果.     

陆源自然平整海冰生长过程中的盐分与孔隙率变化

渤海海冰资源化将为环渤海地区水资源短缺问题的解决提供一种战略途径。研究自然平整海冰在生长过程中的物理性状,可以为海冰开采冰源选取提供理论依据。本文通过实地观测渤海湾沿岸盐场一级沉淀池平整海冰生长状况,基于实测数据分析,得出了海冰生长过程中厚度、盐度、密度以及孔隙率的变化规律。结果表明:温度是影响海冰生长的关键因素;海冰累计厚度与负积温成反比,当平均气温低于冰点时,平整海冰单日生长量与日平均气温成反比,累积冰厚随时间成二次分布;生长初期海冰盐度较高,随着时间推移呈下降趋势;海冰密度和孔隙率随着气温变化而波动,密度整体上(实密度和表观密度)呈下降趋势,而孔隙率呈上升趋势。     

关于国外海冰力学性质的实验方法

目前,国外对海冰的力学性质已经做了大量的调查研究工作,其中主要是集中在海冰的抗压、抗拉极限强度和海冰的弯曲、剪切极限强度以及弹性模量和摩擦系统等方面。通过这些工作人们已经知道,影响海冰力学性质的因素很多,最重要的影响因素是冰的温度、冰的晶体结构和加载条件。海冰的密度和盐度对其力学性质也有一定影     

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。     

黄渤海海水中叶绿素a的分布特征及其环境影响因素

基于2013年夏、秋季和2014年春季黄渤海海域调查数据,分析了该海域叶绿素a的含量、分布特征及其环境影响因素(温度、盐度、pH值、溶解无机氮、硅酸盐、磷酸盐).结果表明:2013年夏、秋季和2014年春季,黄渤海海水中叶绿素a含量范围分别是0.918~9.287,1.477~6.435,1.837~5.966mg/L,平均浓度分别为3.527,3.467,3.524mg/L;夏季和春季叶绿素a含量略高,秋季叶绿素a含量最低且变化范围较小;渤海海域叶绿素a分布具有明显区域特征,其分布基本呈近岸高、中部海域低的分布趋势;将水质参数作为自变量输入支持向量机(SVM)中,GA-SVM算法拟合效果(R20.9)和精确度(MSE0.01)较好,不同水质参数对海水叶绿素a含量的影响相对重要性具有季节差异,夏季,对海水叶绿素a含量影响最重要是磷酸盐和温度;秋季,对于海水叶绿素a含量影响最重要是硅酸盐和盐度;春季,对于海水叶绿素a含量影响最重要的是盐度和溶解无机氮.所有调查季节,对于海水叶绿素a含量影响最重要的是盐度和磷酸盐.综合参数影响重要性,表明陆源输入是黄渤海海域叶绿素a含量的最重要影响因素.     

双对栅藻FACHB-78甘油三酯积累的盐胁迫条件优化

以双对栅藻FACHB-78为研究对象,在NaCl质量分数0~45‰的条件下,研究了该藻生长形态、甘油三酯积累、光合活性等特性,确定了最优的盐胁迫条件.结果表明,随着盐度的增加,藻细胞密度逐渐下降,类胡萝卜素/叶绿素的比值逐渐上升,甘油三酯的积累量呈现先上升、后下降的趋势.在盐度为10‰的条件下,藻细胞密度比正常培养时降低了24.38%,甘油三酯浓度和含量均达到最大值,分别为250.88mg/L和33.41%,比正常培养时提高了97.05%和82.09%,且光合活性较高.对于生产生物柴油,在盐度为10‰的胁迫条件下,双对栅藻FACHB-78比在正常培养的藻细胞具有更大优势.     

黄岐半岛海域赤潮高发区水环境因子与叶绿素a的通径分析

2016年对黄岐半岛海域赤潮高发区进行了水环境调查,获取了水温、盐度、pH、溶解氧、化学耗氧量和营养盐等水质因子调查数据,利用多元线性回归方法对叶绿素a的各影响因子进行回归分析,并用通径分析原理分析各水质因子对叶绿素a的影响程度。结果表明:对叶绿素a产生影响的水质因子有水温、盐度、pH、溶解氧、化学需氧量、活性磷酸盐和亚硝酸盐-氮。通径系数分别为-0.546、-0.888、1.134、1.428、-0.335、-0.775和-1.300。其中溶解氧对叶绿素a正向影响最大,而亚硝酸盐对叶绿素a负向影响最大。     

东海至楚科奇海表层海水叶绿素a分布研究

利用2014年夏季中国第6次北极科考获得的连续表层海水叶绿素a浓度、温度和盐度数据,研究东海至楚科奇海表层海水叶绿素a分布及影响因素。结果表明,东海至白令海以南太平洋海域叶绿素a浓度平均值2.767 mg/m~3,变化范围0.386~8.642 mg/m~3,变化趋势由西南至东北先增加后减少,白令海至楚科奇海海域叶绿素a浓度平均值1.166 mg/m~3,变化范围0.06~8.283 mg/m~3,变化趋势由南至北递减。采用Pearson相关性分析,结果表明,对于浮游植物生长来说,东海至白令海以南太平洋海域夏季过高的温度和光照水平是不利因素,盐度影响很小,白令海至楚科奇海海域较低的盐度水平则是不利因素,温度和光照水平影响很小。另一个重要影响因素营养盐水平则是跟研究海域洋流变化有关。     

环渤海海冰弯曲强度影响因素分析

本文根据多年环渤海海冰弯曲强度试验结果，分析了诸单因子对海冰弯曲强度的影响，并给出了各海区海冰弯曲强度设计值，海冰的弯曲强度随着应力速度的增加，经过延性，过渡和脆性三个阶段，在过渡区，海冰的弯曲强度达到最大值。随冰温的降低和冰中盐水体积减少，海冰的湾曲强度增大。     

辽东湾海冰生消的热力要素分析

利用辽海湾ＪＺ２０－２海域冰斯气象、水文和海泳的测量资料，对冰面太阳辐射、长波辐射、盛热、潜热、冰内热传导和泳下海洋热通量等热力要素的计算方法进行了讨论，并对其中的部分参数进行了确定；对１９９７～１９９８年度不同天气条件和不同泳期的海８泳热力要素进行了对比分析，发展太阳辐射的主要影响因素为云层，冰面感热主要受控于风速和和气温，而长波辐射变化量不大，不同风向时的相对湿度差别很大，疳直接影响到冰面潜热     

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。     

三峡水库支流大宁河冬、春季水华调查研究

以三峡水库主要支流--大宁河冬、春季2次不同类型水华的调查数据为依据,分析并比较了不同水华期间水质的变化、营养盐的构成及水华的特征.结果表明,大宁河冬季水华以唐家湾为中心,叶绿素a(Chl-a)含量较高[(Chl-a)_(max)/(Chl-a)_(min)=260];随着藻类的生长总氮(TN)、总磷(TP)和高锰酸盐指数出现富集而含量升高,溶解氧(DO)和pH却出现低值;水华高峰期水体藻类较少,共发现2门4种,水华优势种为铜绿微囊藻和水华微囊藻,藻密度高达3.15×10~7个/L,相关加权综合营养状态指数为80,属于重度富营养化水体.而春季水华属于自回水段以下整体性暴发,Chl-a含量也较高[(Chl-a)_(max)/(Chl-a)_(min)=140];TN、TP和高锰酸盐指数均是随着水华的发生逐渐升高;水华高峰期藻类种群丰富,共发现5门44种,各断面水华优势种和藻密度均不同,相关加权综合营养状态指数显示东坪坝和白水河为轻度富营养化水体.相关性分析表明,冬季水华期间Chl-a与TN、TP、高锰酸盐指数、水温呈显著正相关,与DO、透明度(SD)呈显著负相关;春季水华Chl-a与TP、高锰酸盐指数、DO、pH呈显著正相关,与SD呈显著负相关.冬季水华pH与SD呈显著正相关,与TN、TP、高锰酸盐指数呈显著负相关;而春季水华pH与Chl-a、TP、高锰酸盐指数、DO、气温呈显著正相关,与SD呈显著负相关.     

辽东湾近岸冰区生态环境初步调查研究

１９９６年１月２６－３１日，在辽东湾近岸冰区选设４个站位进行了一次内容较为全面的生态环境调查研究，其项目包括温度、盐度、ｐＨ、ＤＯ、ＣＯＤ、ＴＯＣ、ＰＯＣ、营养盐、微生物、叶绿素、浮游植物、浮游动物和度栖动物。结果表明，辽东湾近岸冰区营养盐含量丰富，叶绿素ａ含量较低，存在一定数量的浮游生物。海水中硝酸盐、铵盐和磷酸盐含量均为冰中含量的１．５倍左右，海水中硅酸盐含量是冰的４．１６倍，亚硝酸盐和叶绿素     

黄、东海二甲基硫与环境因子的多元分析及建模

基于已发表的2005~2015年的文献数据,讨论了黄、东海表层二甲基硫（DMS）和叶绿素a （Chl-a）浓度的时空变化.结果表明：夏季DMS和Chl-a浓度高于冬季;由南至北,年均DMS和Chl-a浓度逐渐升高,且四季间的差异变大.黄、东海表层海水DMS和Chl-a、温度的统计分析表明,春、夏季Chl-a和DMS浓度存在指数关系,而冬季Chl-a和DMS浓度则存在线性关系;不同Chl-a水平下,温度对DMS浓度的影响存在差异.黄、东海表层DMS浓度与Chl-a浓度及温度的多元统计模型结果显示：DMS浓度随着Chl-a浓度增加而增加;在中心温度为21.31℃的温度区间内,DMS浓度较高,且Chl-a浓度越高,这个温度区间越窄.     

水华过程水质参数与浮游植物定量关系的研究——以太湖梅梁湾为例

考虑到太湖水华暴发过程中水质参数（如营养盐或水体理化参数）对浮游植物增殖的滞后效应,利用有滞后变量参与的格兰杰因果关系检验和向量自回归模型,分析了太湖梅梁湾湖区2000年~2012年的监测数据,探讨了湖泊水质参数对于水华暴发的影响和定量关系.结果发现,表征浮游植物生物量的叶绿素a（Chl-a）浓度与总磷（TP）、氮磷比（N/P）、水温（WT）之间存在长期的均衡关系,格兰杰因果关系模型和向量自回归模型（VAR）的结果显示,水体中TP浓度、N/P和WT是Chl-a含量变化的格兰杰原因,上述结果提供了湖泊水质参数与蓝藻生物量的定量关系,在其他水质参数保持不变的情况下,约1%湖泊TP含量、N/P和水温的变化分别造成0.97%、0.078%和0.55%的浮游植物生物量的变化.本研究为水华暴发研究过程中水质参数的定量化影响提供一个新颖的视角,考虑了时间滞后变量的时间序列分析方法也可以加深对水华暴发过程的理解.     

宜兴市殷村港叶绿素a与影响因子的多元分析

根据2011年1月—2015年12月殷村港水体中叶绿素a(Chl-a)及溶解氧、氨氮、总磷、总氮和水温等环境因子的监测数据,通过Pearson相关分析分析了叶绿素a浓度与水质指标、环境因子之间的相关性,并确定了影响因子;通过多元回归分析模型,建立了叶绿素a浓度和影响因子之间的相关性,实现叶绿素a浓度的预测,多元回归方程的复相关系数R都较高,均在0.8以上。多元回归模型能够较好地预测叶绿素a的浓度和走向趋势,对蓝藻水华的爆发提供参考。     

Spatial variability and possible sources of acetate and formate in the surface snow of East Antarctica

Spatial trends of acetate(Ac~-) and formate(Fo~-) were determined in surface snow samples along a coastal-inland transect(180 km) in the ice cap region at Princess Elizabeth Land and along a coastal transect in the Amery Ice Shelf(130 km),East Antarctica.Variations in both Ac-and Fo-seem to be unrelated to the acidity of snow.Ionic balance determined for the snow samples indicate the availability of HNO3 that could undergo photolysis to produce hydroxyl radical(UOH),one of the major reactants involved in oxidation reactions with organic matter.The strong positive correlations between Ac~- and NO~-_3 in snow from both regions indicate that NO~-_3 mediatedUOH-oxidation of organic compounds in snow could be an important source of Ac-within the snowpack.On the other hand,negative correlation between Fo~- and NO~-_3 might indicate that sources other thanUOH-oxidation of organic matter may be dominant in the case of Fo~-.Higher Ac~- concentrations in the ice cap compared to the ice shelf correspond with long-range transport of biomass burning emissions to the ice cap region.Interaction of Ac~- and Fo~- with alkaline minerals could lead to their stability in the snowpack and minimize their loss from the snow surface.Resident microbial communities could also influence the budget of the carboxylic acids in snow.