A pilot project to detect and forecast harmful algal blooms in the northern Gulf of Mexico

More timely access to data and information on the initiation, evolution and effects of harmful algal blooms can reduce adverse impacts on valued natural resources and human health. To achieve this in the northern Gulf of Mexico, a pilot project was initiated to develop a user-driven, end-to-end (measurements to applications) observing system. A key strategy of the project is to coordinate existing state, federal and academic programs at an unprecedented level of collaboration and partnership. Resource managers charged with protection of public health and aquatic resources require immediate notice of algal events and a forecast of when, where and what adverse effects will likely occur. Further, managers require integrated analyses and interpretations, rather than raw data, to make effective decisions. Consequently, a functional observing system must collect and transform diverse measurements into usable forecasts. Data needed to support development of forecasts will include such properties as sea surface temperature, winds, currents and waves; precipitation and freshwater flows with related discharges of sediment and nutrients; salinity, dissolved oxygen, and chlorophyll concentrations (in vivo fluorescence); and remotely-sensed spatial images of sea surface chlorophyll concentrations. These data will be provided via a mixture of discrete and autonomous in situ sensing with near real-time data telemetry, and remote sensing from space (SeaWiFS), aircraft (hyperspectral imagery) or land (high-frequency radar). With calibration across these platforms, the project will ultimately provide a 4-dimensional visualization of harmful algae events in a time frame suitable to resource managers.     

透明度作为赤潮预警监测参数的初步研究

调查实验 数据显示，在一定条件下，透明度和浮游植物密度和种类之间有着一定的关系。浮游植物密度低时透明度高，浮游植物密度高时透明度低。认为可以尝试使用透明度作为赤潮预警监测或短期预报的参数。透明度值1.6m可以作为 赤潮预警的标准值进行试点。     

甲藻赤潮的海洋环境危害及其防治

有毒赤潮的“肇事者”通常是甲藻，它造成了巨大的环境危害，已成为全球性的环境问题，甲藻赤潮的毒害主要是人食用含有毒素的贝类或鱼类后引起中毒甚至死亡。本文就甲藻赤潮及其毒素所造成的环境公害进行了简明扼要的回顾，并对甲藻赤潮的预防与治理的国内外研究现状，尤其是对甲藻赤潮预防与治理中所采用的新技术、新方法作了比较的论述和分析。并对我国甲藻赤潮的研究方向与前景作了展望。     

探讨影响赤潮的物理因子及其预报

通过多年对广东沿海港湾赤潮发生机理的探讨 ,归纳出引发赤潮的主要物理因子 ,并深入研究潮汐变化与赤潮形成的关系。作者认为在沿海一些半封闭的海湾 ,在月赤纬偏小期间发生大潮易引发赤潮。大亚湾澳头水域 4～ 5月份大潮后多呈现不正规全日潮 ,易出现赤潮生物高峰期 ,较明显的赤潮从发生至消退的全过程往往跨越一个潮水期。根据实践经验总结 ,作者提出利用潮汐变化规律对大亚湾澳头水域 2 0 0 1年 5月份可能出现的赤潮初始阶段作尝试性预测 ,并在赤潮初始阶段通过对水域的浮游生物优势种和当地天气的变化趋势加强观测、研究 ,希望能对赤潮暴发作出较准确的预报。     

明渠潮流中垂向紊动射流流场的数值模拟

选用ｋ－ε双方程紊流模型，对自由水面做“动”刚盖假设，建立了明渠潮流中垂向射流流场的数学模型，根据潮汐流动返复回荡的特点，对离散方程组的求解采用“跟踪扫描”逐行求解法，保护和加快了解的收敛，计算了５种不同回荡周期情况下射流流场的变化过程，预报回流区高度与实测值吻合。分析了潮汐非恒定性的影响，获得了一些有益的结论。     

咸潮预警值设定的研究

为研究咸潮预警,上海某饮用水源地安装了蓝色卫士水质综合预警系统。采用实验室配制人工海水模拟减潮,通过动态实验研究蓝色卫士的成潮预警值。试验证明,成潮预警值设定范围为1．6～1．8较好。经过连续1a自动监测,蓝色卫士共准确预警预报两次成潮,成功保障了该水源地的饮水安全。     

基于遥感监测的黄海绿潮漂移路径及分布面积特征分析

本文利用2008～2012年的多源卫星遥感序列图像,动态监测各年绿潮发生的漂移路径、影响海域面积,得到各年绿潮漂移趋势、分布面积和最大分布面积出现时间。根据监测结果,划分出影响绿潮漂移路径的关键区域,并分析了2008、2009和2010年关键区域内各年绿潮漂移方向和面积变化情况。     

厦门地震台数字化观测误处理事件分析及预防

通过分析厦门地震台数字化观测中出现的误处理事件,查找出诸多原因,如预处理软件存在BUG、数据处理方法不当、电源故障等。也提出一些预防办法。     

海岸带含水层咸淡水界面随潮汐波动的数值模拟

在分析、研究了滨海地带含水层和不透水层的水文地质特性及含水层内的咸淡水渗流运动特征的基础上,运用数学推理的手法,建立了一种较为简单适用的模拟海岸带含水层咸淡水界面和天然地下水面变动规律的二维数学模型,通过该模型的计算值与实验值的比较,证明该模型的计算结果与实验结果有着非常好的拟合度,即该模型能较客观地揭示海水入侵引起的咸淡水界面的变化规律.其后,运用该模型系统的探讨了含水层以下为非平坦的不透水层的滨海地带天然地下水面、咸淡水界面伴随着潮汐的波动而变化的规律.即伴随着潮汐的波动,一方面天然地下水面和咸淡水界面与潮汐具有相似的振动波形,波动的幅度随离海岸距离的增加而减小.在海岸附近咸淡水界面的振幅大于天然地下水面的振幅,而在离开海岸一定距离后天然地下水面的振幅超过咸淡水界面的振幅.总体上天然地下水面的振幅呈负指数衰减,而咸淡水界面的振幅几乎呈直线衰减(其衰减直线的倾角在135～150 °之间变动),且潮汐波动对天然地下水面影响的范围远大于其对咸淡水界面的影响;另一方面天然地下水面和咸淡水界面波动的振幅及它们之间的相位差的大小还与天然地下水面的水力坡度、含水层的渗透系数、有效孔隙率、不透水层形状及其变动的幅度有关,但它们之间的相位差的大小与潮汐波动的幅度无关,其振幅与潮汐的振幅成比例增减.当不透水层的形状一定时,不论天然地下水面的水力坡度、含水层的渗透系数、有效孔隙率及潮汐波动的幅度怎么变动,天然地下水面、咸淡水界面振动的相位差的变化趋势及其峰值出现的位置几乎不变,即不透水层的形状决定着天然地下水面、咸淡水界面振动的相位差的变化趋势,而其大小与含水层的水文地质参数(水力坡度、渗透系数及有效孔隙率)密切相关.此外,当天然地下水面和咸淡水界面的振动存在相位和振幅的较大差异时,可以断定含水层以下存在非平坦的不透水层,且这种差异越大,不透水层凸凹不平的程度越高.     

2008年南黄海西部浒苔暴发区有机碳的分布特征及浮游植物的固碳强度

根据2008-08-09～2008-08-13在南黄海西部绿潮(浒苔)暴发区取得的溶解有机碳(DOC)、颗粒有机碳(POC)和颗粒氮(PN)的分析数据,结合同步获得的水文环境要素资料,研究了该区域有机碳的分布特征、来源、影响因素以及浮游植物的固碳强度.结果表明,DOC的浓度范围为1.55～3.22mg/L,平均值为2.44mg/L;POC的浓度范围为0.11～0.68mg/L,平均值为0.27mg/L.DOC与POC的分布特征基本一致,呈现近岸高,外海低;表层高,底层低的趋势.POC与TSS的相关分析表明,POC与TSS整体上呈显著正相关,表明TSS的浓度和来源是控制POC浓度高低的重要因素.通过建立POC与PN的一元线性回归模型,估算了样品中PIN的含量.扣除样品中PIN的影响后,沿岸大部分海域POC/PON的平均值8,结合POC/Chl-a比值,表明沿岸海域POC主要是海洋有机质来源,并且存在降解有机物,这可能是调查期间处于绿潮暴发后期,部分浒苔开始腐烂被降解所致.应用初级生产力估算的浮游植物固碳强度的结果表明,南黄海西部绿潮(浒苔)暴发区浮游植物的固碳强度变化范围为167～2017mg/(m2·d),平均为730mg/(m2·d),该区域日固碳量达到2.95×104t.换算至整个黄海,日固碳量为28.03×104t.