SUSPENDED SEDIMENT TRANSPORT IN THE OFFSHORE NEAR YANGTZE ESTUARY

Based on the Estuarine, Coastal and Ocean Modeling System with Sediments (ECOMSED) model, a 3-D hydrodynamic-transport numerical model was established for the offshore area near the Yangtze Estuary in the East China Sea. The hydrodynamic module was driven by tide and wind. Sediment module included sediment resuspension, transport and deposition of cohesive and non-cohesive sediment. The settling of cohesive sediment in the water column was modeled as a function of aggregation (flocculation) and deposition. The numerical results were compared with observation data for August, 2006. It shows that the sediment concentration reduces gradually from the seashore to the offshore area. Numerical results of concentration time series in the observation stations show two peaks and two valleys, according with the observation data. It is mainly affected by tidal current. The suspended sediment concentration is related to the tidal current during a tidal cycle, and the maximum concentration appears 1 h-4 h after the current maximum velocity has reached.

A new method for the estimation of oceanic mixed-layer depth using shipboard X-band radar images

Shipboard X-band radar images acquired on 24 June 2009 are used to study nonlinear internal wave characteristics in the northeastern South China Sea. The studied images show three nonlinear internal waves in a packet. A method based on the Radon Transform technique is introduced to calculate internal wave parameters such as the direction of propagation and internal wave velocity from backscatter images. Assuming that the ocean is a two-layer finite depth system, we can derive the mixed-layer depth by applying the internal wave velocity to the mixed-layer depth formula. Results show reasonably good agreement with in-situ thermistor chain and conductivity-temperature-depth data sets.

Measurements of ocean wave and current field using dual polarized X-band radar

A new ocean wave and sea surface current monitoring system with horizontally-(HH) and vertically-(VV) polarized X-band radar was developed. Two experiments into the use of the radar system were carried out at two sites, respectively, for calibration process in Zhangzi Island of the Yellow Sea, and for validation in the Yellow Sea and South China Sea. Ocean wave parameters and sea surface current velocities were retrieved from the dual polarized radar image sequences based on an inverse method. The results obtained from dual-polarized radar data sets acquired in Zhangzi Island are compared with those from an ocean directional buoy. The results show that ocean wave parameters and sea surface current velocities retrieved from radar image sets are in a good agreement with those observed by the buoy. In particular, it has been found that the vertically-polarized radar is better than the horizontally-polarized radar in retrieving ocean wave parameters, especially in detecting the significant wave height below 1.0 m.

Vertical structure and evolution of the Luzon Warm Eddy

Eddies are frequently observed in the northeastern South China Sea (SCS). However, there have been few studies on vertical structure and temporal-spatial evolution of these eddies. We analyzed the seasonal Luzon Warm Eddy (LWE) based on Argo float data and the merged data products of satellite altimeters of Topex/Poseidon, Jason-1 and European Research Satellites. The analysis shows that the LWE extends vertically to more than 500 m water depth, with a higher temperature anomaly of 5A degrees C and lower salinity anomaly of 0.5 near the thermocline. The current speeds of the LWE are stronger in its uppermost 200 m, with a maximum speed of 0.6 m/s. Sometimes the LWE incorporates mixed waters from the Kuroshio Current and the SCS, and thus has higher thermohaline characteristics than local marine waters. Time series of eddy kinematic parameters show that the radii and shape of the LWE vary during propagation, and its eddy kinetic energy follows a normal distribution. In addition, we used the empirical orthogonal function (EOF) here to analyze seasonal characteristics of the LWE. The results suggest that the LWE generally forms in July, intensifies in August and September, separates from the coast of Luzon in October and propagates westward, and weakens in December and disappears in February. The LWE's westward migration is approximately along 19A degrees N latitude from northwest of Luzon to southeast of Hainan, with a mean speed of 6.6 cm/s.

Anti-cyclonic eddies northwest of Luzon in summer-fall observed by satellite altimeters

Anti-cyclonic eddies northwest of Luzon of the Philippines in summer-fall are identified in the merged data products of satellite altimeters of Topex/Poseidon, Jason-1 and European Research Satellites. The generation and propagation of the anti-cyclonic eddies, which are confirmed by satellite ocean color data, are found to be a seasonal phenomenon that is phase-locked to the onset of the southwesterly monsoon and the relaxation of the cyclonic wind curl in the northeastern South China Sea. The eddies originate from northwest of Luzon in summer, move across the northeastern South China Sea to reach the China continental slope in fall, and propagate southwestward along the continental slope in fall-winter, inducing shelfbreak current variations in the western South China Sea in fall-winter. The anti-cyclonic eddy discovered by Li et al. (1998) in the northern South China Sea is found to originate from northwest of Luzon and carry primarily the South China Sea waters. It does not appear to be an eddy shed from the Kuroshio in the Luzon Strait area as alluded by Li et al. (1998) and others.

东黄海海洋蓝细菌（Svnechococcus）生态学研究

该文对中国黄海和东海的蓝细菌在春、秋两季的生态分布特点进行了研究和比较,对黄海蓝细胞从10月至次年6月的生态分布进行了研究.1.东黄海海区：在秋季（2000年10月19日至11月29日）和春季（2001年3月26日至4月24日）两个季节中蓝细菌丰度在0.19～7.84×10<'4>cell/ml之间,生物量在0.56～13.74μgC/L之间,整体水平上春季比秋季高（蓝细菌的丰充与生物量平均值春季分析为4.83×10<'4>cell/ml和7.25μgC/L;秋季分别为1.72×10<'4>cell/ml和5.07μgC/L）,东海比黄海高（蓝细菌生物量平均值春季黄海和东海分别为4.42μgC/L和5.52μgC/L;秋季黄海和东海分别为7.02μgC/L和7.45μgC/L）.2.黄海海区：黄海蓝细菌丰度与生物量随时间变化趋势为10月至12月降低（蓝细菌丰度分别为15×10<'4>cell/ml和1.19×10<'4>cell/ml,生物量分别为4.41μgC/L和3.49×10<'4>cell/ml）,4月（蓝细菌丰度与生物量分别为4.68×10<'4>cell/ml和7.02μgC/L）与12月相比有明显增高,蓝细菌丰度4月是12月的3.93倍,生物量4月是12月的2.01倍,4月至6月蓝细菌生物量大致稳定,略有增加（5月和6月蓝细菌丰度分别为5.23×10<'4>cell/ml和5.25×10<'4>cell/ml,生物量分别为7.85μgC/L和7.88μgC/L）.研究发现蓝细菌在水体中的垂直分布与温度变化比较一致.

末次冰消期以来东亚季风演化：来自东海和北黄海沉积孢粉记录

本论文通过对冲绳海槽南部的MD05-2908孔、北黄海的B-U35、B-U41、B-L44孔和北黄海的299份表层样中的孢粉组成、堆积速率、有机碳氮同位素的综合研究，分析了北黄海的孢粉来源、传播动力和途径，并与其它古气候记录对比，重建了末次冰消期以来东亚季风的演化。 MD05-2908孔孢粉组合特征显示6800-3800a BP间气候温暖干燥，其间存在着两次明显的温度降低、湿度增加阶段，即6800-6600a BP和5800-4850a BP；3800a BP以后，气候变得比较寒冷湿润，中世纪暖期和小冰期分别位于990-480a BP和480-230a BP。 北黄海表层孢粉百分含量等值线图显示北黄海不同海域孢粉来源不同，北黄 海东部海域(123.5°E以东的陆架区域)孢粉主要来源于鸭绿江；北黄海中部海域(123.5°E-122.6°E的陆架区域)孢粉来源比较复杂，既有来自辽东半岛、沿海岛屿、山东半岛，还有由黄海暖流携带而来的；北黄海西部海域(122.6°E以西的陆架区域)孢粉以黄海沿岸流携带而来的黄河来源的为主。 北黄海表层孢粉百分含量等值线图还显示，北黄海东部海域孢粉分布主要受 鸭绿江冲淡水影响，波浪和潮汐的作用较弱；北黄海中部海域孢粉分布受黄海暖流和辽东沿岸流的分支共同影响；黄海暖流与黄海沿岸流在山东半岛东北部相遇，形成一逆时针方向的涡旋，该涡旋控制着北黄海西部海域孢粉的分布。 B-U35孔、B-U41和B-L44孔孢粉组合特征显示，12830-12350a BP时气候 寒冷干燥，植被以旱生草本植物为主，时间上可能对应YD事件；12350-10100a BP时植被以针叶林为主，林下生长着大量蕨类植物，气候寒冷湿润，可能对应着YD事件；10100-6600a BP时植被以落叶阔叶林为主，伴生大量旱生草本植物，气候温暖干燥；6600-5000a BP时植被以针叶-落叶阔叶混交林为主，旱生草本植物含量下降，相对上一阶段温度有所降低，但气候更湿润，可能对应全新世最佳期；5000-4000a BP时针叶林所占比例扩大，温度再次降低，湿度变化不明显；4000-500a BP旱生草本植物含量增加，气候寒冷干燥；500a BP-至今，受人类活动影响，植被遭到严重破坏。 B-U35孔和B-U41孔淡水水生植物花粉百分含量曲线显示11750a BP以来黄河河口地区沼泽湿地面积几经变化。10100-6600a BP时沼泽湿地范围在上一阶段的基础上进一步扩大；6600-2850a BP间沼泽湿地大面积缩小，水生植物属种式微；2850a BP之后黄河河口地区沼泽湿地面积再次扩大，水生植物重新繁盛。 MD05-2908孔蕨类孢子百分含量被用来作为中国东南部季风演化的代用指标。结果显示6800-3800a BP时夏季风较强，其间有两次夏季风减弱阶段，分别位于6800-6600a BP和5800-4850a BP，3800a BP以来，夏季风明显减弱，此期的夏季风减弱除受太阳辐射量的减少影响外，可能还与El Nino的频繁爆发有关。 B-U35孔和B-U41孔蒿属、藜科、麻黄科百分含量被用来作为中国中北部夏季风演化的代用指标。研究表明，11750a BP以来东亚夏季风强度在10100-6600a BP时，显著加强，6600a BP左右，夏季风开始减弱，4000a BP以后夏季风显著减弱。 将MD05-2908孔、B-U35孔和B-U41孔夏季风代用指标进行对比发现，中晚全新世以来中国南-北湿度变化特征正好相反，东亚夏季风强度变化以及由此引起的雨锋的南进北撤可能是导致中国不同区域中晚全新世以来降雨量不同的主要原因。

黄东海大型底栖动物生物多样性现状及变化研究

该文论述了春秋季黄东海大型底栖动物的生态学特点,并结合历史资料,对底栖动物的季节变化及年际变化作了初步探讨.论文所需资料由2000年10～11月与2001年3～4月在黄东海进行的春秋季调查获得,在121～127<'0>E.26～26<'0>N之间海域共设49个大型底栖动物取样站.除少数种类待鉴定外,两次调查共发现四大类群底栖动物543种,其中多毛类39科147种,软件动物56科182种,甲壳类41科144种,棘皮动物21科70种.该文对黄东海大型栖动物种类分布特点、生物量及栖息密度的分布与季节变化进行研究,并计算生物多样性指数,作生物多样性分析.

中国北方海域扇贝产品质量的比较研究

由于局部养殖环境质量恶化和病害频发的困扰，严重影响了我国扇贝养殖产量、质量和出口创汇。针对扇贝养殖面临产品质量不高等问题，系统评估我国扇贝产品质量十分必要。本文以我国北方海域海湾扇贝Argopecten irradians和栉孔扇贝Chlamys farreri为研究对象，较为系统地研究了大连湾、秦皇岛、莱州湾、烟台、威海、胶州湾、胶南等七海域扇贝质量，包括营养品质、重金属富集、麻痹性贝毒污染三个方面。 研究结果表明，栉孔扇贝的蛋白质营养优于海湾扇贝，而脂类营养则低于海湾扇贝，海湾扇贝在不同海域的主成分分析可以看出，地理位置接近的海域营养状况比较相似，各海域的综合营养品质依次为：莱州湾＞烟台＞大连湾＞秦皇岛＞威海＞胶州湾＞胶南； 重金属含量存在组织差异性，贝边的含量总是高于贝柱，取自同一海域的栉孔扇贝的重金属含量高于海湾扇贝，六种重金属的平均含量排序为：Zn＞Cu＞Cd＞As＞Pb＞Hg，部分海域扇贝Cd和Zn有超标现象，两种重金属分别超标1.41～17.28倍和1.24～1.59倍，Hg、Pb、As和Cu均未超标； 用小白鼠生物测试法对扇贝内脏团、贝柱和其他组织的贝毒含量进行测定，结果仅在秦皇岛和大连湾海湾扇贝的内脏团中检测出麻痹性贝毒，其毒力分别为2.17 Mu•g -1和2.48 Mu•g -1，未超过食用安全标准（4 Mu•g -1），其他海域的样品均未检测到麻痹性贝毒的存在。

东海北部鱼类群落多样性和结构特征变化研究

在海洋渔业资源不断衰退的今天，渔业资源管理正经历着由单种和多种资源管理向生态系统水平管理的转变。开展在各种干扰因素影响下鱼类群落演替方向的研究是引入基于生态系统渔业管理策略的必要环节，本文以东海北部海域鱼类群落为研究对象，对其近十几年来结构和功能的变化趋势进行分析，以期今后为渔业资源的科学管理提供理论基础。 捕捞是引起鱼类群落结构变化的最为重要的因素，本研究首先就捕捞对鱼类群落影响的国内外研究方法进行了综述与归纳。在研究捕捞对鱼类群落的影响时，所选用的群落参数指标应符合预期性、可测性、敏感性和排他性标准，业已利用的研究方法大致可为生物多样性、聚合特征指标、群落功能性指标、多元分析以及生态系统模型五大类。各研究方法单独使用均无法全面反映群落的结构变化状况，建议在实际研究过程中同时使用多种研究方法进行鱼类群落结构的变化分析，以期全面掌握捕捞活动影响下鱼类群落结构的变动状况，更好地为渔业资源的科学管理提供理论支撑。 根据1991年1月和2004～2006年1月东海北部水域渔业资源底拖网调查资料，从物种和同功能种团两个层面分析了东海北部鱼类群落多样性及其结构组成特征的变化。同功能种团是生态系统中起着相似生态作用、并占据相近或相似生态位的若干物种集合体，本文结合各鱼种的摄食习性和活动能力差异，将该水域内的鱼类划分为8个同功能种团，分别为浮游动物食性种团、浮游/底栖动物食性种团、底栖动物食性种团、底栖/游泳动物食性种团、杂食性种团、活动能力强的游泳动物食性种团、软骨鱼类种团、活动能力弱的游泳动物食性种团。研究结果显示：东海北部冬季鱼类群落的物种多样性和同功能种团多样性呈显著线性正相关。经过十余年后，尽管该群落的物种多样性和同功能种团多样性均未发生显著变化，但各同功能种团内的物种数发生了明显变化，物种多样性与同功能种团多样性之间的关系曲线斜率由0.547增加到0.627，群落的生态冗余性有所降低。相似性分析检验表明，两时段群落间的物种和同功能种团结构组成均发生了显著变化，带鱼、龙头鱼、小黄鱼、黄鲫、灰鲳等物种和软骨鱼类种团、浮游/底栖动物食性种团相对量的变化是造成鱼类群落结构变化的主要因素。鱼类群落结构已显现出向以浮游动物食性和活动能力强的游泳动物食性鱼种为主体的方向发展的趋势。 最后本研究对实施伏季休渔以后近十年来东海北部鱼类群落的动态进行了分析。研究表明：实施伏休以后部分物种得到一定程度的恢复，而另些物种在伏休结束后强大的捕捞压力下仍然不断衰退，群落的物种生物量组成正朝一定的方向进行变化，但是这种变化并没有给鱼类群落带来稳定性和功能性方面的好转，群落仍处于中度干扰状态，物种多样性没有得到显著提高；群落的生产力水平以及营养传递效率没有恢复的迹象。每年伏休结束后强大的捕捞压力使伏季休渔没有达到预期的效果。为更有效的保护渔业资源、恢复东海北部生态系统，建议继续加大管理力度，进一步降低该海域的捕捞强度。

卫星高度计资料在海洋潮汐研究中的应用

本文依据收集到的392个地面验潮站8个主要分潮（M2、S2、K1、O1、N2、K2、P1及Q1）的调和常数，对现有7个全球大洋潮汐模式的准确度进行了检验，结果显示各模式在深海区域均达到了比较高的准确度，相互之间差别也不大。经验模式GOT00和CSR4.0、同化模式NAO99、反演同化模式TPXO7.0、数值同化模式FES2002和FES2004的M2分潮均方根偏差在3 cm左右，其它分潮（S2、K1、O1、N2、K2、P1及Q1）大约在1～2 cm。本文还依据中国近海18个岛屿的调和常数对其中的5个大洋潮汐模式的准确度进行了检验，结果表明，M2分潮均方根偏差在6～14 cm，明显高于大洋部分的偏差，其中日本国家天文台的潮汐模式NAO99在中国近海的结果相对较准确。 我们利用1992年8月至2008年8月的TOPEX/POSEIDON和JASON-1(T/P-J)卫星高度计资料，对沿卫星轨道的302816个站点进行了14个分潮的潮汐调和分析，得到了全球大洋潮汐的8个主要分潮以及2个气象分潮Sa、Ssa的经验同潮图。主要结果有：（1）各分潮在卫星上升轨道与下降轨道的交叉点(约7000个)相关性分析表明：M2分潮的振幅和迟角的相关系数很高（分别为0.9965和0.9961）；S2，K1，O1和Sa分潮也有较好的相关性（相关系数为0.94～0.99）；（2）该结果与392地面个验潮站吻合较好，其中M2分潮的振幅、迟角和向量的均方根偏差分别为：1.73 cm，2.340和2.93 cm；S2，K1和O1分潮的振幅、迟角和向量的均方根偏差为1 cm左右，5.250～7.270和1.5～2.1 cm，该精度与最近几年国际上的主要大洋潮汐模式的准确度相近；（3）首次通过卫星资料获得了Sa、Ssa分潮的同潮图。周期为1年的Sa分潮与大洋105个地面站相比，振幅、迟角和向量的均方根偏差分别为1.50 cm、18.360和2.16 cm。在此基础上，进一步分析了构成Sa、Ssa气象分潮的两个主要因素（海水密度以及海面气压）在全球的分布。 在T/P-J等卫星资料无法覆盖到南大洋和北冰洋，本文利用Princeton Ocean Model（POM）进行了数值模拟，模拟结果与162个地面实测站（其中南大洋30个，北冰洋132个）的观测比较一致。基于卫星资料分析的结果和数值模拟结果合并得到了全球大洋的8个主要分潮同潮图。在此基础上通过全球潮汐能量耗散的计算得到潮能通量的分布，并得到全球M2、S2、K1和O1分潮的潮汐能量耗散率为2.431TW、0.401TW、0.336TW和0.176TW。 本文还利用卫星资料对南海潮汐进行了研究，在中国南海，获得了主要的半日潮、全日潮、四分日分潮和长周期分潮（M2，S2，N2，K2，K1，O1，P1，Q1，M4, MS4，Sa, Ssa）的经验同潮图。与南海沿岸94个地面验潮站的数据符合得比较好，M2，S2，K1及O1等4个主要分潮的平均振幅差为2～4 cm，均方根偏差分别是9～11 cm.其它4个主要分潮N2，K2，P1，Q1的平均振幅差为1～2 cm，均方根偏差为2～4 cm。此外，本文还利用卫星高度计资料潮汐分析结果沿卫星轨道进行高通滤波，分离得出中国近海的M2，S2，K1及O1分潮的内潮信息。

东海浮游桡足类自然群体的摄食研究

在东海进行了浮游动物（桡足类）群体的摄食研究。桡足类群体按体长被分为大、中、小三级用荧光法测定了肠道色素含量，同时对浮游动物的昼夜摄食节律及垂直移动进行了观察。结果表明，浮游动物的肠道色素平均含量随体形的增大而增大；大型浮游动物在摄食中占了主要地位；大型和中型浮游动物均有明显的摄食节律。在两个连续站，每天只有少于10％的初级生产被桡足类群体所摄食（分别为4.86％和6.75％）。因此，浮游桡足类群体的摄食不会限制浮游植物种群的增长。

东中国海浪-流相互作用初步数值模拟

近十年，国内外学者从不同的角度对浪流相互作用进行了研究，但由于问题本身的复杂性，仍然存在很大的探讨空间。特别是在我国，这一领域的研究并不多见，且现有的研究成果多是单向耦合。本文从风应力、底摩擦应力、波致辐射应力三方面入手尝试研究浪流相互作用。利用海浪模式SWAN和海流模式POM构建的浪-流耦合模式，对1994年8月上中旬渤海、黄海、东海区域两次台风过程下的部分海洋要素进行了对比模拟实验。经过初步的研究，得到了一些有价值的认识。结果表明： （1）在台风中心外围的大风区，Donelan公式的计算结果要高于POM原有的计算结果，最大增幅可达30%，拖曳系数高值区的范围也明显增大。 （2）Signell方案给出的底摩擦系数计算结果随时间有明显变化的区域集中在水深50米以浅的海域。 （3）三项应力共同给浪流耦合模式带来的水位变化与三项应力中的任意两项组合带来的水位变化有相似的空间分布型。福州沿岸最大增幅0.25m以上，温州沿岸最大增幅0.3m，长江入海口处最大增幅0.25m左右，仁川沿岸最大增幅则达到0.4m。 （4）耦合后的结果与岸边站点实测水位的对比结果显示，基隆、坎门站的水位在台风经过前后时段更接近于观测值，特别是极值水位处。 （5）流的存在显著的影响有效波高的计算结果。在黄渤海区域，潮流对有效波高的增减在极值处可达0.2m。在台湾岛东北海域黑潮流系附近，流对有效波高的增加最大可达1.8m。 上述结果对近岸风暴潮和海浪的预报具有指示意义。

东海颗粒有机碳的研究

本文在整个东海范围内对颗粒有机碳、颗粒有机氮、ATP进行了测定，并通过ATP对颗粒有机碳中的生命与非生命部分进行了定量区分。春季表层颗粒有机碳的分布以东海陆架区中部为中心向周围递减，与ATP的分布特点相似，说明主要受生物活动影响，秋季表层颗粒有机碳的最高值出现在长江口，并且从江口向外海递减，这种分布特点主要是由长江径流和颗粒物的再悬浮造成的。发现春季颗粒有机碳与ATP在外陆架区的真光层中存在着良好的线性相关关系，秋季则未发现两者间的任何相关关系。但是，无论春秋，ATP与叶绿素a在真光层中均存在较好的线性相关关系，真光层以下各层则未发现这种关系。

南海对于台风伊布都响应的数值研究

台风是发生在海洋上的强烈天气系统，是海气相互作用最为直观的表现形式。台风产生的海面气旋式风应力以及强烈的混合过程，对上层海洋与深层海水之间的热量、能量和物质交换产生重大影响，因此研究海洋对于台风过程的响应特征具有重要的科学意义。 首先，采用海浪模式WWATCH-Ⅲ模拟计算了台风伊布都期间南海的波浪场。结果表明：随着台风中心向西移动，最大浪高区域也逐渐向西移动。接近台风中心的波高和波龄都较大，而远离台风中心的波高则相对较小、波浪比较年轻，并且波高的分布具有明显的右偏性。同时，对考虑了波浪作用的海面风应力进行了计算，为后续的海洋模式的计算奠定了基础。 其次，采用上述计算的海面风应力作为POM模式的驱动，研究了南海流场和温度对于台风的响应。结果表明：台风过后，海洋表面温度下降2~6oC，且在台风路径两侧不对称，具有明显的右偏性。受台风强混合作用的影响，混合层加深10~60m，上混合层热量损失约824.78W/m2，其中垂向混合是造成热量损失的主导动力因素。由于受上混合层热通量输送的影响，混合层以下附近水层处于增温状态，海水温度做近惯性波动。同时，台风还能引起强烈的近惯性流，最大流速出现在上混合层，可达1.4m/s。 最后，对论文的研究工作进行了总结，并对未来的研究方向进行了展望。