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。

鄂霍次克海天然气水合物区与东海内陆架泥质区沉积物古菌多样性研究

为研究鄂霍次克海天然气水合物区沉积物古菌、甲烷厌氧氧化古菌和硫酸盐还原细菌的多样性分布，我们以PCR技术为基础构建mcrA、dsrAB和古菌16S rRNA 基因文库。对所获得的序列进行系统进化和统计学分析发现：鄂霍次克海古菌类群主要为Marine Benthic Group D (MBG-D)、Marine Benthic Group B (MBG-B)、Marine Crenarchaeotic Group I(MG- I)，另外少量古菌16S rRNA基因序列为Anaerobic Methanotrophs 2c（ANME-2c），主要分布在LV39-25H岩心的表层沉积物中。LV39-40H岩心表层的古菌群落结构与其他六个层位古菌群落结构相比有着显著的差异。mcrA基因序列主要为催化甲烷厌氧氧化的古菌ANME-2（c和d簇），在所研究的各个层位的沉积物中均广泛分布。少量的ANME-1（a簇）发现于LV39-40H岩心表层以下的沉积物中。产甲烷古菌数目不多，集中分布在LV39-25H岩心200cm和LV39-40H岩心180cm的沉积物中。dsrAB基因文库分析表明硫酸盐还原细菌种类丰富，表层沉积物中硫酸盐还原细菌多样性最高。在两个岩心所有层位的沉积物中都有一定数量的克隆属于DSS簇，它们可能与ANME共生催化甲烷的厌氧氧化作用。总之，所有数据表明在鄂霍次克海天然气水合物区存在着较活跃的甲烷厌氧氧化作用，揭示了参与甲烷厌氧氧化作用的微生物群落结构和多样性。 为研究东海内陆架闽浙沿岸泥质区不同深度沉积物中古菌群落垂向分布特征，通过古菌16S rRNA 基因文库共得到473个有效克隆50个OTUs (Operational Taxonomic Units)。16S rRNA基因序列系统进化和统计分析发现古菌分别归属于泉古生菌（Crenarchaeota）和广古生菌（Euryarchaeota），其中以Miscellaneous Crenarchaeotic Group（MCG）为主，仅含少量的MBG-B、South African Gold Mine Euryarchaeotic Group(SAGMEG)、 ANME-3、MG- I和MBG-D。该泥质区沉积物可能存在由ANME-3催化的甲烷厌氧氧化作用，同源序列分析表明其古菌群落分布与周边环境有较大联系。UniFrac与沉积物环境因子分析表明该泥质区古菌群落垂向分布与沉积物有机质含量和粒度变化密切相关。 通过对比发现，鄂霍次克海天然气水合物区甲烷厌氧氧化古菌主要为ANME-2和少量的ANME-1，而东海内陆架泥质区甲烷厌氧氧化古菌仅为极少量的ANME-3；鄂霍次克海天然气水合物区广古生菌和泉古生菌数量各占一半，主要为MBG-D、MBG-B、MG-I。东海内陆架泥质区沉积物古菌序列主要为泉古生菌（MCG）。海域类型的不同以及有机碳含量等环境因子的差异可能是这两个海域古菌群落结构差异的主要原因.

黄东海海洋浮游细菌的生态学研究

利用表面荧光显微镜计数法调查我国黄、东海浮游细菌(包括异养细菌和蓝细菌)生态分布状况，对其在春秋两个季节不同水文状况下与浮游植物叶绿素、无机盐等之间的关系进行了研究。同时，利用流式细胞仪分选功能分离纯化了6株海洋聚球蓝细菌，并对其遗传多样性及捕光色素组成成分进行了分析。 春秋两季黄东海异养细菌丰度大致相当，异养细菌丰度在105－106 Cell ml-1左右。春季异养细菌丰度总体表现为随离岸越远先逐渐降低后略微增高的趋势，秋季异养细菌丰度有离岸越远逐渐增高的趋势。 春季黄东海异养细菌转化率和水体异养细菌生产力与温度呈正相关；异养细菌生物量与海水温度呈负相关。秋季的水文状况较春季较复杂，不同区域的水团对异养细菌有显著影响。 春、秋季，聚球蓝细菌生物量占浮游植物总生物量的百分比分别在4-98%（平均值42%）和在4-93%（平均值30%）之间。 胶州湾浮游细菌的年季变化研究表明，海洋浮游细菌在一年的变化有明显规律。浮游细菌丰度随温度变化呈正相关。 系统进化分析表明，在黄海海域分离到的3株聚球蓝细菌都属Marine Cluster I，它们都含有捕光色素藻红蛋白PE。在东海分离到的3株聚球蓝细菌中，ECS01和ECS02含有捕光色素藻蓝蛋白PC， ECS01和ECS02与Synechococcus sp6301近缘关系很近。ECS03含PE，并且与在日本海分离到的MBIC10089独立成枝。

东中国海波候对局地气候变化的响应研究

波候研究对于解释全球气候变化的内在物理机制，理解全球气候变化后人们的生产、生活环境由此而产生的相关变化都具有重要的现实意义。 本文利用了欧洲中尺度气象中心（ECMWF）所提供的最新的近45年（1957-2002）全球同化资料集，该资料集提供每天4次天气尺度的环境要素信息。本研究从中提取海面矢量风场信息，并以此来驱动第三代海洋波浪模式WAVEWATCH-III v2.22，从而构建了历时45年的西北太平洋地区的波候资料。 使用日本气象厅（Japan Meteorological Agency）所提供的B22001号浮标的实地观测资料，以及美国的TOPEX/POSEIDON 卫星高度计资料对本研究通过数值模拟所获取的波候资料进行验证，发现通过这一方法所重建的历史波候资料完全满足对东中国海波候状况进行分析的精度要求。通过参考前人的研究成果，本研究所获取的波候时间序列满足对气候问题进行评估时所必需的数据序列一致性的基本要求，可以用于长时间序列的分析。 运用经验正交函数（empirical orthogonal function，EOF）分析方法，本研究提取了东中国海地区的极值波高的分布特征。根据分析结果，本研究将时间序列分成“1977年前”和“1977年后”两段，并据此比较两段的变化特征。研究发现，东中国海北部地区（黄海）的极值波高在最近45年内存在缓慢的衰减现象，导致这一现象的原因主要是由于该地区的东亚夏季风正在慢慢减弱。而东中国海南部的极值波高在最近45年内则存在增强的现象，这主要是由于活跃在西北太平洋上的热带气旋正在慢慢加强，由于这些热带气旋所产生的涌浪对东中国近海的影响也在慢慢加深。 通过将本研究的研究成果和前人的成果进行对比，我们不难发现：西北太平洋地区热带气旋活动的增强已经是一个比较普遍接受的事实，而这一变化对东中国近海所能构成的影响范围足以影响到整个东中国海的中南部地区。而东亚季风减弱对东中国海波候所造成的影响，也从另一个角度提示我们，从能量的角度重新审视全球气候变化的内在物理机制或许是非常必要的。

PN断面东海黑潮的地转经验模态分析

基于东海PN断面近五十年的历史水文数据，本文应用一种斜压流函数空间投影的方法分析冲绳海槽北部黑潮水团的水文结构及其季节性和年代际变异。通过将历史数据投影到一个斜压流函数空间中，GEM方法能很好地消除黑潮中尺度变异引起的噪音。诊断生成的东海黑潮温度和盐度GEM场以压力和斜压流函数为参数，能反映黑潮基本的温盐结构。通过分析1987年之后黑潮季节平均的温盐GEM场，结果显示黑潮中层水的盐度在夏季相对较低, 在春季达到最高。通过比较1987年之后温盐深仪（CTD）数据生成的GEM场与1987年之前南森瓶（Bottle）数据生成的GEM场，我们证实黑潮的年代际变化特征，即黑潮表层水近二十年来温度升高而盐度减小，同时发现黑潮中层水具有盐度减小而黑潮热带水具有盐度增加的趋势。进一步通过对PN断面上黑潮水团来源的分析讨论，得出中层水盐度最小值靠近黑潮左侧的现象是由于冲绳岛-宫古岛之间入侵的北太平洋中层水受黑潮主轴的平流作用所致。

东海沿岸贝类体内石油烃和有机氯农药的分布特征及评价

本研究分别于2006、2007年5月在东海沿岸海域22个站位采集牡蛎、贻贝、四角蛤蜊、文蛤、花蛤5种贝类样品，采用荧光分光光度法和气相色谱法检测贝类体内的石油烃（TPHs）和有机氯农药(HCHs和DDTs) 含量，分析东海沿岸海域贝类体内的TPHs、HCHs和DDTs的时空分布特征和HCHs、DDTs的组分特征，比较不同贝类体内污染物含量的差异，探讨HCHs和DDTs的来源，并对贝类进行初步海洋生物质量评价和人体健康风险评价。研究结果表明： （1）东海沿岸海域贝类体内TPHs含量范围为0.40 74.40 mg kg-1，平均含量为9.42 mg kg-1；HCHs含量为ND～5.42×10-3mg kg-1，平均含量为1.47×10-3 mg kg-1；DDTs含量为2.09×10-3～197.66×10-3mg kg-1，平均含量为38.05×10-3 mg kg-1。其中，TPHs含量在长江口及邻近海域较高， HCHs和DDTs含量在江苏省的如东、海门和浙江省的各海域含量较高。与2006年相比，2007年贝类体内TPHs含量与2006年基本持平，HCHs含量有稍微降低，但是DDTs含量有明显升高趋势。 （2）HCHs和DDTs组分分析表明，α-HCH和β-HCH占HCHs总量的绝大多数，γ-HCH和δ-HCH仅有极少量检出，大多数区域的α-HCH/γ-HCH比值在4-7之间，说明研究区域内有新的HCHs污染源； DDTs 中O,P’-DDT/P,P'-DDT的比值远高于工业DDTs中O,P’-DDT/P,P'-DDT的比值，分析认为其与周围区域使用三氯杀螨醇密切有关。 （3）贝类体内的TPHs、HCHs和DDTs与水体、沉积物中的相应有机物存在正相关性。相对于TPHs和HCHs，DDTs更容易在贝类体内富集；牡蛎对TPHs和HCHs、DDTs的累积能力明显高于四角蛤蜊和贻贝。 （4）质量评价显示TPHs在局部海域超标，HCHs未超标，DDTs含量超标严重。人体健康风险评估结果显示，东海沿岸海域贝类体内HCHs和DDTs的致癌风险和暴露风险均在可接受的范围之内，消费者因食用监测海域的贝类而受到HCHs和DDTs危害的可能性不大。 （5）与世界其他海域比较表明，东海海域贝类TPHs和HCHs含量处于中等水平， DDTs含量处于比较高的水平。

东海悬沙浓度垂向分布规律研究

细颗粒泥沙运动及冲淤变化在深水航道整治工程中至关重要，研究细颗粒悬沙运动，悬沙浓度是一个关键。研究悬沙浓度，首先要研究悬沙浓度的水平和垂向分布，其中，垂向浓度又是海水中悬沙三维分布研究的核心。 本文以2006年8月的长江口外海域的悬沙数据资料为基础，把经典的泥沙扩散理论模型和两相流颗粒浓度分布的运动理论模型的关于垂向含沙分布的理论，作为本研究的回归模型的理论依据，通过观测获得的悬沙浊度资料对应求出观测垂向剖面浓度，采用相关分析和多元线性回归的方法，分析了长江口外海域的悬沙浓度垂向分布特点，回归出悬沙垂向浓度分布模型，为了更好的揭示水动力条件对浅海陆架区悬浮物的影响，本文还用短期资料的潮流准调和分析方法，对东海三定点分表中底三层的25小时连续海流资料进行分析，计算了三测站六个主要分潮的北、东分量潮流调和常数，由于原始记录带有扰动信息，经过预处理计算出来常规每小时一次的海流观测结果，把海流加入了悬沙垂向分布模型。并在整个研究区域验证了悬沙垂向浓度分布模型。结果表明：垂向浓度的大小与相对水深相关性良好，而水深对其的影响则表现在梯度变化方面。通过悬沙垂向浓度模型，由海水底层浓度和海流可以计算得到不同水层的悬沙浓度；有效性检验和拟合结果检验表明，该模型置信度较高，且能够较为有效的预测海水中、上层水体的悬沙浓度值。

黄东海胶质浮游动物水母类研究

近年来，胶质类浮游动物尤其是水母类在近岸高生产力的海洋生态系统中的作用越来越受到全球科学家们的关注。这种关注很大程度上是由于近年来很多海域或海湾出现水母类大量繁殖的现象而引起的，这种现象与过度捕捞、气候变化、富营养化以及生物入侵等因素有着内在的联系，给人们带来经济，社会和生态等各方面的损失。这种损失包括：当水母大量出现时，由于它们与鱼类存在食物和捕食竞争，使渔业资源和渔业生产锐减；由于它们会堵塞和撕破渔业生产网，干扰了人们的渔业生产活动；另外水母增多增加了海滨游泳爱好者被蛰伤甚至死亡事件发生的频率，对旅游者们的娱乐行为造成不便。到目前为止全球范围内报道了许多水母大量繁殖并对经济社会或海洋生态系统造成负面影响的事件。在北海水母数量爆发的频率与气候相关的事实表明了该海域将要面临一个更多的胶质类浮游动物的未来。所有这些都表明海洋中水母的生态学问题仍旧是全球的一个研究热点。到目前为止，在世界上许多海湾和海区有关水母生态学问题的研究上，均已取得方方面面有意义的进展。但在我国，由于对水母功能群的研究缺乏足够的重视，对于大型水母来讲它们被认为是渔业生产的副产品或者‘垃圾’，在渔业拖网捕获后把它们直接扔入海中并不去研究；对于小型水母来讲，因为它们为非饵料生物，并且有易碎，粘糊糊等难操作的特点，对浮游生物网同步采集到的水母的研究力度远不如对其他浮游动物类群的研究力度，因此我国对水母功能群生态学的研究基础相当薄弱。 本论文基于以上背景对黄东海大型和小型水母类的生物地理分布格局进行了研究，对其生物量或丰度等生态学指标进行了定量研究。（1）利用浮游生物网样品对黄海小型水母类的种类组成及其丰度的时空变化进行了研究，表明黄海测区内小型水母整体丰度很低，且主要分布在50 m等深线以浅海域，各水母类群以及优势种类的季节更替非常明显。比较不同海区的小型水母的丰度水平及其占浮游动物丰度的比例，发现黄海的小型水母丰度水平最低，为0.8（0.04–1.3）ind. m-3，只占浮游动物丰度的 < 0.5 %，表明小型水母在黄海海域并非占优势的功能群。（2）在中国黄东海采集的沙海蜇和在日本采集的越前水母的COI基因序列差异（0.2%）处于种内水平，从分子水平上证明两者为同一个种类，基于形态学和分子生物学的证据，我国大型水母沙海蜇的分类地位可初步订正为：Nemopilema nomurai Kishinouye, 1922（Scyphozoa：Rhizostomeae：Rhizostomatidae）。（3）利用渔业底层拖网的方法对黄东海大型水母的种类组成，总生物量及各优势种类生物量的时空分布进行了半定量研究。结果共鉴定到11个种（类），其中沙海蜇（Nemopilema nomurai），洋须水母（Ulmaridae genus sp.）以及多管水母（Aequorea spp.）为黄海的优势种（类），沙海蜇（只在东海北部）和霞水母（Cyanea spp.）为东海的优势种（类）；这四个种（类）的湿重随着伞径的增大成冪增长的方式。大型水母平均总生物量的季节变化模式为：3月份水母总生物量最低，为4.6 ± 9.4 kg km–2，春夏季随着海水表层温度的升高，大型水母的生物量逐渐增加，9月初水母的总生物量达到最高值，为22891 ± 25888 kg km–2，随后随着海水的温度下降，生物量也逐渐下降。洋须水母的生物量在10月份达到最高值（2780 ind. km–2，1807 kg km–2），主要在黄海中部出现。多管水母在5月份丰度最高，为8262 kg km–2，且主要分布在30N以北海域。 聚焦大量爆发的水母种（类）沙海蜇和霞水母，基于实测的拖网资料，提供了该种可见的浮游阶段1周年的地理发生和生物量数据；结果表明，这两个种（类）表现了不同的季节出现和生物量格局：首先是黄海出现的沙海蜇（5–12月在黄海出现），5月份少量幼水母体在黄东海的交界处出现，6月它们的分布范围在南黄海扩大，到8月末及9月初沙海蜇几乎遍布黄海，其生物量和丰度以压倒其他大型水母类的优势形成“bloom”（生物量占所有大型水母的96.7%，丰度占93%，在南黄海平均生物量20446 kg km-2，平均占渔获物生物量的86.1 %），10月份至12月，沙海蜇的生物量逐渐减少甚至为零，其分布区域也向北回缩。其次为东海出现的霞水母（5月–10月）：霞水母在5月初达到生物量的高值（平均生物量为380 kg km-2），其伞径随纬度的升高而变小，8月至10月其生物量骤然下降。这两个种类的生物量高值分布在温度或潮汐锋区。结合水文条件及沙海蜇和霞水母关键的生活史策略推测了黄东海该种浮游阶段的生活史模型。 最后，通过对黄海8、9月份沙海蜇生物量的最高峰或暴发时期的呼吸率，摄食率进行估算，获得其每天对浮游动物现存量及生产力的潜在摄食压力，结果表明2006年9月在对沙海蜇最大捕获率的情况下，沙海蜇的摄食率为8.37（0.12–37.83）mg C m-2d-1，假设都以浮游动物为食，这时每天对浮游动物现存量及生产力的摄食压力分别为11.2%（0.17–50.6%），134.1%（1.98–605.7%）。因此在沙海蜇暴发期间对浮游动物的潜在的消耗非常大，甚至为毁灭性的。

黄、东海海洋异养细菌的生态学研究

该文利用表面荧光显微镜观测计数法和[甲基-<'-3>H]胸腺嘧啶示踪法对春秋两季节中国黄、东海异养细菌生态分布及其生产力状况,以及异养细菌及其生产力与浮游植物叶绿素、无机氮盐之间的关系进行了研究.主要内容如下：春秋两季节黄东海海洋异养细菌丰度大致相当,异养细菌平均值在5～7×10<'8>Cell/l范围之间.春季异养细菌丰度总体表现为随离岸越远先逐渐降低后略微增高的趋势,秋季异养细菌丰度有离岸越远逐渐增高的趋势.秋季黄、东海海洋异养细菌生产力明显高于春季,并且秋季异养细菌的生长率也高于春季.秋季异养细菌生产力与初级生产的比值明显高于春季,且东海高于黄海.春季异养细菌生物量与浮游植物叶绿素及无机氮盐之间无明显相关性.秋季异养细菌生物量与浮游植物叶绿素相关性在东海有较显著相关性,在黄海该相关性比东海低;异养细菌生物量与NO<,3>ˉ和DIN表现出明显相关性,该相关性在黄海明显高于东海.异养细菌在一年的变化有明显规律,冬季最低,秋季和春季相当.在一天当中,异养细菌数量变化有一定规律性,且其变化与浮游植物细胞数量变化有一定关系.

冬季东中国海环流及中尺度涡旋数值模拟

该文在POM模式基础上,建立一个б坐标系下的三维斜压预报模式,考虑了海底地形、外来流、长江径流、海面风应力、海面热通量等多方面因素的影响,模拟结果较好地体现了冬季东中国海环流及涡旋的特征.在此数值模拟的基础上,分别在改变风场、以及黑潮流量的条件下进行数值实验,以考察它们对冬季东中国海环流和中尺度涡旋的影响.数值模拟和数值实验的结果表明,黑潮在流经东海时沿东海陆坡流动,在其两侧出现一些涡旋.冬季台湾暖流的表层水主要来自台湾东北的黑潮水,少部分来自台湾海峡;次表层,台湾东北的黑潮水和台湾海峡的入流对台湾暖流的贡献相当;深层,台湾暖流主要来源于台湾东北的黑潮水.冬季对马暖流的主要来源是黑潮分支和台湾暖流的分支,朝鲜沿岸流也是对马暖流的来源之一.

长江口上升流区营养盐动力学

近年来，东中国海赤潮灾情严重，且74.7%的赤潮集中在 30°30′～32°00′N、122°15′～123°10′E的“赤潮高发区”。在研究该区赤潮成因时，长江口沿岸上升流的影响越来越受到人们的关注，并被一些专家观测和研究。但目前为止，针对该区营养盐动力学特征及其对叶绿素a影响的研究较少，且不系统。 本文根据2004年四个季度月的调查资料，系统地探讨了长江口上升流区营养盐动力学特征；估算了上升流的营养盐通量，并和陆源输入通量进行了比较。初步探讨了上升流对该区营养盐结构和浮游植物生长的影响。为深入研究长江口富营养化和赤潮形成机制提供了参考。 结果表明春季在122°20′～123°00′E，31°00′～32°00′N以北海域存在低温、高盐、低溶解氧的沿岸上升流。它不但可把底层高含量磷酸盐输送到10m层以上海区，而且还为上层海区输入了相对低含量硝酸盐和硅酸盐，从而改善了上层营养盐结构，使得营养盐比值接近Redfield Ratios，同时还改善了上层的透明度；从而有利于浮游植物的繁殖。夏季上升流受到强大的长江冲淡水压制，表现不如春季明显，主体水团出现在122°20′～123°00′E，31°15′～31°50′N海区10m层以下。 在秋、冬季，上升流现象被更强的对流现象所掩盖，表现为台湾暖流表层水的入侵。表、底层水域不仅温、盐度分布十分接近，而且营养盐结构差异也较小。冬季台湾暖流水中的磷酸盐含量远比秋季高，与春、夏季上升流水团中磷酸盐含量接近。硝酸盐和硅酸盐含量比秋季稍高，比春、夏季上升流水团中的含量稍低。 叶绿素a季节性分布表明，在春、夏季的10m层以下水域，叶绿素a受到透明度限制，含量相差不大；而在表层和10m层之间，春季叶绿素a的含量远高于夏季，说明春季的营养盐结构和自然条件更有利于浮游植物的繁荣生长。在秋季台湾暖流水影响的区域，表层叶绿素a含量较夏季稍低。而冬季该区叶绿素a含量则是最低的。 对长江口上升流水团春季营养盐通量的计算结果表明，上升流水团中磷酸盐输送通量远远高于长江径流输入，是其径流通量的两倍以上，可能会成为影响该海区磷酸盐分布以及浮游植物生长的一个值得关注的因素。 关键词：上升流，营养盐动力学，营养盐结构，叶绿素a，长江冲淡水

东海典型海域溶解无机碳的稳定碳同位素研究

本文采用碳稳定同位素比分析法，进行了29个调查站的溶解无机碳稳定同位素的研究。研究结果表明，海水的混合强度是决定#delta#~13C-DIC分布的重要因素；在表层海水中，海－气界面二氧化碳交换和浮游植物光合作用对#delta#~13C-DIC影响较大；在中、底层海水，特别是底层海水中，有机物的氧化分解作用对#delta#~13C-DIC影响较大。

大气季节内振荡对东亚夏季风活动的影响研究

利用ERA40逐日再分析资料、NCEP/NCAR2逐日再分析资料、中国740个测站日降水资料、上海台风研究所提供的西太平洋热带气旋资料、Kaplan等重建的月平均SSTA资料、NOAA逐日长波辐射（OLR）等资料，应用离散功率谱分析、带通滤波、EOF分析等统计方法，研究了东亚夏季风(EASM）的移动特征、东亚地区季节内振荡(ISO)的基本特征、季节内振荡对东亚夏季风活动的影响、季节内振荡对东亚夏季风异常活动的影响机理。主要结论如下： （1）综合动力和热力因素定义了可动态描述东亚夏季风移动和强度的指数，并利用该指数研究了东亚夏季风的爆发和移动的季节内变化及其年际和年代际变化特征。研究发现，气候平均东亚夏季风前沿分别在28候、33候、36候、38候、40候、44候出现了明显的跳跃。东亚夏季风活动具有显著的年际变率，主要由于季风前沿在某些区域异常停滞和突然跨越北跳或南撤引起，造成中国东部旱涝灾害频繁发生。东亚夏季风的活动具有明显的年代际变化，在1965年、1980年、1994年发生了突变，造成中国东部降水由“南旱北涝”向“南涝北旱”的转变。 （2）东亚季风区季节内变化具有10~25d和30~60d两个波段的季节内振荡周期，以30-60d为主。存在三个主要低频模态，第一模态主要表征了EASM在长江中下游和华北地区活动期间的低频形势；第二模态印度洋-菲律宾由低频气旋式环流控制，主要表现了ISO在EASM爆发期间的低频形势；第三模态主要出现在EASM在华南和淮河活动期间的低频形势。第一模态和第三模态是代表东亚夏季风活动异常的主要低频形势。 （3）热带和副热带地区ISO总是沿垂直切变风的垂直方向传播。因此，在南海-菲律宾东北风垂直切变和副热带西太平洋北风垂直切变下，大气热源激发菲律宾附近交替出现的低频气旋和低频反气旋不断向西北传播，副热带西太平洋ISO以向西传播为主。中高纬度地区，乌拉尔山附近ISO以向东、向南移动或局地振荡为主；北太平洋中部ISO在某些情况下向南、向西传播。 （4）季风爆发期，伴随着热带东印度洋到菲律宾一系列低频气旋和低频反气旋， 冷空气向南输送，10~25天和30~60天季节内振荡低频气旋同时传入南海加快了南海夏季风的爆发。在气候态下，ISO活动表现的欧亚- 太平洋（EAP）以及太平洋-北美（PNA）低频波列分布特征(本文提出的EAP和PNA低频波列与传统意义上的二维定点相关得到的波列不同)。这种低频分布形式使得欧亚和太平洋中高纬度的槽、脊及太平洋副热带高压稳定、加强，东亚地区的低频波列则成为热带和中高纬度ISO相互作用影响东亚夏季风活动的纽带。不同的阶段表现不同的低频模态，30~60d低频模态的转变加快了EASM推进过程中跳跃性；30-60d低频模态的维持使得EASM前沿相对停滞。 （5）30-60d滤波场，菲律宾海域交替出现的低频气旋和低频反气旋不断向西北传播到南海-西太平洋一带。当南海-西太平洋地区低频气旋活跃时，季风槽加强、东伸，季风槽内热带气旋（TC）频数增加；当南海-西太平洋低频反气旋活跃时，季风槽减弱、西退，TC处于间歇期，生成位置不集中。 （6）在El Nino态下，大气季节内振荡偏弱，北传特征不明显，但ISO由中高纬度北太平洋中部向南和副热带西太平洋向西的传播特征显著，东亚地区ISO活动以第三模态为主，EASM集中停滞在华南和淮河流域，常伴随着持续性区域暴雨的出现，易造成华南和江淮流域洪涝灾害，长江和华北持续干旱。在La Nina态下，大气季节内振荡活跃，且具有明显的向北传播特征，PNA低频波列显著，东亚地区ISO活动以第一模态单峰为主；EASM主要停滞在长江中下游和华北地区，这些地区出现异常持续强降水，华南和淮河流域多干旱；在El Nino态向La Nina态转换期，ISO活动以第一模态双峰为主，长江中下游常常出现二度梅。

东海南部流-涡结构分析与动力机制研究

东海作为全球海洋变化中最为敏感的海区之一，其环流变异不仅直接影响东亚和我国的气候，还关系到海区内营养盐的输运和污染物的净化。鉴于东海环流在中国近海环境和海上工程、海洋活动所起的重要作用，其研究是我国海洋工作者工作的重点。 31N以南的东海南部海域是水文调查最为丰富的海域，目前已经积累了超过8 000 000个站点水文数据（温度、盐度）和12 000 000站点流数据（流速、流向），这些数据为该海域的物理海洋学研究提供了坚实的物质基础。本文以东海南部海域的流-涡结构为研究对象，以丰富的观测资料为基础，辅以MASNUM浪-潮-流耦合模式，通过数据分析、模式验证和动力机制分析相结合的方法，明确东海南部海域存在的各个海流系和涡旋结构。 本文研究内容主要包括东海黑潮的流速结构及其时间变化特征、黑潮分支和海温之间的关系、黑潮右侧逆流的季节特征、黑潮左侧逆流的存在性验证、东海黑潮环流子系统的构成、台湾海峡内海流的路径和流量、台湾暖流的水体来源和路径、涡旋和冷（暖）中心的季节分布特征。

东海天然气水合物地球物理特征及全波形反演方法研究

地球物理方法是目前海域天然气水合物和游离气识别与预测分析的重要手段，并且已经由早期主要研究地层的速度和振幅信息发展到利用波形特征进行叠前反演，提取多种属性、多种弹性参数进行综合分析的阶段，因此对水合物地层进行综合地球物理属性研究具有重要的理论意义和实践意义。 本文通过对2001年东海973航次在冲绳海槽取得的多道地震数据进行有针对性的特殊处理，并通过精细地地震地层解释，发现海槽南部存在大量的泥底辟构造并伴生天然气水合物。针对DMS01-5测线上的泥底辟构造，分别从叠加速度分析、砂泥岩比分析、计算海底热流与实测海底热流对比分析、流体势能分析和波阻抗反演分析等几方面探讨了泥底辟型天然气水合物的地球物理特征，并对该处底辟顶部和其周围岩层中似海底反射（BSR）的成因进行了探讨，认为这里的BSR并不代表天然气水合物稳定带的底界，而分别对应于天然气水合物生成带的底界和游离气的顶界。 基于波动方程的一维半空间叠前全波形反演可以求取多个弹性参数，同时可以获得水合物沉积层精细的速度结构，这对天然气水合物和游离气的识别进而估算天然气水合物和游离气的含量至关重要。本文系统讨论了在Kennett广义反射透射系数矩阵正演基础上叠前全波形反演的遗传算法。Kennett广义反射透射系数矩阵正演算法包含了自由表面反射、薄互层层间多次反射波、透射反射波以及P-SV波之间的相互转换波，适合水合物层精细速度结构研究。采用遗传算法进行全波形反演克服了传统局部线性最优化方法依赖初始模型，需要利用目标函数导数信息的不足之处，算法收敛速度较快并且具有一定的稳定性。