Modeling studies of tidal dynamics and the associated responses to coastline changes in the Bohai Sea,China     

Longhai Zhu  Rijun Hu  Haijun Zhu  Shenghui Jiang  Yongchen Xu  Nan Wang 《Ocean Dynamics》2018,68(12):1625-1648

Over the past 30 years, reclamation projects and related changes have impacted the hydrodynamics and sediment transport in the Bohai Sea. Three-dimensional tidal current models of the Bohai Sea and the Yellow Sea were constructed using the MIKE 3 model. We used a refined grid to simulate and analyze the effects of changes in coastline, depth, topography, reclamation, the Yellow River estuary, and coastal erosion on tidal systems, tide levels, tidal currents, residual currents, and tidal fluxes. The simulation results show that the relative change in the amplitude of the half-day tide is greater than that of the full-day tide. The changes in the tidal amplitudes of M₂, S₂, K₁, and O₁ caused by coastline changes accounted for 27.76–99.07% of the overall change in amplitude from 1987 to 2016, and water depth changes accounted for 0.93–72.24% of the overall change. The dominant factor driving coastline changes is reclamation, accounting for 99.55–99.91% of the amplitude changes in tidal waves, followed by coastal erosion, accounting for 0.05–0.40% of the tidal wave amplitude changes. The contribution of changes in the Yellow River estuary to tidal wave amplitude changes is small, accounting for 0.01–0.12% of the amplitude change factor. The change in the highest tide level (HTL) is mainly related to the amplitude change, and the correlation with the phase change is small. The dominant factor responsible for the change in the HTL is the tide amplitude change in M2, followed by S2, whereas the influence of the K1 and O1 tides on the change in the HTL is small. Reclamation resulted in a decrease in the vertical average maximum flow velocity (V_VAM) in the Bohai Sea. Shallower water depths have led to an increase in the V_VAM; deeper water depths have led to a decrease in the maximum flow velocity. The absolute value of the maximum flow velocity gradually decreases from the surface to the bottom, but the relative change value is basically constant. The changes in the tidal dynamics of the Bohai Sea are proportional to the degree of change in the coastline. The maximum and minimum changes in the tidal flux appear in Laizhou Bay (P-LZB) and Liaodong Bay (P-LDB), respectively. The changes in the tidal flux are related to the change in the area of the bay. Due to the reduced tidal flux, the water exchange capacity of the Bohai Sea has decreased, impacting the ecological environment of the Bohai Sea. Strictly controlling the scale of reclamation are important measures for reducing the decline in the water exchange capacity of the Bohai Sea and the deterioration of its ecological environment.  相似文献   

极地冰钻关键技术研究进展          下载免费PDF全文

张楠  王亮  Pavel Talalay  范晓鹏  王如生  杨阳  洪嘉琳  宫达  孙友宏  李院生  李冰 《探矿工程》2020,47(2):1-16

极地冰钻技术是获取冰芯，研究冰盖-冰架-海洋相互作用，以及获取极地冰下基岩与冰下水环境样品，开展冰下环境探测的重要手段。目前极地冰钻技术的难点与前沿主要包括深冰芯钻探、冰架热水钻、冰下基岩钻和冰下水环境采样与观测技术。本文针对以上4个极地冰钻关键技术，对国内外相关技术的研究进展与项目开展情况进行了总结与梳理。综合来看，虽然我国开展极地钻探技术研究起步较晚，但随着我国极地战略不断推进，我国的极地冰钻关键技术与装备的研究正持续向着赶超极地钻探强国方向迈进，这必将为我国的极地科学研究提供强有力的技术支撑。  相似文献   

地层格架正则化约束下的二维立体层析反演          下载免费PDF全文

张力起  杨锴  邢逢源  李振伟  倪瑶 《地球物理学报》2019,62(2):634-647

通过把地层格架信息作用于立体层析Fréchet导数矩阵,使得更新后的速度模型呈现出符合地质规律的块状特征.地层格架信息基于立体层析反演中得到的反射点位置进行非规则B样条插值拟合得到,因此在反演中它将会随着反射点位置的更新自然得到更新.与前人提出的保边缘层析算法或多层立体层析算法相比,本文提出的地层格架正则化无需引入混合正则化项或定义某种复杂的混合速度格式,更为直接也更容易实现.理论和实际数据算例证实了该正则化技巧的稳健性和可靠性,能够得到与实际地质构造特征更为一致的地质一致性反演结果.  相似文献   

桂林-阳朔地区DEM地形特征与岩性相关性分析及分类研究     

陈霄燕  潘军  邢立新  蒋立军  孙也涵  仲伟敬  范博文 《地球信息科学学报》2019,21(12):1867-1876

地形地貌是岩性解译的重要信息,地形因子作为描述DEM数字曲面几何特征的定量指标参数,可用来定量化表达不同岩性所在地区地形地貌特征。本文以桂林-阳朔地区为研究区,研究地形因子数学、地质意义,建立岩性与地形因子组合间的定量关联,进而实现岩石类型划分。本文基于ASTERGDEM提取坡度、起伏度等12个地形因子,在分析各个地形因子地质意义基础上,通过聚类分析及方差分析的多元统计分析方法,研究各岩性地形因子特性及其关联性,建立研究区岩性之间的定量差异;此外,利用因子分析方法研究岩性分类过程中的主导因素,确定适宜岩性分类方法以实现定量化岩性分类。实验结果表明：不同岩性、不同地形地貌的地形因子（组合）之间具有显著差异,基于因子分析得到的宏观地形复杂度指数（MTI）以及微观曲率指数（MCI）对岩石类型的分类精度达77.36%。研究表明,地形复杂度等地形因子可用于岩性分类,采用因子分析方法可获取反映地形地貌宏观、微观特征的定量指标,且岩性分类效果良好。  相似文献   

规则池塘群的复杂直线模式识别     

刘呈熠  武芳  巩现勇  行瑞星  罗登瀚 《测绘学报》2020,49(2):256-266

针对现有面要素直线模式识别方法难以解决规则池塘中破碎区域的问题,提出了一种规则池塘群的复杂直线模式识别方法。首先,分析了规则池塘群的空间特征和认知特点,提出了“主次关系→并列关系→直线模式→复杂直线模式”的多层次认知顺序;其次,设计了主次关系池塘组、并列关系池塘组、直线模式池塘群的识别方法;最后,构建了复杂直线模式池塘群的识别模型。试验表明:本文方法能够消除破碎区域对规则池塘群直线模式提取的不利影响,有效提升复杂直线模式识别的质量。  相似文献   

赤峰中心地震台地面与井下地震观测系统监测能力对比分析     

郭延杰  于章棣  齐彬彬  屈楠  范东海  黄瑞滨  刘继伟 《地震地磁观测与研究》2020,41(4):100-104

为分析总结地面与井下地震观测系统的特点，以赤峰中心地震台地面与井下观测系统为研究对象，在噪声分析、噪声功率谱分析、地震监测能力和观测动态范围等方面进行分析。结果表明，2套观测系统的RMS均可达到Ⅱ级环境地噪声水平，井下观测系统噪声小于地面观测系统。对2套观测系统的功率谱密度、有效动态范围的对比均表明，井下观测系统的动态范围比地面观测系统超出约10%，因此，井下观测系统地震监测能力优于地面观测系统，井下观测系统能更有效地记录观测数据。  相似文献   

硅灰加固宁波软土的试验研究     

王泽平  王常明  江南  张在恒 《岩土工程技术》2020,(2):111-116,121

为探索硅灰对软土的力学性质的影响,以宁波鄞州地区一种淤泥质黏土为试样,掺入不同量的硅灰,对硅灰加固土的力学性质和结构特征进行了测试。采用三轴不固结不排水剪切试验,测试分析了不同掺入量的硅灰加固土的应力应变关系,通过扫描电镜SEM照片分析了不同硅灰掺入量的硅灰加固土的结构特征。结果表明:(1)硅灰可以提高软土的黏聚力,黏聚力随着硅灰掺入量的增加而增大;(2)随着硅灰掺入量的增加,硅灰加固土的抗变形能力呈先增加后减小的趋势;(3)同一围压条件下,随着硅灰掺入量的增加,硅灰加固土的破坏偏应力逐渐增加;(4)随着硅灰掺入量的增加,硅灰加固土中大孔隙逐渐减少,小孔隙逐渐数量增加,孔径<1μm的小孔隙组分逐渐占优。  相似文献   

九寨沟国家级自然保护区长海夏季浮游植物群落结构及生态评价     

邢冰伟  徐季雄  曹玥  邓贵平  庞婉婷  王全喜 《湖泊科学》2020,32(4):1088-1099

高山湖泊对于全球气候变化及人类影响是一个极为敏感的参照系统.九寨沟国家级自然保护区长海作为一个独特的高山湖泊,研究其浮游植物群落结构及其与环境的关系,评估其水质现状及影响因素,有着重要的意义.本文于2014年7月对长海浮游植物群落结构进行了研究.全湖共布设12个采样点,并在中心采样点进行了垂直分层采样.本次调查共发现浮游植物6门38属63种,平均丰度为6.98×10~5cells/L,平均生物量为0.31 mg/L.浮游植物的水平分布差异不大;在垂直分布上,浮游植物的丰度从表层0.5 m至水下50 m呈现先增加后减少的趋势,在20 m水深处达到最大.长海浮游植物的优势种是长海小环藻(Cyclotella changhai)和飞燕角甲藻(Ceratium hirundinella),长海小环藻数量较多,飞燕角甲藻生物量较大.长海浮游植物多样性指数较低,综合各类水质评价方法,可以得出九寨沟长海处于贫-中营养状态.  相似文献   

蛇纹石化和俯冲带蛇纹岩变质脱水过程中流体活动性元素的行为   总被引：1，自引：1，他引：0  

吴凯  袁洪林  吕楠  张丽鹏 《岩石学报》2020,36(1):141-153

蛇纹石是大洋岩石圈和俯冲带内水和流体活动性元素最重要的载体之一。研究蛇纹石化和蛇纹岩变质脱水过程中流体活动性元素的行为是认识俯冲带元素地球化学循环的关键。蛇纹岩是指主要由蛇纹石类矿物构成的岩石,包括利蛇纹石、纤蛇纹石和叶蛇纹石。蛇纹石化过程中会造成流体活动性元素(B、Li、As、Sb、Pb、Cs、U、Sr和Ba等)的显著富集,并且由于原岩性质、流体成分和氧逸度等条件的不同,大洋岩石圈蛇纹岩和弧前蛇纹岩的特征也略有不同。例如,弧前蛇纹岩具有相对高的As、Sb、B和相对低的U,这反映了俯冲沉积物来源流体的贡献。在俯冲带蛇纹岩的变质脱水过程中,利蛇纹石向叶蛇纹石的转变伴随着矿物内超过50%F和Cl的释放,以及一些流体活动性元素(如B和Li)的迁出;此外,蛇纹石分解形成的变质橄榄石中的流体包裹体指示,蛇纹石脱水分解所产生的流体具有高于原始地幔几个数量级的Cl、Cs、Pb、As、Sb、Ba、Rb、B、Sr、Li和U含量。由于利蛇纹石中的Fe~(3+)含量较叶蛇纹石高,这种矿物相转变过程中也伴随着俯冲通道内的一系列氧化还原过程,从而影响流体性质和新形成的叶蛇纹石的成分。蛇纹岩与岛弧岩浆在流体活动性元素富集规律上的相似性说明蛇纹岩在俯冲带元素循环中扮演着重要的角色。此外,蛇纹石矿物相转变过程中F、Cl、B等元素的释放,可能对于斑岩型金矿、蛇绿岩中的金矿和某些蛇纹岩作为赋矿围岩的硼矿的形成起到重要的作用。  相似文献   

觉华岛国家级海洋公园生态保护数字化建设研究          下载免费PDF全文

刘明  樊楠  周志娟  张云  龚艳君 《海洋开发与管理》2020,37(12):67-70

为保护海洋生态环境和资源，文章从海洋公园建设角度概述觉华岛国家级海洋公园的开发与保护发展现状,分析存在的主要问题，并提出海洋公园的数字化发展对策。研究结果表明：觉华岛国家级海洋公园是典型的北方海岛生态保护区域，对促进环境保护与经济建设和谐发展具有重要作用；针对海洋公园当前在管理制度、监视监测技术、科技支撑能力和资金支持等方面的不足，应加强物联网监测体系建设、数字化评估建设、科研和人才建设以及生态保护和文化宣传。  相似文献