中国物理海洋学研究70年：发展历程、学术成就概览

本文概略评述新中国成立70年来物理海洋学各分支研究领域的发展历程和若干学术成就。中国物理海洋学研究起步于海浪、潮汐、近海环流与水团,以及以风暴潮为主的海洋气象灾害的研究。随着国力的增强,研究领域不断拓展,涌现了大量具有广泛影响力的研究成果,其中包括:提出了被国际广泛采用的"普遍风浪谱"和"涌浪谱",发展了第三代海浪数值模式;提出了"准调和分析方法"和"潮汐潮流永久预报"等潮汐潮流的分析和预报方法;发现并命名了"棉兰老潜流",揭示了东海黑潮的多核结构及其多尺度变异机理等,系统描述了太平洋西边界流系;提出了印度尼西亚贯穿流的南海分支(或称南海贯穿流);不断完善了中国近海陆架环流系统,在南海环流、黑潮及其分支、台湾暖流、闽浙沿岸流、黄海冷水团环流、黄海暖流、渤海环流,以及陆架波方面均取得了深刻的认识;从大气桥和海洋桥两个方面对太平洋–印度洋–大西洋洋际相互作用进行了系统的总结;发展了浅海水团的研究方法,基本摸清了中国近海水团的分布和消长特征与机制,在大洋和极地水团分布及运动研究方面也做出了重要贡献;阐明了南海中尺度涡的宏观特征和生成机制,揭示了中尺度涡的三维结构,定量评估了其全球物质与能量输运能力;基本摸清了中国近海海洋锋的空间分布和季节变化特征,提出了地形、正压不稳定和斜压不稳定等锋面动力学机制;构建了"南海内波潜标观测网",实现了对内波生成–演变–消亡全过程机理的系统认识;发展了湍流的剪切不稳定理论,提出了海流"边缘不稳定"的概念,开发了海洋湍流模式,提出了湍流混合参数化的新方法等;在海洋内部混合机制和能量来源方面取得了新的认识,并阐述了混合对海洋深层环流、营养物质输运等过程的影响;研发了全球浪–潮–流耦合模式,推出一系列海洋与气候模式;发展了可同化主要海洋观测数据的海洋数据同化系统和用于ENSO预报的耦合同化系统;建立了达到国际水准的非地转(水槽/水池)和地转(旋转平台)物理模型实验平台;发展了ENSO预报的误差分析方法,建立了海洋和气候系统年代际变化的理论体系,揭示了中深层海洋对全球气候变化的响应;初步建成了中国近海海洋观测网;持续开展南北极调查研究;建立了台风、风暴潮、巨浪和海啸的业务化预报系统,为中国气象减灾提供保障;突破了国外的海洋技术封锁,研发了万米水深的深水水听器和海洋光学特性系列测量仪器;建立了溢油、危险化学品漂移扩散等预测模型,为伴随海洋资源开发所带来的风险事故的应急处理和预警预报提供科学支撑。文中引用的大量学术成果文献(每位第一作者优选不超过3篇)显示,经过70年的发展,中国物理海洋学研究培养了一支实力雄厚的科研队伍,这是最宝贵的成果。这支队伍必将成为中国物理海洋学研究攀登新高峰的主力军

红壤丘陵区人工林能量平衡闭合研究:以江西省泰和县千烟洲为例

运用线性回归、能量平衡闭合率和能量不平衡标准差等方法对湍流通量与可利用能量的关系进行分析。对红壤丘陵区千烟洲实验站人工林2003年能量平衡闭合进行的分析研究表明:本站可利用能量年累计值2798.28MJ·m-2,湍流通量累计值2332.70MJ·m-2。能量平衡闭合率的年值为65%;各月值为52%～76%,1月最低,6月最高;按季节看是夏季最高,冬季最低;1天内是白天高,夜间低,晴天白天可达80%以上。湍流脉动对能量闭合有明显影响,在摩擦速度低于0.4m·s-1时能量闭合随摩擦速度升高而增大。能量不闭合的国家重点基础研究发展规划项目(2002CB412501);中国科学院知识创新工程重大项目(KZCX1-SW-01-01A2);中国科学院地理科学与资源研究所知识创新工程主干科学计划(CX10G-E01-03-05)资

红壤丘陵区双季稻表观光合量子效率的研究

研究结果表明红壤丘陵区双季稻光 光合速率响应曲线符合非直角双曲线函数 ,水稻旗叶、倒 2叶和倒 3叶表观初始光能利用效率平均值 (±标准差 )分别为 0 .0 5 36 (± 0 .0 2 3)、0 .0 5 11(± 0 .0 2 3)和 0 .0 4 88(± 0 .0 2 5 ) ,即由旗叶向下递减 ;水稻光合作用最适温度为 2 7～ 30℃

红壤丘陵区双季稻表观光合量子效率的研究

研究结果表明红壤丘陵区双季稻光光合速率响应曲线符合非直角双曲线函数,水稻旗叶、倒2叶和倒3叶表观初始光能利用效率平均值(±标准差)分别为0.0536(±0.023)、0.0511(±0.023)和0.0488(±0.025),即由旗叶向下递减;水稻光合作用最适温度为27～30℃。国家自然科学项目(30070159);中国科学院“百人计划”“区域尺度生态系统管理的基础生态学过程研究”;中国科学院知识创新工程项目(KZCX2407)共同资

亚热带红壤丘陵区非均匀地表能量通量的初步研究

在千烟洲站亚热带红壤丘陵区人工林生态系统,利用涡度相关技术研究了非均匀下垫面能量通量各个组成部分的日变化进程。本站能量平衡在冬季以感热通量为主,从春季开始树木进入生长季,以潜热通量为主。测站净辐射最高值冬季可达474.8W·m-2,春季达723.1W·m-2。感热通量在冬季最大值达278.68W·m-2,春季达305.02W·m-2。潜热通量在冬季最大值123.84W·m-2,春季最高达402.04W·m-2。土壤热通量一般最高值出现在午后15∶30,最低值则出现在清晨7∶00～8∶00。本站的能量平衡率一般在60%～98%。能量不闭合的原因初步认为有两个方面:①测定源的面积可能有误差;②忽略了水平对流产生的影响。从而提出了今后的研究重点