2017, Vol. 32
地球表面大约71%的面积被海洋所覆盖.海洋水体以及海洋中的各种组成物质，构成了对人类生存和发展有着重要意义的海洋环境.海水运动是海洋环境的核心内容，大规模的海水运动对全球气候调节和能量循环起着至关重要的作用 (Wunsch, 2002).对于全球气候系统而言，低纬地区存在着能量的盈余，海洋和大气环流将低纬地区的能量运输到高纬地区 (Ganachaud and Wunsch, 2000).这种能量变化引起的大规模海水运动必然会导致温度、盐度差异巨大的海水团之间的相互混合，在这过程还有可能伴生着涡旋、海洋内波、海洋锋面、海洋底流等各种海洋学现象.这对海洋生物生存环境、海洋渔业捕捞活动、海洋船舶航行运输、海洋军事活动等都会产生重大的影响.因此，对海洋水体温盐结构及各种海洋学现象的研究就显得尤为重要.
传统温盐测量方法主要有XBT (抛弃式温度测量仪)、CTD (温盐深测量仪) 和XCTD (抛弃式温盐深测量仪) 站位测量，其获得温盐数据垂直分辨率很高 ( < 1 m)，但水平的采样间隔往往为几公里甚至几十公里，并且探测的深度有限，无法在短时间内对整个海洋深度进行测量 (宋海斌等，2008；董崇志等，2010).其最终获得的温盐剖面则为各个站位间数据平滑插值的结果，这使得测站间的温盐精细结构不能被很好地刻画.尤其是在海水运动剧烈区域，其反演的结果与实际情况误差更大，这种剧烈运动的区域应是海洋科学研究的重点.遥感观测也能对海水温度进行测量，但只能获得海水表层温度信息 (胡毅等，2009).
地震海洋学是利用反射地震方法研究海洋水体结构特征的一种新方法，采用走航式测量，相对于传统的站位测量方式，该方法具有很高的横向分辨率和对整条地震剖面快速成像的特点.自2003年该方法首次成功应用于海水温盐细结构解释 (Holbrook et al., 2003)，已经引起了越来越多国内外学者的关注.
1 地震海洋学的产生与发展Holbrook等 (2003)首次成功地将反射地震方法应用于海水锋面处水体结构的解释，把海水层的温盐细结构与地震叠加剖面联系在一起，并且对NAC (北大西洋洋流) 和LC (拉布拉多寒流) 交汇处所产生的各种温盐细结构的地震叠加剖面进行处理.建立了反射系数与海水层温盐物性之间的联系，并以此计算了海水层之间的温度差异，其估算的分辨率为0.1℃.至此一种新的物理海洋学研究手段诞生，被称为“地震海洋学”.
2006年欧盟启动了“地球物理海洋学”(Geophysical Oceanography) 大型联合调查项目，该项目的研究区域位于直布罗陀海峡 (Straits of Gibraltar) 和加的斯湾 (Gulf of Cadiz)，主要研究地中海水与大西洋水之间的相互作用的机制及在这过程中伴生的各种海洋学现象.在地震海洋学发展的早期，一直备受物理海洋学家的质疑.Ruddick等 (2009)对地震剖面与温盐结构的关系进行了新的阐述.并使用1美分林肯头像的等值线图和梯度图形象的表示了物理海洋学界与地球物理学界对事物的不同描述 (图 1).在这之后，地震海洋学开始迅速地发展.科学家们对之前几十年来海上地震勘查遗留下来的地震资料进行了重新的处理，试图从这些数据中获取海水层的信息，研究各种海洋学问题.地震海洋学已经在海洋锋 (Holbrook et al., 2003; Tsuji et al., 2005; Nakamura et al., 2006)、水团边界 (Nandi et al., 2004; Tang and Zheng, 2011)、内波 (宋海斌等，2009; Blacic and Holbrook, 2010)、涡旋 (Biescas et al., 2008; Buffett et al., 2010; Pinheiro et al., 2010; 陈江欣等, 2013; Ji and Jin, 2013)、温盐阶梯 (Biescas et al., 2010; Fer et al., 2010)、暖核 (Yamashita et al., 2011) 以及各种海流 (Buffett et al., 2009; Pinheiro et al., 2010; Tang et al., 2013; Müller-Michaelis and Uenzelmann-Neben, 2015) 等定性问题与温盐剖面反演 (Páramo and Holbrook, 2005; Wood et al., 2008; 宋洋等，2010; 黄兴辉等，2011) 和内波谱计算 (Holbrook and Fer, 2005; Krahman et al., 2008; 董崇志等，2009) 等定量问题都取得了很大的进展.随着研究的进一步深入，地震海洋学开始在海洋混合参数提取 (Sheen et al., 2009; Holbrook et al., 2013; 拜阳等，2015)、地转流速估算 (Sheen et al., 2011; 黄兴辉等，2013) 以及浅层水体研究 (Carniel et al., 2012; Piété et al., 2013; Liu et al., 2013; Ker et al., 2015) 等方面发挥作用.而在对定性问题研究时，也越来越注重其形成机制、发展过程及其产生的影响，并关注时移特征变化.
|
图 1 (a) 1美分林肯头像等值线图; (b)1美分林肯头像梯度图 (Ruddick et al., 2009) Figure 1 (a) Contour plot of the data from MATLAB; (b) Grayscale plot of the z-difference of the same data (Ruddick et al., 2009) |
海上地震勘探已经被广泛应用于海洋资源调查，并且积累了大量的珍贵数据，这为地震海洋学的发展提供了坚实的基础.在地震海洋学发展过程中，各种技术方法 (如AVO技术、全波形反演、全局寻优算法和拉普拉斯—傅里叶域变换等) 被引进到该研究中.与此同时，科学家们也注意到了纯粹地震勘探的不足，越来越注重与其他物理海洋学调查手段相结合.
自2003年地震海洋学提出，我国学者也紧跟国际发展步伐，并注重与物理海洋学家的合作.同济大学宋海斌、中科院南海所唐群署和中国海洋大学刘怀山等团队在温盐剖面反演、内波、涡旋、地转流速估算、混合率计算和近海水体结构研究等方面也取得了很多的成果，但尚缺乏重要的原创性成果.宋海斌 (2012)出版了《地震海洋学导论》，全面阐述了作者及其合作者对地震海洋学较为系统的认知.
2 温盐剖面反演温度、盐度是海水的重要物理参数，海洋中的许多现象和过程都与其分布和变化息息相关.海水中温度和盐度存在着差异，这种差异导致了海水声速和密度发生变化，从而在海水层间形成波阻抗界面，使得地震剖面能够记录到海水中的温盐结构信息.在地震海洋学中，利用地震剖面对各种海洋学现象的研究也是基于这种原理.因此，如何从地震剖面中反演获得海水温度、盐度等物理参数成为了地震海洋学研究的基础问题.
2.1 温盐剖面反演的发展历程地震海洋学中，关注的是海底面以上海水的反射情况，这部分海水的反射是由于温度、盐度差异引起的海水声速和密度变化所造成的 (Holbrook et al., 2003; Nandi et al., 2004; 黄兴辉等，2011).在地震剖面上，我们可以通过反射同相轴来辨别温盐变化大的区域，但这并不能直接给我们提供实际的温度和盐度信息.在这过程中，通过对Zoeppritz方程的简化及微分变形处理，可以得到海水物性对地震反射系数的相对贡献 (Ruddick et al., 2009; Sallarès et al., 2009; 董崇志等，2013)，这有力地推动了温盐剖面的反演.联合海洋学数据计算温度和盐度的分布，需要先从地震数据得到波阻抗或声速剖面，然后再从声速数据得到温度和盐度的信息.
叠前和叠后全波形反演已经成功应用到精确的速度剖面的提取 (Wood et al., 2008; Papenberg et al., 2010)，可以从一维地震数据中提取温度和盐度信息 (Kormann et al., 2011; Bornstein et al., 2013)，也可以由实际地震记录和同步测量的XBT数据联合反演得到温度、盐度和势密度 (Biescas et al., 2013, 2014).这些反演算法都有一个共同的特点，需要XBT或CTD资料来提供初始声速模型.如果初始的声速模型偏离实际情况，会使得反演的结果出现较大的偏差 (Fortin and Holbrook, 2009)，这就对XBT的投放密度提出了很高的要求.正是有这方面的考虑，近些年来地震海洋学实验已经加大了XBT的布设密度 (Mirshak et al., 2010; Eakin et al., 2011; Biescas et al., 2014).但在这之前的大多数海上地震勘探调查并没有这方面的考虑，常常缺乏与之相匹配的海洋学数据，这使得很多地震数据无法得到有效的利用.
2.2 新算法的发展在大区域的地震海洋学实验中，高密度的XBT或CTD布设显然是不切实际的.因此，如何减少对海洋学数据的依赖，又能够从地震剖面获得足够精度的温度和盐度信息，这成为了一个急需解决的问题.
Padhi等 (2015)提出了以遗传算法为核心的两种算法.一是遗传算法与非线性最小二乘法相结合的混合算法 (GA and NLS)；二是并行执行的遗传算法 (GA).遗传算法属于全局寻优算法，其最大的优点在于不需要提供精确的初始速度模型，因此在XBT数据不足时也能发挥很好的作用.在实际应用中，后者的反演精度要高于前者，但后者的计算量要远大于前者.然而这两种方法的反演精度还达不到与XBT或CTD数据联合反演时所能达到的精度，尚需进一步的完善与发展.
全波形反演已经成功的应用在温盐剖面反演 (Wood et al., 2008; Papenberg et al., 2010; Kormann et al., 2011; Bornstein et al., 2013).在频率域波形反演中，低频信息被用来构建初始速度模型.然而实际地震资料中，往往缺乏有效的低频信息，使得频率域波形反演无法进行.拉普拉斯域中的波形反演可以获得平滑的速度场模型，而为后续的频率域波形反演提供初始速度模型 (Ha et al., 2010a, b).
Blacic等 (2016)在Wansoo研究基础上利用拉普拉斯域和拉普拉斯-傅里叶域反演方法来为全波形反演提供初始速度模型.该方法就是将地震数据转化到拉普拉斯域，此时减弱的波场零位频率 (拉普拉斯域) 和低频成分信号 (拉普拉斯-傅里叶域) 在衰减的波场中被检测出来用于提取初始速度模型，而通过空间滤波或平均的平滑处理可以得到更精确的背景声速模型.
3 海洋学现象研究 3.1 内波海洋内波是发生在密度稳定层化海水内部的一种波动，其最大振幅出现在海洋内部，波动频率介于惯性频率和浮性频率之间 (方欣华和杜涛，2005).我国南海东北部和西北部是内孤立波非常发育的区域，一直是内波研究的前沿和热点区域.
1972年，Garrett和Munk根据大量观测资料和随机过程理论提出了大洋内波能量密度波数—频率谱，即GM72模型.在随后的发展中该模型几经完善，成为了物理海洋学中研究内波的准绳.Holbrook和Fer (2005)对挪威海两条地震测线进行处理，提取了与温跃层相平行的反射同相轴.通过其垂直起伏的位移计算得到了内波的水平波数能量谱，发现与GM76内波谱模型相当吻合.这巧妙的将地震反射方法与物理海洋内波研究结合在一起.Krahmann等 (2008)对伊比利亚半岛西部的三条地震测线进行处理，获得了200到2000m深度内反射轴起伏情况，并计算了内波的水平波数能量谱.其结果与GM76内波谱模型和Holbrook等在挪威海计算的结果基本一致.Vsemirnova等 (2009)在Holbrook和Krahmann研究基础上，考虑到水体和采集船之间的相对运动对内波谱计算的影响.通过建立模型以及实际地震资料模拟证实了这种相对运动将会使从地震剖面上估算的水平波数谱的视斜率发生变化.
利用地震剖面提取内波水平波数谱的工作，基本上也基于Holbrook等人的处理思路.人们针对具体的处理流程，不断的优化处理方法与手段.宋海斌等 (2010)利用希尔伯特—黄变换中的经验模态分解方法 (empirical mode decomposition method, 简称EDM) 对南海东北部地震数据处理获得的垂直位移数据进行分解，揭示了不同尺度内波的结构特征.宋海斌 (2012)对该方法进行改进，使用集合经验模态分解 (ensemble empirical mode decomposition method, 简称EEDM) 进行了重新的处理，大大减小了传统EDM在分解过程中产生的尺度混合问题.
内波水平波数能量谱揭示了不同频率、不同波数间的能量关系.而内波的结构形态和运动特征也是科学家们重点关注的问题.地震海洋学在内波的形态细节的刻画表现出了独特的优势.
拜阳等 (2015)在南海东北部东沙海域地震资料上捕获了清晰的内孤立波垂直结构特征 (图 2).两个内孤立波均属于第一模态下沉型，最大的振幅为85.5 m，且随深度的增加其振幅呈线性减小的趋势，减小率约0.2.剖面经倾角滤波后，在内孤立波处仍存在一些垂向噪声，这反映了内孤立波具有较强的垂向剪切力.在近海底部分发育更多的次一级尺度的波动，并且同相轴出现错断，可能是由于海底的摩擦造成的.Tang等 (2014b, 2015) 利用卫星观测到了内孤立波的传播路径和方向，优化设计了地震测线并成功捕获到了至少由七个处于不同发育阶段的内孤立波组成的波群 (图 3).联合地震数据、卫星观测、kdv方程和ekdv方程 (改进后的kdv方程)，研究分析了内孤立波波形、相速度和垂直速度.地震剖面上74~77 km段的地震数据是缺失的，这是因为在地震资料采集过程中，由于内孤立波向上的力使测线向上抬升导致噪声污染而无法采到有效的信息.
|
图 2 (a) 原始地震剖面图.数字1和2分别表示观测到的两个内孤立波 (下同).蓝色箭头指示海底位置，红色箭头指示垂向噪声发育的地方，而黄色箭头则指出同相轴发生错断.(b) 为倾角滤波后的结果.蓝色箭头指示次一级波动发育的地方 (拜阳等，2015) Figure 2 (a) The original seismic section. The two internal solitary waves designated by 1 and 2 respectively (the same below). The seabed pointed by the blue arrow. The vertical noise denoted by the red arrow. The event denoted by the yellow arrows were cut off into two.(b) The dip-filtered result of original seismic section. Where pointed by the blue arrows shows that there are more short waves than the internal solitary waves (Bai et al., 2015) |
|
图 3 东沙群岛东北部内孤立波群 (Tang et al., 2015) Figure 3 Seismic images of internal solitary wave packets in the northeast of Dongsha Island (Tang et al., 2015) |
涡旋是海水最重要的运动形式之一，是近年来物理海洋学的研究重点，其动力学特征尤其吸引物理海洋学家的注意.中尺度涡作为连接大尺度环流和小尺度扰动的纽带，是海洋能量传递的重要一环 (Ferrari and Wunsch, 2009)，也是改变区域水动力环境的重要因素之一 (Chelton et al., 2011).地震海洋学的研究正从大尺度转向中小尺度，其横向高分辨率和快速成像的特点，可以用来刻画涡旋的精细结构，并研究涡旋的动力学特征.
Biescas等 (2008)对IAM (Iberian Atlantic Margins) 项目中的地震数据进行了重新的处理，可以清晰的看到三个椭圆状结构的涡旋.从剖面上看，涡旋的中心反射微弱，边缘区域反射强烈，并且上下边界的反射情况也存在差异.结合CTD数据进一步研究，认为涡旋上边界主要为扩散对流控制，下边界倾向于盐指，而其核心位置则处于双扩散稳定状态.这与物理海洋学中的描述一致，表明了地震海洋学能很好的揭示不同的海水动力机制.Pinheiro等 (2010)对伊比利亚西部塔古斯深海平原长达326 km的地震测线进行了重新的处理，发现了涡旋、气旋、地中海底流和地中海高盐舌等现象，并通过同时期的水下浮子数据、海面高度异常和海面温度来辅助解释这些现象.这表明了反射地震方法有助于揭示中小尺度海洋学现象间的相互作用关系.
在实验室和数值模拟中，当低涡度的水团均匀入侵到旋转的层化流体中，经常能见到涡旋周围存在着旋臂结构.Nguyen等 (2012)认为在一个连续分层的流体中，涡旋边缘不稳定性在缓慢的增加并形成急剧变化的位势涡度界面.斜压不稳定的涡旋，在数值模拟中其旋臂呈现一种非线性的发育过程.地震海洋学高分辨率及快速成像的特点，可以让我们对涡旋的结构有一个直观的认识.
宋海斌等 (2010)对IAM项目中GB3测线进行重新处理，发现了明显的涡旋结构，其宽度约为75 km，高度为1200 m，涡旋的核心接近1000 m深度，并在涡旋的周围观测到了清晰的旋臂结构 (图 4a).认为在涡旋发展过程中，其旋臂结构可能由于斜压不稳定性和外加干扰而从涡旋上脱离.Ménesguen等 (2012)在非洲西北部摩洛哥海岸附近观测到了相似的旋臂状结构 (图 4b).分析认为这种旋臂结构只是处于一种弱的斜压不稳定性状态，并有可能是由水流或异常地形造成.因为观测到的这个涡旋比较年轻 (4~5个月)，因此旋臂的产生与脱落有可能只是涡旋发育早期的调整行为.Tang等 (2014a)在阿拉斯加湾北部发现了同样的悬臂状结构，结合海表面温度和盐度数据分析表明悬臂从其他地方夹带较冷的海水并从较暖的涡旋上脱离.对于涡旋旋臂结构的研究有助于我们了解涡旋在发育—消亡过程中的行为特征及其能量变化.
|
图 4 涡旋图像.箭头指示着悬臂的位置 (Song, et al., 2011; Ménesguen et al., 2012) Figure 4 Seismic images of eddies, (a) from (Song et al., 2011) and (b) from (Ménesguen et al., 2012). Arms winding around the eddies pointed by arrows |
地震海洋学能获得整个海洋深度范围内的水体信息，有时能取得令人意外的收获.Sheen等 (2012)在南极大陆附近约2500 m深处观测到了明显的涡流结构，该涡流高度约为0.5 km，宽度约为10 km (图 5).从西北方向角度观察，该涡流为沿着水平轴逆时针旋转，并夹带着北大西洋深层水入侵南极绕极流底层水，其平均旋转速度为0.3±0.1 m/s.
|
图 5 深海涡流结构 (Sheen et al., 2012) Figure 5 Vortex structure at abyssal depths (Sheen et al., 2012) |
对于这个特殊涡流的产生机制有两种截然不同的看法.传统观点认为该涡旋是由于温盐入侵引起锋面不稳定性而造成的，同时也表明了横向上强烈的水体交换.然而根据以往的研究，这个涡流的形态和所处的深度并不是典型的温盐入侵所引起的.另一种观点认为，这种结构是一种局部间歇性的等密度面翻转现象.从整体的角度上看，该涡流的尺度和旋转速率表明了这是一个层化的湍流状态.尺度分析和数值模拟实验表明在稳定的分层流中大尺度到小尺度的转化可以导致能量的急剧下降，并最终促进湍流的混合.然而从地震剖面上观察到的这种海洋学现象尚需其他手段来验证.
3.3 地转流速的估算海洋动力学是研究海洋力场及其引起的机械运动的学科，其中由海洋水体引起的各种运动过程，是海洋动力学研究的基本内容之一.随着近些年来地震海洋学的快速发展，已经在内波传播速度、地转流速等海洋动力学参数计算中取得了重要的进展.
地震海洋学中地转流速的估算主要基于两个重要的假设：一、科式力与水平压强梯度力保持平衡，即在罗斯贝数Ro < < 1时，可近似认为处于“地转平衡”；二、地震剖面反射同相轴与等密度线重合或者平行.
Sheen等 (2011)基于上述两点假设，通过地震剖面来估算地转流速.在福克兰海槽处，科里奥利参数F约为10-4/s、风速特征尺度U约为0.1 m/s，对于水平距离尺度特征L>10 km时，Ro=U/FL < 0.1.并且由CTD获得的密度垂直梯度面与波阻抗剖面的变化趋势表现了很好的一致性.这表明了利用该地震剖面计算地转流速是合理的.
地转流速的计算与物理海洋学中的计算方法一致，公式为
|
式中ΔUi为地转流速的水平分量，F为科里奥利参数，g为重力加速度，Δρi为密度的变化量，ρ为层密度，γ为界面与位势面的夹角.计算时，尚需要选定某个已知的深度层面作为基准层，然后使用积分的方法对ΔUi进行积分.通过使用卫星测高和船载ADCP来获得近海面的绝对速度值，然后自上而下进行积分，从而获得其他深度的地转流速值.而其中的γ计算则与内波水平波数谱中反射轴拾取方法类似.黄兴辉等 (2013)也使用了类似的方法估算了南海中尺度涡旋的地转流速.
3.4 混合参数的提取混合是海洋中各种动力因素综合作用的结果，是海水的一种普遍运动形式，混合的过程就是海水的各种特性 (例如热量、盐分、物质浓度等) 逐渐趋向均匀的过程.海洋混合一直是海洋学研究的热点，特别对于海洋环流冷暖水运输、能量传输等问题的研究具有重要的意义.
Sheen等 (2009)从南极福克兰群岛东侧海域的一条地震测线提取了水平波数谱，并通过水平波数谱的分析来获得海洋混合参数.水平波数谱可以分为明显的两部分.低波数部分主要由内波控制，与GM模型表现较一致，并且与波数的-2.5次方成正比关系.高波数部分则为湍流占据主要的支配地位，并表现出Kolmogorov的行为，与波数的-5/3次方成正比关系.Holbrook等 (2013)利用地震剖面计算了湍流的耗散率，并详细地阐述了计算流程和注意事项.Holbrook认为在使用反射同相轴计算斜率谱之前应该先对地震剖面的可行性进行验证.对于剖面中的随机噪声，可以通过带通滤波来去除，在不同频带的实验中，以30~80 Hz的频带工作效果最好.同时谐波噪声经常叠加在高波数部分，从而影响湍流耗散率的计算.对于谐波噪声的压制可以通过调整炮间距来实现.
拜阳等 (2015)在Sheen和Holbrook等人的研究基础上，以南海内波和地中海涡旋为例研究了海洋混合参数的提取和应用.计算结果显示，南海内波在200~600 m深度内的混合率可达10-2.79 m2/s左右，比大洋的统计结果10-5 m2/s高出两个数量级以上.而地中海涡旋的湍流混合率可达10-3.44 m2/s，比大洋的统计结果高出1.5个数量级左右.可以看出，无论是南海内波还是地中海涡旋，其混合率都要高于大洋，这或许能为大尺度的大洋环流提供能量的补给.
地震海洋学对边缘海和中小尺度海洋学现象混合率的研究，有助于揭示海洋内不同尺度运动间的能量转化以及能量级联间的关系，特别是对海洋环流理论的研究具有重要的意义.
4 浅层水体研究表层海水复杂多变而且存在严重的干扰，因此在地震海洋学实验中经常关注的是150 m以下海水层的信息.然而浅层海水温盐变化又与我们直接息息相关，因此如何获得有效的浅层海水细结构信息是个急需突破的方向.
2009年，ADRIASEISMIC作为一次专门研究浅层水体结构的地震海洋学实验在南亚得里亚海西部边缘的加尔加诺海岬和巴里峡谷之间成功捕获了50~150 m浅水环境中的温盐细结构.联合同步测量的XBT资料，可以清晰看到加尔加诺近岸区域在北亚德里亚海高浓度水影响下存在着暖水侵入冷水的结构，并且可以看到在巴里峡谷区存在着5 km长的“水舌”结构一直延伸到200~300 m水深处.这很好的证明了地震海洋学在浅层海水成像的可行性 (Carniel et al., 2012).
Piété等 (2013) 通过定量分析GO-LR、GO-HR、Carambar和Sigolotiao四条地震剖面来确定用于浅层海水研究的最优地震采集系统参数.通过对这四条剖面的采集参数的分析，认为用于浅水层的震源强度要大于192 dB，频率高于150 Hz.对于采集部分，应该保持较小的炮检距以避免动校正时信号的扭曲，近似的垂直入射还能减弱水平噪声的干扰.同时，组内水听器的组合也应该保持较小的间距.基于以上的认识，2012年6月在布列塔尼西部大陆架区特别设计了一次地震海洋学实验ASPEX，用来研究季节性温跃层.同年九月，基于同样目的的另一次实验IFOSISMO在苇桑岛附近展开.
在ASPEX实验中成功地记录到了在约30 m深处大振幅的连续同相轴，这与同步测量的CTD数据在30 m到35 m有2.5 ℃的变化量是相对应的.温跃层存在着垂向上的起伏位移，分析认为这可能是由内波引起的.Ker等 (2015)综合ASPEX和IFOSISMO两次实验的成果，通过基于小波响应方法的多尺度地震分析探讨了浅水温跃层反射系数与频率之间的关系.结果显示，在低频处，反射率最大，近似于一个常数值.并表现出随着地震波长λ与温跃层厚度Δz比值的减小而衰减 (图 6).在IFOSISMO实验中，未能成功地捕获到温跃层，这可能与其使用了频率 (500 Hz) 过高有关.Ker认为参照ASPEX实验的λ/ΔZ=0.45的值，在IFOSISMO中应该使用180 Hz左右的频率最为合适.Liu等 (2013)通过建立浅海水体模型来模拟波场的传播，通过波场的转换和各种滤波手段来消除噪声的干扰.结合实际地震资料，发展了一套浅层水体处理的流程，并取得了较好的效果.
|
图 6 反射率与λ/Δz关系.红色圆圈为ASPEX实验的计算值，红色实心圆圈代表ASPEX实验的中心频率.蓝色菱形表示IFOSISMO实验的计算值，蓝色实心菱形表示IFOSISMO实验的中心频率 (Ker et al., 2015) Figure 6 Seismic reflectivity according to the ratio between the seismic wavelength λ and the thermocline thickness Δz for the thermoclines of IFOSISMO (blue diamonds) and ASPEX (red circles) cruises. Filled symbols indicates the ratio associated to the seismic source central frequency for both experiments (Ker et al., 2015) |
由于浅层水体的复杂性，目前的研究都还处于初级阶段.不管是采集系统还是处理流程等都还要进一步的改进完善.
5 海水层与固体地球之间相互作用的探索地震勘探是使用人工激发的地震波来探索固体地球内部的地质构造特点.在海上地震调查中，我们能同时获得海水层的温盐结构信息和海底下的地质情况.地震海洋学有望在捕捉沉积搬运过程 (如浊流、雾状层)，海底喷泉 (冷泉、热液) 等方面做出相应贡献，这将有助于加深我们对地球系统流体部分与固体部分之间相互作用的理解 (宋海斌, 2012).
徐华宁等 (2012)利用多道地震对南海神狐海域渗漏型水合物进行探测，在水体中发现了两个明显的羽状流反射异常，在异常位置的下方存在与之相对应的海底凹陷、气体溢出口等与甲烷渗漏相关的地形构造特征，推断认为该异常为水合物分解的甲烷气释放到海水中而引起.Hildebrand等 (2012)对深水油气泄露进行地震成像，从地震剖面上观测到了数百米的横向展布.Vsemirnova等 (2012)在靠近法罗群岛一侧接近海底处观测到了反射情况.然而基于物理海洋观测数据的正演模拟表明该处的反射并不是由温盐结构引起的.为了验证由悬浮沉积物引起反射的猜想，通过使用CTD获得的温度、盐度和光学后向散射数据来模拟地震响应.建立了有悬浮沉积物影响的模型和无悬浮沉积物影响的模型，实验结果表明在有悬浮沉积物影响的模型正演的结果与实际情况比较符合 (图 7).最后使用了海底面反射振幅作为量化标准以及浊流层反射强度估算浊流层输沙量为45±25 mg/L.
|
图 7 有无悬浮沉积物影响的比较.红色的线表示包含悬浮沉积物的影响，蓝色线表示不包含悬浮沉积物的影响，黑色箭头处显示悬浮沉积物的附加影响 (Vsemirnova et al., 2012) Figure 7 Synthetic seismograms computed by presence or absence of suspended sediment. The red line includes the effects of suspended sediment, while the blue line assumes that there is no suspended sediment. The suspend sediment at 750m and 900m produce additional reflectivity, arrowed. (Vsemirnova et al., 2012) |
陈江欣等 (2016)将海底附近水体称为“海底边界层”，认为在该区域的研究不仅包括水层的流体动力学过程，还包括海底界面处的生物地球化学过程和沉积动力学过程.地震海洋学可以捕捉海底边界层复杂的海洋作用/过程，为该区域的研究提供新的手段和视角.
麻坑是海底流体活动留下的海底面残留地貌.很多学者认为麻坑是由海底流体 (气体、热液和地下水等) 通过运移通道 (断层、孔隙和不整合面等) 向海水中逸散，并和海底底流相互作用剥蚀海底表层而形成大小不等的凹坑 (Webb et al., 2009).拜阳等 (2014)结合多波束数据和多道地震数据研究我国南海西北部的麻坑结构特征和成因.地震剖面上，发现在某些麻坑上方存在反射轴错断 (图 8a)，推测认为可能是流体逸散产生的气泡而使得地震波能量被吸收所致，这也说明了这些麻坑还在继续发育.剖面上还能看到与流体运移通道相关的断层、气烟囱、泥火山和泥底辟 (图 8b)，以及与流体存在直接相关的声空白/声浑浊和强反射.底流能将海底逸散出来的物质搬运走，因此底流的强弱直接关系到麻坑的发育速度.在近海底面处存在着强烈的反射，推测认为这就是由底流所引起的.刘伯然等 (2015)对南海东北部陆坡冷泉系统进行研究，从浅地层剖面中发现了浅层气体聚集、海底流体运移、泥火山和冷泉活动等特征.
|
图 8 (a) 麻坑上方海水反射结构，(b) 麻坑下方的地质构造 (拜阳等，2014) Figure 8 (a) Reflective structure of sea water above the pockmarks, (b) Reflection of geological structure under the pockmarks (拜阳等, 2014) |
地震海洋学自2003年开始，已经经过十几年的快速发展.在海洋锋面、水团、涡旋、内波、冷暖核和温盐阶梯等海洋学现象研究中取得了重要的成果.随着时间的推移，各种算法被引进到地震海洋学的研究中，尤其是在温盐剖面的反演中表现更为突出.不仅如此，还在内波传播速度估算、海洋混合参数提取和地转流速计算等定量研究中取得了重要的进展.
随着科学技术与经济社会的发展，地震海洋学相对于传统观测手段有着高的横向分辨率和快速成像的特点，必将在海洋调查中发挥越来越重要的作用.与此同时，如何将海洋水体细结构、海洋学现象和混合参数等的研究成果应用到全球气候系统、海洋热盐环流和海洋环境监测等的研究是值得思考的问题.对于今后地震海洋学的研究工作，有望从以下方面取得突破.
1) 温盐剖面反演新算法的发展.近来全局寻优反演算法和拉普拉斯-傅里叶域变换被应用于温盐剖面的反演，有效地解决对XBT等的依赖.但这些算法还需要进一步的完善，并且随时间推移应有更优的算法被引进.
2) 与其他的观测手段做联合观测.与传统的观测手段对比，地震海洋学具有很多的优势，但也有其自身的局限性.地震海洋学无法像卫星遥感大面积观测、垂直测量精度也低于XBT和CTD、海底地形地貌的成像也不如多波束资料.所以在实际的地震海洋学实验中，应该注重与其他观测手段相结合做联合观测.
3) 浅层水体结构信息的探索.在地震海洋学发展的过程中，浅层水体部分由于干扰严重而未能被有效的探索.近些年来，人们针对浅层水体专门改进了采集系统并发展新的处理流程.但目前的研究还处于初级阶段，还需要进一步摸索与改善.
4) 探索固体地球部分与海水层之间的相互作用.通过对海洋水体的成像，研究地震剖面中所蕴含的信息，一直是地震海洋学的主要研究工作.其发展的方向一方面是继续深化对海洋水体信息的提取，另一方面是直接对深海地质过程成像，提升海水层与海底固体部分之间相互作用的认识.
致谢 感谢中国海洋大学郑江龙博士在论文完成中给予的帮助，感谢编辑部和审稿专家的帮助与支持.| [] | Bai Y, Song H B, Dong C Z, et al. 2015b. Extraction of mixing parameters by seismic oceanography and applications:Case study of the internal waves in South China Sea and Mediterranean eddy[J]. Chinese Journal of Geophysics (in Chinese), 58(7): 2473–2485. DOI:10.6038/cjg20150723 |
| [] | Bai Y, Song H B, Guan Y X, et al. 2014. Structural characteristics and genesis of pockmarks in the northwest of the South China Sea derived from reflective seismic and multibeam data[J]. Chinese Journal of Geophysics (in Chinese), 57(7): 2208–2222. DOI:10.6038/cjg20140716 |
| [] | Bai Y, Song H B, Guan Y X, et al. 2015a. Nonlinear internal solitary waves in the northeast South China Sea near Dongsha Atoll using seismic oceanography[J]. Chinese Science Bulletin (in Chinese), 60(10): 944–951. |
| [] | Biescas B, Armi L, Sallarès V, et al. 2010. Seismic imaging of staircase layers below the Mediterranean Undercurrent[J]. Deep Sea Research Part Ⅰ:Oceanographic Research Papers, 57(10): 1345–1353. DOI:10.1016/j.dsr.2010.07.001 |
| [] | Biescas B, Ruddick B, Nedimovic M R, et al. 2014. Recovery of temperature, salinity, and potential density from ocean reflectivity[J]. Journal of Geophysical Research, 119(5): 3171–3184. |
| [] | Biescas B, Ruddick B, Sallarès V. 2013. Inversion of density in the ocean from seismic reflection data[J]. The Journal of the Acoustical Society of America, 133(5): 3312. |
| [] | Biescas B, Sallarès V, Pelegrí J L, et al. 2008. Imaging meddy finestructure using multichannel seismic reflection data[J]. Geophysical Research Letters, 35(11). DOI:10.1029/2008GL033971 |
| [] | Blacic T M, Holbrook W S. 2010. First images and orientation of fine structure from a 3-D seismic oceanography data set[J]. Ocean Science, 6(2): 431–439. DOI:10.5194/os-6-431-2010 |
| [] | Blacic T M, Jun H, Rosado H, et al. 2016. Smooth 2-D ocean sound speed from Laplace and Laplace-Fourier domain inversion of seismic oceanography data[J]. Geophysical Research Letters, 43(3): 1211–1218. DOI:10.1002/2015GL067421 |
| [] | Bornstein G, Biescas B, Sallarès V, et al. 2013. Direct temperature and salinity acoustic full waveform inversion[J]. Geophysical Research Letters, 40(16): 4344–4348. DOI:10.1002/grl.50844 |
| [] | Buffett G G, Biescas B, Pelegrí J L, et al. 2009. Seismic reflection along the path of the Mediterranean Undercurrent[J]. Continental Shelf Research, 29(15): 1848–1860. DOI:10.1016/j.csr.2009.05.017 |
| [] | Buffett G G, Hurich C A, Vsemirnova E A, et al. 2010. Stochastic heterogeneity mapping around a Mediterranean salt lens[J]. Ocean Science, 6(1): 423–429. DOI:10.5194/os-6-423-2010 |
| [] | Carniel B, Bergamasco A, Book J W, et al. 2012. Tracking bottom waters in the Southern Adriatic Sea applying seismic oceanography techniques[J]. Continental Shelf Research, 44: 30–38. DOI:10.1016/j.csr.2011.09.004 |
| [] | Chelton D B, Gaube P, Schlax M G, et al. 2011. The influence of nonlinear mesoscale eddies on near-surface Oceanic chlorophyll[J]. Science, 334(6054): 328–332. DOI:10.1126/science.1208897 |
| [] | Chen J X, Bai Y, Guan Y X, et al. 2016. Geophysical analysis of abnormal seismic (oceanography) reflection characteristics of oceanic bottom boundary layer[J]. Chinese Journal of Geophysics (in Chinese), 59(6): 2148–2161. DOI:10.6038/cjg20160620 |
| [] | Chen J X, Song H B, Bai Y, et al. 2013. The vertical structure and physical properties of the Mediterranean eddy[J]. Chinese Journal of Geophysics (in Chinese), 56(3): 943–952. DOI:10.6038/cjg20130322 |
| [] | Dong C Z, Song H B, Bai Y, et al. 2010. The latest development of seismic oceanography[J]. Progress in Geophysics (in Chinese), 25(1): 109–123. DOI:10.3969/j.issn.1004-2903.2010.01.017 |
| [] | Dong C Z, Song H B, Hao T Y, et al. 2009. Studying of oceanic internal wave spectra in the Northeast South China Sea from seismic reflections[J]. Chinese Journal of Geophysics (in Chinese), 52(8): 2050–2055. DOI:10.3969/j.issn.0001-5733.2009.08.013 |
| [] | Dong C Z, Song H B, Wang D X, et al. 2013. Relative contribution of seawater physical property to seismic reflection coefficient[J]. Chinese Journal of Geophysics (in Chinese), 56(6): 2123–2132. DOI:10.6038/cjg20130632 |
| [] | Eakin D, Holbrook W S, Fer I, et al. 2011. Seismic reflection imaging of large-amplitude lee waves in the Caribbean Sea[J]. Geophysical Research Letters, 38(21). DOI:10.1029/2011GL049157 |
| [] | Fang X H, Du T. 2005. Fundamentals of Oceanic Internal Waves and Internal Waves in the China Seas (in Chinese)[M]. . |
| [] | Fer I, Nandi P, Holbrook W S, et al. 2010. Seismic imaging of a thermohaline staircase in the western tropical North Atlantic[J]. Ocean Science, 6(3): 621–631. DOI:10.5194/os-6-621-2010 |
| [] | Ferrari R, Wunsch C. 2009. Ocean circulation kinetic energy:Reservoirs, sources, and sinks[J]. Annual Review of Fluid Mechanics, 41(1): 253–282. DOI:10.1146/annurev.fluid.40.111406.102139 |
| [] | Fortin W F J, Holbrook W S. 2009. Sound speed requirements for optimal imaging of seismic oceanography data[J]. Geophysical Research Letters, 36(24). DOI:10.1029/2009GL038991 |
| [] | Ganachaud A, Wunsch C. 2000. Improved estimates of global ocean circulation, heat transport and mixing from hydrographic data[J]. Nature, 408(6811): 453–457. DOI:10.1038/35044048 |
| [] | Ha W, Cha Y, Shin C, et al. 2010a. A comparison between Laplace domain and frequency domain methods for inverting seismic waveforms[J]. Exploration Geophysics, 41(3): 189–197. DOI:10.1071/EG09031 |
| [] | Ha W, Pyun S, Yoo J, et al. 2010b. Acoustic full waveform inversion of synthetic land and marine data in the Laplace domain[J]. Geophysical Prospecting, 58(6): 1033–1048. |
| [] | Hildebrand J A, Armi L, Henkart P C. 2012. Seismic imaging of the water-column deep layer associated with the Deepwater Horizon oil spill[J]. Geophysics, 77(2): EN11–EN16. DOI:10.1190/geo2011-0347.1 |
| [] | Holbrook W S, Fer I. 2005. Ocean internal wave spectra inferred from seismic reflection transects[J]. Geophysical Research Letters, 32(15). DOI:10.1029/2005GL023733 |
| [] | Holbrook W S, Fer I, Schmitt R W, et al. 2013. Estimating oceanic turbulence dissipation from seismic images[J]. Journal of Atmospheric and Oceanic Technology, 30(8): 1767–1788. DOI:10.1175/JTECH-D-12-00140.1 |
| [] | Holbrook W S, Páramo P, Pearse S, et al. 2003. Thermohaline fine structure in an oceanographic front from seismic reflection profiling[J]. Science, 301(5634): 821–824. DOI:10.1126/science.1085116 |
| [] | Hu Y, Liu H S, Chen J, et al. 2009. Recent progress in seismic oceanography[J]. Advances in Earth Science (in Chinese), 24(10): 1094–1104. DOI:10.3321/j.issn:1001-8166.2009.10.004 |
| [] | Huang X H, Song H B, Bai Y, et al. 2013. Estimation of geostrophic velocity from seismic images of mesoscale eddy in the South China Sea[J]. Chinese Journal of Geophysics (in Chinese), 56(1): 181–187. DOI:10.6038/cjg20130118 |
| [] | Huang X H, Song H B, Pinheiro L M, et al. 2011. Ocean temperature and salinity distributions inverted from combined reflection seismic and XBT data[J]. Chinese Journal of Geophysics (in Chinese), 54(5): 1293–1300. DOI:10.3969/j.issn.0001-5733.2011.05.018 |
| [] | Ji L L, Lin M. 2013. Numerical analysis of the effect of mesoscale eddies on seismic imaging[J]. Pure and Applied Geophysics, 170(3): 259–270. DOI:10.1007/s00024-012-0497-1 |
| [] | Ker S, Gonidec Y L, Marié L, et al. 2015. Multiscale seismic reflectivity of shallow thermoclines[J]. Journal of Geophysical Research Oceans, 120(3): 1872–1886. DOI:10.1002/2014JC010478 |
| [] | Kormann J, Biescas B, Korta N, et al. 2011. Application of acoustic full waveform inversion to retrieve high-resolution temperature and salinity profiles from synthetic seismic data[J]. Journal of Geophysical Research, 116(C11). DOI:10.1029/2011JC007216 |
| [] | Krahmann G, Brandt P, Klaeschen D, et al. 2008. Mid-depth internal wave energy off the Iberian Peninsula estimated from seismic reflection data[J]. Journal of Geophysical Research, 113(C12). DOI:10.1029/2007JC004678 |
| [] | Liu B R, Song H B, Guan Y X, et al. 2015. Characteristics and formation mechanism of cold seep system in the northeastern continental slope of South China Sea from sub-bottom profiler data[J]. Chinese Journal of Geophysics (in Chinese), 58(1): 247–256. DOI:10.6038/cjg20150122 |
| [] | Liu H S, Hu Y, Yin Y X, et al. 2013. Shallow water body data processing based on the seismic oceanography[J]. Journal of Ocean University of China, 12(3): 319–326. DOI:10.1007/s11802-013-2100-5 |
| [] | Ménesguen C, Hua B L, Carton X, et al. 2012. Arms winding around a meddy seen in seismic reflection reflection data close to the Morocco coastline[J]. Geophysical Research Letters, 39(5). DOI:10.1029/2011GL050798 |
| [] | Mirshak R, Nedimović M R, Greenan B J W, et al. 2010. Coincident reflection images of the Gulf Stream from seismic and hydrographic data[J]. Geophysical Research Letters, 37(5). DOI:10.1029/2009GL042359 |
| [] | Müller-Michaelis A, Uenzelmann-Neben G. 2015. Using seismic reflection data to reveal high-resolution structure and pathway of the upper Western Boundary Undercurrent core at Eirik Drift[J]. Marine Geophysical Research, 36(4): 343–353. DOI:10.1007/s11001-015-9255-y |
| [] | Nakamura Y, Noguchi T, Tsuji T, et al. 2006. Simultaneous seismic reflection and physical oceanographic observations of oceanic fine structure in the Kuroshio extension front[J]. Geophysical Research Letters, 33(23). DOI:10.1029/2006GL027437 |
| [] | Nandi P, Holbrook W S, Pearse S, et al. 2004. Seismic reflection imaging of water mass boundaries in the Norwegian Sea[J]. Geophysical Research Letters, 31(23). DOI:10.1029/2004GL021325 |
| [] | Nguyen H Y, Hua B L, Schopp R, et al. 2012. Slow quasigeostrophic unstable modes of a lens vortex in a continuously stratified flow[J]. Geophysical & Astrophysical Fluid Dynamics, 106(3): 305–319. |
| [] | Padhi A, Mallick S, Fortin W, et al. 2015. 2-D ocean temperature and salinity images from pre-stack seismic waveform inversion methods:An example from the South China Sea[J]. Geophysical Journal International, 202(2): 800–810. DOI:10.1093/gji/ggv188 |
| [] | Papenberg C, Klaeschen D, Krahmann G, et al. 2010. Ocean temperature and salinity inverted from combined hydrographic and seismic data[J]. Geophysical Research Letters, 37(4). DOI:10.1029/2009GL042115 |
| [] | Páramo P, Holbrook W S. 2005. Temperature contrasts in the water column inferred from amplitude-versus-offset analysis of acoustic reflections[J]. Geophysical Research Letters, 32(24). DOI:10.1029/2005GL024533 |
| [] | Piété H, Marié L, Marsset B, et al. 2013. Seismic reflection imaging of shallow oceanographic structures[J]. Journal of Geophysical Research, 118(5): 2329–2344. |
| [] | Pinheiro L M, Song H B, Ruddick B, et al. 2010. Detailed 2-D imaging of the Mediterranean Outflow and Meddies off W Iberia from multichannel seismic data[J]. Journal of Marine Systems, 79(1-2): 89–100. DOI:10.1016/j.jmarsys.2009.07.004 |
| [] | Ruddick B, Song H B, Dong C Z, et al. 2009. Water column seismic images as map of temperature gradient[J]. Oceanography, 22(1): 192–205. DOI:10.5670/oceanog |
| [] | Sallarès V, Biescas B, Buffett G, et al. 2009. Relative contribution of temperature and salinity to ocean acoustic reflectivity[J]. Geophysical Research Letters, 36(24). DOI:10.1029/2009GL040187 |
| [] | Sheen K L, White N L, Hobbs R W. 2009. Estimating mixing rates from seismic images of oceanic structure[J]. Geophysical Research Letters, 36(24). |
| [] | Sheen K L, White N, Caulfield C P, et al. 2011. Estimating geostrophic shear from seismic images of oceanic structure[J]. Journal of Atmospheric and Oceanic Technology, 28(9): 1149–1154. DOI:10.1175/JTECH-D-10-05012.1 |
| [] | Sheen K L, White N J, Caulfield C P, et al. 2012. Seismic imaging of a large horizontal vortex at abyssal depths beneath the Sub-Antarctic Front[J]. Nature Geoscience, 5(8): 542–546. DOI:10.1038/ngeo1502 |
| [] | Song H B. 2012a. On relationship between physical process and geological process in South China Sea Deep[J]. Journal of Tropical Oceanography (in Chinese), 31(3): 10–20. DOI:10.3969/j.issn.1009-5470.2012.03.002 |
| [] | Song H B. 2012b. Introduction to Seismic Oceanography (in Chinese)[M]. Shanghai:Shanghai Science and Technology Press, 1-182. |
| [] | Song H B, Bai Y, Dong C Z, et al. 2010. A preliminary study of application of Empirical Mode Decomposition method in understanding the features of internal waves in the northeastern South China Sea[J]. Chinese Journal of Geophysics (in Chinese), 53(2): 393–400. DOI:10.3969/j.issn.0001-5733.2010.02.017 |
| [] | Song H B, Bai Y, Pinheiro L, et al. 2012. Analysis of ocean internal waves imaged by multichannel reflection seismics, using ensemble empirical mode decomposition[J]. Journal of Geophysics and Engineering, 9(3): 302–311. DOI:10.1088/1742-2132/9/3/302 |
| [] | Song H B, Dong C Z, Chen L, et al. 2008. Reflection seismic methods for studying physical oceanography:Introduction of seismic oceanography[J]. Progress in Geophysics (in Chinese), 23(4): 1156–1164. |
| [] | Song H B, Pinheiro L M, Ruddick B, et al. 2011. Meddy, spiral arms, and mixing mechanisms viewed by seismic imaging in the Tagus Abyssal Plain (SW Iberia)[J]. Journal of Marine Research, 69(4-6): 827–842. |
| [] | Song H B, Pinheiro L, Wang D X, et al. 2009. Seismic images of ocean meso-scale eddies and internal waves[J]. Chinese Journal of Geophysics (in Chinese), 52(11): 2775–2780. DOI:10.3969/j.issn.0001-5733.2009.11.012 |
| [] | Song Y, Song H B, Chen L, et al. 2010. Sea water thermohaline structure inversion from seismic data[J]. Chinese journal of Geophysics (in Chinese), 53(11): 2696–2702. DOI:10.3969/j.issn.0001-5733.2010.11.017 |
| [] | Tang Q S, Gulick S P S, Sun L T. 2014a. Seismic observations from a Yakutat eddy in the northern Gulf of Alaska[J]. Journal of Geophysical Research, 119(6): 3535–3547. |
| [] | Tang Q S, Hobbs R, Wang D X, et al. 2015. Marine seismic observation of internal solitary wave packets in the northeast South China Sea[J]. Journal of Geophysical Research, 120(12): 8487–8503. |
| [] | Tang Q S, Wang D X, Li J B, et al. 2013. Image of a subsurface current core in the southern South China Sea[J]. Ocean Science, 9(4): 631–638. DOI:10.5194/os-9-631-2013 |
| [] | Tang Q S, Wang C X, Wang D X, et al. 2014b. Seismic, satellite, and site observations of internal solitary waves in the NE South China Sea[J]. Scientific Reports, 4: 5374. |
| [] | Tang Q S, Zheng C. 2011. Thermohaline structures across the Luzon Strait from seismic reflection data[J]. Dynamics of Atmospheres and Oceans, 51(3): 94–108. DOI:10.1016/j.dynatmoce.2011.02.001 |
| [] | Tsuji T, Noguchi T, Niino H, et al. 2005. Two dimensional mapping of fine structures in the Kuroshio Current using seismic reflection data[J]. Geophysical Research Letters, 32(14). DOI:10.1029/2005GL023095 |
| [] | Vsemirnova E A, Hobbs R W, Hosegood P. 2012. Mapping turbidity layers using seismic oceanography methods[J]. Ocean Science, 8(1): 11–18. DOI:10.5194/os-8-11-2012 |
| [] | Vsemirnova E, Hobbs R, Serra N, et al. 2009. Estimating internal wave spectra using constrained models of the dynamic ocean[J]. Geophysical Research Letters, 36(24). DOI:10.1029/2009GL039598 |
| [] | Webb K E, Hammer Ø, Lepland A, et al. 2009. Pockmarks in the inner Oslofjord, Norway[J]. Geo-Marine Letters, 29(2): 111–124. DOI:10.1007/s00367-008-0127-1 |
| [] | Wood W T, Holbrook W S, Sen M K, et al. 2008. Full waveform inversion of reflection seismic data for ocean temperature profiles[J]. Geophysical Research Letters, 35(4). DOI:10.1029/2007GL032359 |
| [] | Wunsch C. 2002. What is the thermohaline circulation[J]. Science, 298(5596): 1179–1181. DOI:10.1126/science.1079329 |
| [] | Xu H N, Xing T, Wang J S, et al. 2012. Detecting seepage hydrate reservoir using multi-channel seismic reflecting data in Shenhu area[J]. Earth Science-Journal of China University of Geosciences (in Chinese), 37(S): 195–202. |
| [] | Yamashita M, Yokota K, Fukao Y, et al. 2011. Seismic reflection imaging of a Warm Core Ring south of Hokkaido[J]. Exploration Geophysics, 42(1): 18–24. DOI:10.1071/EG11004 |
| [] | 拜阳, 宋海斌, 董崇志, 等. 2015b. 地震海洋学方法在海洋混合参数提取中的研究与应用-以南海内波和地中海涡旋为例[J]. 地球物理学报, 58(7): 2473–2485. DOI:10.6038/cjg20150723 |
| [] | 拜阳, 宋海斌, 关永贤, 等. 2004. 利用反射地震和多波束资料研究南海西北部麻坑的结构特征与成因[J]. 地球物理学报, 57(7): 2208–2222. DOI:10.6038/cjg20140716 |
| [] | 拜阳, 宋海斌, 关永贤, 等. 2015a. 利用地震海洋学方法研究南海东北部东沙海域内孤立波的结构特征[J]. 科学通报, 60(10): 944–951. |
| [] | 陈江欣, 拜阳, 关永贤, 等. 2016. 海底边界层异常 (地震海洋学) 反射地震特征的地球物理分析[J]. 地球物理学报, 59(6): 2148–2161. DOI:10.6038/cjg20160620 |
| [] | 陈江欣, 宋海斌, 拜阳, 等. 2013. 地中海涡旋的垂向结构与物理性质[J]. 地球物理学报, 56(3): 943–952. DOI:10.6038/cjg20130322 |
| [] | 董崇志, 宋海斌, 拜阳, 等. 2010. 地震海洋学研究进展[J]. 地球物理学进展, 25(1): 109–123. DOI:10.3969/j.issn.1004-2903.2010.01.017 |
| [] | 董崇志, 宋海斌, 郝天姚, 等. 2009. 南海东北部海洋内波的反射地震研究[J]. 地球物理学报, 52(8): 2050–2055. DOI:10.3969/j.issn.0001-5733.2009.08.013 |
| [] | 董崇志, 宋海斌, 王东晓, 等. 2013. 海水物性对地震反射系数的相对贡献[J]. 地球物理学报, 56(6): 2123–2132. DOI:10.6038/cjg20130632 |
| [] | 方欣华, 杜涛. 2005. 海洋内波基础和中国海内波[M]. . |
| [] | 胡毅, 刘怀山, 陈坚, 等. 2009. 地震海洋学研究进展[J]. 地球科学进展, 24(10): 1094–1104. DOI:10.3321/j.issn:1001-8166.2009.10.004 |
| [] | 黄兴辉, 宋海斌, PinheiroL M, 等. 2011. 利用反射地震数据和XBT数据联合反演海水的温盐分布[J]. 地球物理学报, 54(5): 1293–1300. DOI:10.3969/j.issn.0001-5733.2011.05.018 |
| [] | 黄兴辉, 宋海斌, 拜阳, 等. 2013. 利用地震海洋学方法估算南海中尺度涡的地转流速[J]. 地球物理学报, 56(1): 181–187. DOI:10.6038/cjg20130118 |
| [] | 刘伯然, 宋海斌, 关永贤, 等. 2015. 南海东北部陆坡冷泉系统的浅地层剖面特征与分析[J]. 地球物理学报, 58(1): 247–256. DOI:10.6038/cjg20150122 |
| [] | 宋海斌. 2012a. 南海深海物理过程与地质过程的关系探讨[J]. 热带海洋学报, 31(3): 10–20. DOI:10.3969/j.issn.1009-5470.2012.03.002 |
| [] | 宋海斌. 2012b. 地震海洋学导论[M]. 上海: 上海科学技术出版社. |
| [] | 宋海斌, 拜阳, 董崇志, 等. 2010. 南海东北部内波特征-经验模态分解方法应用初探[J]. 地球物理学报, 53(2): 393–400. DOI:10.3969/j.issn.0001-5733.2010.02.017 |
| [] | 宋海斌, 董崇志, 陈林, 等. 2008. 用反射地震方法研究物理海洋-地震海洋学简介[J]. 地球物理学进展, 23(4): 1156–1164. |
| [] | 宋海斌, PinheiroL, 王东晓, 等. 2009. 海洋中尺度涡与内波的地震图像[J]. 地球物理学报, 52(11): 2775–2780. DOI:10.3969/j.issn.0001-5733.2009.11.012 |
| [] | 宋洋, 宋海斌, 陈林, 等. 2010. 利用地震数据反演海水温盐结构[J]. 地球物理学报, 53(11): 2696–2702. DOI:10.3969/j.issn.0001-5733.2010.11.017 |
| [] | 徐华宁, 邢涛, 王家生, 等. 2012. 利用多道地震反射数据探测神狐海域渗漏型水合物[J]. 地球科学-中国地质大学学报, 37(S): 195–202. |