留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码
优先发表栏目展示本刊经同行评议确定正式录用的文章,这些文章目前处在编校过程,尚未确定卷期及页码,但可以根据DOI进行引用。
显示方式:
孟加拉湾海域背景流–中尺度涡–高频扰动之间的相互作用
季页, 杨洋, 梁湘三
当前状态:  doi: 10.12284/hyxb2022109
摘要(77) HTML全文(22) PDF 2634KB(32)
摘要:
基于一套涡分辨模式数据,本文利用一种新的泛函工具—多尺度子空间变换—将孟加拉湾(BOB)海域的环流系统分解到背景流(>96 d)、中尺度(24~96 d)和高频尺度(<24 d)3个子空间,并用正则传输理论探讨了3个尺度子空间之间内在的非线性相互作用。结果表明,BOB西北部边界和斯里兰卡岛东部是BOB海域多尺度相互作用最显著的区域,中部则较弱。前两个区域的背景流大多正压、斜压不稳定,动能和有效位能正则传输主要表现为正向级串;后者则以逆尺度动能级串为主。具体来说,在BOB西北部与斯里兰卡东部,中尺度涡动能(EKE)主要来源于正压能量路径(即背景流动能向EKE传输),其次来源于斜压能量路径(即背景流有效位能向中尺度有效位能传输,并进一步转换为EKE)。通过这两个能量路径得到的EKE向更高频的扰动传输能量,起到了耗散中尺度涡的作用。不同于此二者,BOB中部海域的EKE和高频尺度动能主要通过斜压路径获得,随后通过逆尺度级串将动能返还给背景流。苏门答腊岛的西北部也是中尺度和高频尺度扰动较强的海域,正压能量路径和斜压能量路径均是该海域扰动能的来源,但以斜压能量路径为主。
副热带东北太平洋混合层深度及潜沉率季节循环对全球变暖的响应
王艺珊, 夏瑞彬
当前状态:  doi: 10.12284/hyxb2022202
摘要(22) HTML全文(4) PDF 3168KB(4)
摘要:
本文利用第五次国际耦合模式比较计划(CMIP5)中的地球系统模式(ESM2M),结合Argo观测数据和由Ishii等整理的再分析数据集,分析现在气候背景和辐射强迫极端增强下副热带东北太平洋海域(10°~40°N,110°~160°W)混合层深度(MLD)和潜沉率的季节变化特征,研究其对全球变暖的响应。在现在气候背景下,二者最大值均出现在冬季。潜沉率的主要贡献项存在显著的季节变化差异,1−5月主要受侧向潜沉率的变化控制,6−12月则由风应力旋度导致的埃克曼抽吸变化主控。全球变暖后,季节循环信号的主控要素不变。但受风应力旋度等要素变化的影响,各季节的MLD减小,大值区范围收缩。由于冬季减小幅度远大于夏季,MLD季节波动幅度(振幅)显著变小。长期看,MLD呈现持续变浅的趋势,其空间不均匀性减弱引起的MLD锋面减弱是控制侧向潜沉率减弱,最终导致总潜沉率减弱的关键。由于埃克曼抽吸的季节变化信号对全球变暖的响应较小,因此总潜沉率在冬季受全球变暖的影响最为强烈。上述结果表明,构成潜沉率的两个关键要素对总潜沉率的贡献比例是随着季节变化而改变的:冬季MLD锋面强盛时期,侧向潜沉率的影响将显著增强。全球变暖前后二者截然不同的变化会显著改变潜沉率的季节循环振幅,可能对该区域模态水的形成和输运产生深远的影响。
三门湾海岸带第四系地下水资源
张志忠, 曹珂, 吕胜华, 周宇渤, 印萍, 李昂, 高飞
当前状态:  doi: 10.12284/hyxb2022151
摘要(6) HTML全文(0) PDF 2644KB(3)
摘要:
利用三门湾海岸带最近施工完成的水文地质孔、工程地质孔和地下水碳(14C)测年以及前人的分析研究资料,对三门湾海岸带第四系分布、第四系承压含水层富水性和咸、淡水资源分布、承压水年龄和可更新能力进行了深入研究。三门湾海岸带蛇盘滩涂围垦区第一承压含水层(组)富水性较好,绝大部分地区为淡水;宁海长街镇区域承压水淡水资源总体呈“人”字型分布,北部的大湖—车岙港区域淡水主要分布在第一承压含水层(组)中,在大湖—下洋涂区域淡水主要分布在第二承压含水层(组)中。三门湾海岸带第四系承压水年龄普遍较老。蛇盘滩涂围垦区第一承压含水层地下水年龄为21 642~22 012 cal a BP,未受到后期海侵作用影响;长街下洋涂滩涂围垦区第二承压含水层地下水的年龄为335 052~45 439 cal a BP,部分地段受到后期海侵影响。在目前未开采利用条件下,承压水补给条件差、水资源更新性差。对于拟作为应急供水水源地靶区,应加强地下水资源管理。
海床浅表层硬质薄层的声学识别—以南海北部荔湾管线路由区为例
李家钢, 黄必桂, 刘乐军, 李西双, 周庆杰, 高珊, 周航, 栾坤祥
当前状态:  doi: 10.12284/hyxb2022111
摘要(28) HTML全文(7) PDF 4947KB(2)
摘要:
由沉溺珊瑚礁、各类胶结砂以及胶结的珊瑚石或贝壳碎屑等组成的硬质薄层通常呈零散状分布,地质取样难以准确确定它们是如何分布的,这给海底管线施工带来极大的困难和风险。本文以南海北部为例,基于多种物探资料并结合正演模拟,分析、总结了海底以及海底之下硬质薄层的声学特征,在研究区综合识别出23个硬质薄层分布区。研究认为,硬质薄层与松散沉积物物理性质的差异可用于声学探测数据识别和定位。在浅地层剖面上,硬质薄层表现为强反射薄层,并对其下方地层的地震反射信号有一定的屏蔽作用,这一现象有助于确定硬质薄层是否存在以及其埋深和位置。在侧扫声呐影像和后向散射强度图上,硬质薄层通常表现为具有不规则形状的明暗变化阴影,阴影的边界指示了硬质薄层的分布范围。当硬质薄层出露于海底时,侧扫影像、反向散射强度结合浅地层剖面可以有效地识别并确定硬质薄层的范围;而当硬质薄层位于海床浅部(埋深数米到十几米)时,浅地层剖面可能是识别硬质薄层的唯一且最有效的方法。
南昆嵩地区断裂-构造演化特征及其控制因素
贺华瑞, 栾锡武, 魏新元, 乔江浩
当前状态:  doi: 10.12284/hyxb2022143
摘要(6) HTML全文(0) PDF 6449KB(1)
摘要:
南昆嵩地区是万安盆地西部负向构造单元,其中部N–S向断裂贯穿南北,独特的构造特征使其成为研究万安盆地西部构造演化与区域断裂走滑活动的窗口。将研究区沉积地层划分为3套构造层,通过回剥法绘制南昆嵩地区构造–沉积充填剖面,并计算南昆嵩地区构造沉降量以及构造沉降速率,论述南昆嵩地区构造演化史与沉降过程以及控制因素。研究结果表明:下部构造层和中部构造层中断裂组合样式主要为卷心型断层、“Y”型断层、阶梯状断层和高角度花状构造等,断裂延伸方向大致可分为:N–S向、W–E向和NE–SW向3种;上部构造层断裂不发育,为稳定沉积;在区域走滑断裂以及南海扩张运动的控制下,南昆嵩地区始新世以来构造演化经历4个阶段:初始裂谷期、伸展断拗期、走滑改造期和热沉降期,新生代地层构造性质也表现为以伸展与走滑作用为主–走滑断裂控制–热沉降的三段式转变。
基于无人机SfM摄影测量的海岸盐沼前缘形态变化研究
郭一栋, 林杭杰, 于谦, 樊一阳, 罗科, 王韫玮, 高金耀, 高抒
当前状态:  doi: 10.12284/hyxb2022147
摘要(15) HTML全文(2) PDF 7518KB(5)
摘要:
海岸盐沼前缘作为盐沼和光滩间的过渡带,在垂向剖面上呈现光滑、过渡、陡坎3种地貌类型,在平面岸线上也展现出不同的曲直特征。受到自然过程和人类活动的影响,盐沼前缘这一高度动态的生物地貌系统变化迅速,而高分辨率观测数据的缺乏使得这种变化难以得到充分认识。无人机SfM(Structure from Motion)摄影测量具有高分辨率、非侵入、可重复和低成本的优点,为解决上述问题提供可能。我们在江苏大丰海岸盐沼开展两次无人机调查,获取厘米级分辨率正射影像和地形数据。在高精度数据支持下,成功确定盐沼前缘位置,划分前缘类型,并定量刻画地形变化。研究发现:光滑和陡坎前缘占优势,形态稳定;光滑前缘平面轮廓复杂,后退速率小,过渡和陡坎前缘轮廓平直,后退明显;过渡前缘地形变化剧烈,向陡坎前缘转变。这项工作证明无人机SfM摄影测量适用于高效精准量化盐沼前缘形态,为认识盐沼前缘形态演化过程提供新视角。
eSQG方法在南海垂向流速诊断中的应用及对比研究
黄家辉, 谢玲玲, 李强, 李敏
当前状态:
摘要(14) HTML全文(0) PDF 9792KB(1)
摘要:
本文利用OFES(Ocean general circulation model For the Earth Simulator)模式0.1o×0.1o高分辨率温盐、流速和海面高度(SSH)数据,分析eSQG(effective Surface Quasi-Geostrophy)方法在南海垂向流速诊断中的适用性和南海垂向流速的时空变化特征。结果表明,基于SSH和eSQG的诊断垂向流速ωeSQG与OFES模拟“真值”垂向流速ωOFES整体量级基本相当,在O(10−5 m/s),空间上为北强南弱。深海盆(水深大于1 000 m)ωeSQG与ωOFES的水平空间分布的相关系数rs在次表层150 m左右达到最大,高于南海全海域的空间相关系数,表明eSQG在远离边界的深水区更有效。季节上,ωeSQG总体夏强冬弱,与ωOFES相关系数rs冬季大,夏季小,表明eSQG更适用于冬季南海垂向流速的诊断。eSQG诊断垂向流速在台湾西南部和越南以东适用性更高,与ωOFES的时间相关系数rt超过0.6;海盆南部和西北部陆架区诊断效果较差,时间相关系数rt多小于0.2。同一区域ωeSQG和ωOFES空间相关系数存在18~55 d的周期变化。分析显示,海面高度与海面密度同相位分布时,ωeSQG与“真值”ωOFES更接近。时间分辨率对eSQG诊断效果几乎无影响,空间分辨率降低到0.25ors整体增大,说明eSQG在中尺度诊断效果更好。
一种机器学习海面风场快速融合的方法
张巍, 杜超凡, 郭安博宇, 宋晓姜, 沈世莹
当前状态:
摘要(24) HTML全文(2) PDF 3697KB(4)
摘要:
基于多源资料进行海面风场的同化融合或插值融合,目前受到计算能力的较大制约。本文提出在多源卫星数据和ERA-5再分析数据重叠区域,训练基于XGBoost的机器学习ERA-5数据修正融合模型。然后基于该模型快速修正ERA-5数据(机器学习推理)。由于机器学习推理的快速性,ERA-5全区域修正融合的时间仅需2 s左右,可以较小计算代价构建整个海面融合风场。本文以10 m风速、10 m风向、U10分量和V10分量等典型风场变量展开,考虑了海陆分布差异使用陆地掩膜消除陆地区域,分别构建D_S_A_XGBoost,D_S_O_XGBoost,U_V_A_XGBoost,U_V_O_XGBoost 4个ERA-5修正模型,并最终生成海面融合风场。通过修正前后的ERA-5再分析数据与卫星数据进行比较,上述4个模型均减小ERA-5再分析数据与卫星数据的差距。特别是在风速方面,不论是RMSE还是MAE误差都得到有效降低。在风向方面上,RMSEd以及MAEd误差也呈现降低趋势。在利用热带大气海洋观测计划(Tropical Atmosphere Ocean Array,TAO)浮标数据对4种XGBoost模型进行评价发现,U_V_O_XGBoost模型对于ERA-5数据的修正结果最好,其相关性达到0.893,提高了约0.011,结果表明本文在保证风场精度的情况下较大地提高了融合速度。
南海北部内孤立波对水体氮磷垂向迁移转化的影响
钟正浩, 黄晓冬, 关纬城, 季春生, 毛晓媛, 邹立, 田纪伟, 贾永刚
当前状态:  doi: 10.12284/hyxb2022172
摘要(16) HTML全文(1) PDF 1878KB(6)
摘要:
内孤立波(ISW)以其典型的垂向迁移能力,对深层营养盐向真光层寡营养盐水域输运具有重要意义。南海北部(NSCS)发育有世界最大振幅的ISW,本研究于2018年8月以现场追踪的方式,研究ISW经过前后上层水体氮、磷营养盐的组成和结构变化。结果表明,研究海域上层水体氮和磷总体呈现一致的变化趋势,ISW对上层水体氮、磷组成和结构的影响首先表现为迁移和输运作用,显著改变真光层下缘以浅水体氮、磷的浓度和组成。上行ISW使浅水区真光层溶解无机氮和有机氮分别增加了5%~30%和20%~40%,真光层以下降低约10%;下行ISW使深水区真光层磷酸盐占比增加25%~95%,对氮的相对组成影响较小。ISW形成快速通道,改变颗粒有机物和微型生物的分布和沉降过程,进而影响不同形态氮、磷的迁移转化行为。
大洋表层沉积物中甲烷代谢古菌群落的组成及分布特征
刘皓, 许秋彤, 王春生, 荆红梅
当前状态:  doi: 10.12284/hyxb2022194
摘要(10) HTML全文(0) PDF 2342KB(2)
摘要:
海洋沉积物中的甲烷代谢微生物是甲烷循环的关键参与者,其代谢过程对大气甲烷浓度及全球气候变化具有显著影响,研究其在全球大洋沉积物中的组成及分布特征是探究微生物介导甲烷循环的基础。采用焦磷酸454高通量测序测定甲烷代谢保守功能基因mcrA( Methyl coenzyme–M reductase A)分析全球大洋沉积物中甲烷代谢微生物群落的组成和多样性;结合荧光实时定量PCR技术检测了古菌和甲烷代谢古菌的丰度分布特征。与其他海洋生境对比,大洋沉积物中甲烷代谢古菌群落结构单一,大西洋和印度洋的α多样性指数显著高于太平洋(p<0.05)。在大洋沉积物样品中鉴定到3个目的甲烷代谢古菌,即甲烷杆菌目(Methanobacteriales)、甲烷八叠球菌目(Methanosarcinales)和甲烷微菌目(Methanomicrobiales),其中甲烷微菌目占绝对优势,并主要由一簇未知类群(暂名Oceanic Sediments Dominant group,OSD group)组成。大洋沉积物的古菌16S rRNA基因丰度平均为8.81×106 copies/g(湿重),大西洋的低于印度洋和太平洋;马里亚纳海沟低于南海北部,且随着采样深度增加而呈降低趋势。大洋沉积物的mcrA基因丰度为1.38×103~8.25×104 copies/g(湿重)。大西洋最高,太平洋次之,印度洋最低;马里亚纳海沟略高于南海。本研究发现,相较于冷泉、热液、近海河口等海洋生境,大洋沉积物中甲烷代谢古菌丰度低且群落结构单一,不同海区样品间具有极高的相似性;同时发现OSD group是全球大洋沉积物样品的绝对优势类群,其与已知类群序列均亲缘关系远,分类进化地位尚不明晰,值得进一步研究。
南极考察航线海表超微型浮游生物分布及影响因子
罗光富, 何剑锋, 邵和宾, 曹叔楠, 蓝木盛, 张迪
当前状态:
摘要(31) HTML全文(5) PDF 5709KB(2)
摘要:
南极考察航线跨越全球多个大洋,对认识超微型浮游生物在全球尺度分布及变化具有重要意义。依托中国第33次南极考察,利用流式细胞仪对航线海表水样中的超微型浮游生物进行了现场测定。结果表明,在热带与温带海域,超微型浮游生物量可占总叶绿素a浓度的60%以上,在南大洋则集中在15%~40%;原绿球藻主要分布在40°S以北海域,聚球藻主要分布在50°S以北海域,而超微型真核藻类和异养细菌则在沿线各海域均有明显分布。在纬向上,原绿球藻、聚球藻、超微型真核藻类和异养细菌的平均丰度分别为(5.50±9.09)×103 cells/mL、(13.56±20.33)×103 cells/mL、(3.87±3.08)×103 cells/mL和(6.39±4.78)×105 cells/mL;环南极海域,超微型真核藻类和异养细菌的平均丰度分别为(3.31±1.46)×103 cells/mL和(4.68±4.39)×105 cells/mL,在少数站位检测到较低丰度的聚球藻,平均值为(0.38±0.39)×103 cells/mL。纬向上,超微型真核藻类与温度呈显著负相关,原绿球藻与温度呈正相关,盐度与营养盐对其影响较弱;环南极海域,超微型浮游生物与营养盐显著相关,在南极半岛海域大量消耗硝酸盐、磷酸盐和硅酸盐,而在罗斯海则主要利用硝酸盐与磷酸盐。
黄河口潮滩泥沙絮凝研究
于上, 谢卫明, 何青, 王宪业, 赵中豪, 郭磊城, 徐凡
当前状态:
摘要(25) HTML全文(5) PDF 1694KB(8)
摘要:
本文基于现场观测的悬浮体粒径、悬沙浓度及水动力数据,研究了黄河口南部潮滩泥沙絮凝特征。研究发现,黄河口潮滩悬浮体粒径在25.42~264.44 μm之间,平均为95.20 μm。水体紊动对黄河口潮滩絮凝的影响存在差异,紊动对絮凝促进作用的上限约为Gl=3.76 s-1。紊动强度低于Gl时,紊动促进泥沙絮凝,悬浮体粒径随紊动加强而增大;反之水体紊动对絮凝主要起抑制作用,悬浮体粒径随紊动强度增大而减小。悬沙浓度对黄河口潮滩泥沙絮凝起抑制作用,同等紊动条件下高悬沙浓度对应的悬浮体粒径更小。黄河口潮滩悬浮体有效密度与粒径呈现负相关关系,沉速主要受粒径影响。本研究补充了对弱潮河口潮滩泥沙絮凝特性的认识。
基于浮标观测的南海西沙群岛溩湖区潮流特征研究
朱明权, 岑显荣, 鲁远征, 郭双喜, 屈玲, 黄鹏起, 方文东, 陈举, 周生启
当前状态:  doi: 10.12284/hyxb2022119
摘要(65) HTML全文(6) PDF 3029KB(24)
摘要:
本文利用南海西沙群岛溩湖区29 d的全水深浮标观测资料研究了溩湖区内正压潮和内潮的基本特征,分析用深度平均方法分析海流的适用性,并讨论溩湖区内潮的主要来源。深度平均流的动能谱显示全日潮流占主导,其动能占整体海流动能的41%。对比分析深度平均流和Tpxo7.2模式预测的全日、半日潮流的调和常数,两者均表明全日正压潮流受地形调制,主轴方向为西北−东南向,而半日正压潮流主轴方向为东−西向。两种方法得到的全日正压潮流大−小潮存在半个相位(6~7 d)的差异,进一步分析发现全日正压潮和全日内潮潮龄不同,存在部分相互抵消,且全日内潮大潮发生时间在深度上存在差异,推测由于缺少海表和海底的测量数据,导致深度平均方法得到的全日正压潮仍然包含全日内潮信号。调和分析结果表明,全日内潮的动能中相干部分占比高达91%,说明溩湖区的全日内潮是正压潮与局地岛礁地形相互作用产生,而从远场传播而来的可能性很小。
人类活动和自然演变共同驱动下黄河三角洲海域潮波及物质输运变化
缪红兵, 乔璐璐, 仲毅, 李广雪
当前状态:  doi: 10.12284/hyxb2022071
摘要(63) HTML全文(25) PDF 6302KB(30)
摘要:
在海堤建设等人类活动和三角洲蚀淤等自然演变的共同作用下,黄河三角洲岸线水深近年来发生了剧烈变化,同时也将引起邻近海域潮波系统及物质输运路径的重要变化。本文基于FVCOM数值模式,建立了黄河三角洲及邻近海域三维高分辨率潮汐、潮流及拉格朗日粒子追踪数值模型。通过与环渤海长期验潮站的潮汐调和常数、黄河三角洲临时潮位站和测流站的实测资料对比,模型结果验证良好,能较好反映黄河三角洲及邻近海域潮汐、潮流运动特征,并获得了2019年M2分潮无潮点位置。通过设置1980年、2019年黄河三角洲岸线自然演变、海堤建设及相应水深地形变化的5个数值实验,结果表明:在人类活动与自然演变共同驱动下,黄河三角洲海域的M2分潮无潮点向东南方向移动,主要影响因素为水深。黄河口向海延伸和海堤丁坝建设导致的岸线变化,对无潮点位置影响较小,但在该凸出岸段两侧形成余流流涡,使得黄河入海物质在莱州湾内停留时间变长,向渤海输运扩散的时间推迟。
海底沉积物的基本地声结构与地声模型
邹大鹏, 伍智林, 孙晗, 刘伟, 纪轩荣, 肖体兵
当前状态:  doi: 10.12284/hyxb2022091
摘要(37) HTML全文(16) PDF 1349KB(12)
摘要:
为准确建立海底地声模型,本文探讨地声模型的基本组成和基本结构。通过样品实验室测量,分析南海海底表层沉积物的密度、孔隙度与声速随着埋深变化的关系,得出海底实际存在的低声速表面–声速缓慢变化类型、低声速表面–声速增大类型、高声速表面–声速缓慢变化类型和高声速表面–声速增大类型4种典型地声结构;对比钻探测量,分析黄海海底沉积物的密度、孔隙度与声速随埋深变化关系,得出海底地声模型分层特征与地声结构组合特征。研究表明,地声模型可以归结为4种基本地声结构的组合,通过与底层海水声速、同层内声速剖面以及与上层海底沉积物下表面声速的比较,可以建立各种海底地声模型;基于实验室测量法建立的地声模型可以作为参考地声模型,但需要考虑实际海底温度和压力梯度以及海底沉积物的频散特性等,借助于声速比校正法和频散性理论模型进行计算及修正。
河口水流结构分解及斜压M4分潮流探讨
李谊纯, 刘金贵, 仉天宇, 陆莎莎
当前状态:  doi: 10.12284/hyxb2022198
摘要(29) HTML全文(3) PDF 1250KB(11)
摘要:
河口水流是河口生态环境、河道演变、物质输运等物理过程的根本动力。由于径流、潮波、地形以及气象等因素的影响,河口水流呈现复杂的三维结构。其中既包括淡水注入形成的余流,也包括周期性的潮流、风生流、斜压流及河口非线性作用导致的流动等。为探究河口水流的组成及其潮内变化,基于瓯江口实测资料,利用主成分分析(Principal Component Analysis, PCA)法对河口水流进行分解,探讨了PCA法对河口水流的分解性能及斜压分潮流的高频特征。研究认为,PCA法在河口水流结构研究中既可采用原始数据操作亦可用标准化的数据进行计算。PCA法可分解出斜压成分(河口重力环流型结构),但不能将正压成分(径流和潮流)分开,径流和潮流二者综合作用的结果体现在主成分的得分之中。主成分的取舍应根据水流结构和累计解释方差综合判断,不宜仅依据累计解释方差。河口斜压流动具有明显的高频特征,近似呈1/4日分潮的周期。
影响夏季北极航道航行的近地面气象要素时空变化特征分析
田忠翔, 孙虎林, 李志强, 宋晓姜, 孟上, 陈志昆, 李敏, 李丙瑞
当前状态:  doi: 10.12284/hyxb2022133
摘要(21) HTML全文(3) PDF 4871KB(3)
摘要:
本文利用ERA5再分析数据和我国北极科学考察期间获取的走航气象观测数据,分析了夏季影响船舶通航北极航道的关键近地面气象要素的时空变化特征。结果表明,7–8月的天气条件最适宜船舶在北极航道航行,9月低温、大风和大浪显著增多,对船舶航行影响较大,10月的天气更加恶劣,对船舶航行的挑战更大。低温天气主要出现在各航道的中段,大风和大浪天气集中在航道两端的海域。除北极中心区和10月的挪威海和巴伦支海以外,其余时间和海域的大风和大浪概率以增加趋势为主,但具有较大的年际变化。根据现有北极航道气象观测数据分析发现,东北航道能见度最差,西北航道能见度最好,中央航道居中。
渤海湾南部小型水母群落特征与环境因子相关性研究
刘欣禹, 徐子钧, 张洪亮, 李保磊, 温国义, 李笑语, 沙婧婧, 杜小媛, 鲍萌萌, 孙卓男, 丁凯, 齐衍萍, 温若冰, 曹婧
当前状态:  doi: 10.12284/hyxb2021000
摘要(19) HTML全文(5) PDF 1394KB(5)
摘要:
根据2020年8月至2021年5月渤海湾南部浮游动物调查的4个航次数据,分析该海域水螅水母、栉水母群落结构和季节变化特征,讨论了环境因子对小型水母丰度的影响。研究发现渤海湾南部小型水母类种类组成和丰度分布存在季节变化,全年调查共发现小型水母13种,11种水螅水母、2种栉水母;春、夏、秋、冬该海域水母种数分别为4种、9种、7种和2种;丰度均值分别为30.74 ind./m3、30.78 ind./m3、12.08 ind./m3、0.57 ind./m3;优势种为嵊山秀氏水母(Sugiura chengshanense)、八斑芮氏水母(Rathkea octopunctata)、锡兰和平水母(Eirene ceylonensis)、半球美螅水母(Clytia hemisphaerica)、球型侧腕水母(Pleurobrachia globosa),优势种季节平均更替率为88.89%,呈现明显季节演替。水温和盐度是影响渤海湾南部小型水母丰度季节变化的主要环境因子,春季水温回升及营养盐促进小型水母生长繁殖,夏季桡足类为小型水母丰度提供了丰富的饵料促进其生长,秋季群落主要受盐度的影响。根据渤海湾南部小型水母风险种分布情况,推测夏季和秋季风险种旺发对拟建核电存在风险。
基于VMD和WinLSP相结合的GNSS-R海平面高度估测模型
胡媛, 袁鑫泰, 刘卫, 胡庆松, 江志豪, 钟李程
当前状态:  doi: 10.12284/hyxb2022139
摘要(17) HTML全文(3) PDF 2007KB(1)
摘要:
全球导航卫星系统反射(Global Navigation Satellite System-Reflectometry,GNSS-R)技术是一种新兴的监测海平面高度变化的技术。本文依据GNSS-R技术中的信噪比分析法的原理,通过分析其分离趋势项和提取振荡频率的过程,建立了新的估测模型以提高反演精度。针对传统模型存在的信号分离不佳的问题,本文提出使用变分模态分解(Variational Mode Decomposition,VMD)算法替换传统的最小二乘拟合法(Least Squares Fitting, LSF)进行趋势项分量的分离。在此基础上,本文引入基于凯塞窗函数改进的Lomb-Scargle Periodogram(LSP)频谱分析法(记为WinLSP)来减弱因频谱泄露带来的反演误差。在瑞典Onsala的GTGU站和美国阿拉斯加州的SC02站开展的海平面高度反演实验结果表明,本文建立的估测模型相比于传统模型具有更高的反演精度。基于VMD+WinLSP估测模型得到的GTGU站反演结果的均方根误差(RMSE)、相关系数和反演点数分别为4.70 cm、0.98和5 648。与传统的LSF+LSP估测模型相比,反演精度和GNSS数据利用率分别提高了约29.7%和15.0%。SC02站的RMSE、相关系数和反演点数分别为14.34 cm、0.99和1 785,反演精度和GNSS数据利用率分别提高了约12.3%和9.4%。
冲绳海槽中南部柱状沉积物氧化还原敏感元素赋存机理与环境指示意义
许晓燕, 窦衍光, 张勇, 陈晓辉, 孙治雷, 白凤龙, 翟滨, 王利波, 邹亮
当前状态:  doi: 10.12284/hyxb2022186
摘要(23) HTML全文(5) PDF 2136KB(6)
摘要:
沉积物中氧化还原敏感元素(Redox Sensitive Element,RSE)含量变化是上覆水体氧化还原环境良好的替代指标。本文通过冲绳海槽中南部两个柱状沉积物(深度:30 cm)粒度、总有机碳、总氮及其同位素含量和氧化还原敏感元素含量等指标,探究复杂环境背景下冲绳海槽柱状沉积物中RSE的赋存机理与环境指示意义。研究发现,柱状沉积物中除了Cr亏损,其他RSE均显示有不同程度的富集。“粒控效应”对冲绳海槽柱状沉积物的RSE含量影响较小;分析可知,海水表层生产力是影响沉积物氧化还原环境的主要因素,通过Mn(氢)氧化物的吸附或解吸附作用实现RSE的富集与亏损。δCe、V/Cr、Ni/Co和V/(V+Ni)等指标指示沉积物整体处于氧化−弱氧化环境。沉积物中Mn元素通过还原作用以Mn2+形式向上扩散,在25~30 cm处被含氧间隙水氧化富集形成锰峰,指示柱状沉积物0~25 cm处为氧化环境,25~30 cm处为弱氧化环境。
中印度洋海盆富稀土沉积地球化学特征及富集机制研究
孙懿, 石学法, 鄢全树, 刘希军, 于淼, 黄牧, 毕东杰, 李佳, 朱爱美, 高晶晶, 汪虹敏, 张兆祺
当前状态:
摘要(13) HTML全文(1) PDF 10657KB(2)
摘要:
本文对中印度洋海盆深海富稀土沉积区两根柱样GC02和GC06开展了沉积物涂片观察,XRD衍射分析,主量、微量和稀土元素分析,以及单矿物原位微区地球化学分析等,探讨了其地球化学特征、物质来源及稀土元素(REY)的富集机制。结果表明,GC02柱状沉积物类型为钙质黏土和沸石黏土,GC06柱状沉积物类型为钙质黏土、含沸石黏土和沸石黏土。稀土元素主要在含沸石黏土和沸石黏土中富集。北美页岩标准化(NASC)配分模式指示沉积物的REY可能来源于海水,矿物学和地球化学等特征表明该地区沉积物陆源组分可能主要源于澳大利亚的风尘物质。元素相关性和CaO/P2O5比值等指示了深海富稀土沉积中REY的主要赋存矿物为生物磷灰石(鱼牙/骨),其次为铁锰微结核。本文总结和探讨了深海富稀土沉积的形成机制,完善了深海富稀土沉积形成过程的概念模型。
HY-2B卫星载荷联合观测海面阵风的一种反演方法
张有广, 蒋城飞, 贾永君, 马小峰
当前状态:
摘要(21) HTML全文(8) PDF 4375KB(5)
摘要:
国内外对海上阵风的研究并不多,且大多集中在阵风预报和应用研究方面,对于海洋阵风数据的获取技术未见文献系统论述。本文利用HY-2B卫星雷达高度计观测的后向散射系数,结合校正微波辐射计观测的亮度温度信息,提出联合反演阵风风速的方法。两个遥感载荷联合反演得到的阵风风速与2019–2021年NDBC浮标数据进行真实性检验,结果显示:阵风风速RMSE为0.98 m/s,相关系数0.82;基于本方法利用国外同类卫星Jason-3得到的阵风风速与2016–2018年NDBC浮标数据的RMSE为0.96 m/s,相关系数0.88。本文在HY-2B卫星雷达高度计海面风速观测的基础上,纳入同一卫星平台校正微波辐射计的同步观测信息联合实现了海面阵风的观测,数据的比对结果证明文中方法具有较高的观测精度。同时,该方法对于具有相同观测体制的国内外卫星也适用。
琼东南盆地北礁凹陷上新统等深流影响的水道沉积体系
李俞锋, 蒲仁海, 樊笑微, 张功成, 赵学钦, 鲍晶晶, 李雅漠, 王炯
当前状态:  doi: 10.12284/hyxb2022116
摘要(52) HTML全文(14) PDF 3148KB(12)
摘要:
等深流影响的水道沉积体系的沉积特征及其沉积过程是当前深水沉积学研究的热点、难点和前沿科学问题,但研究程度较为薄弱。该文以北礁凹陷上新统(地震反射T20−T30)为研究对象,利用覆盖北礁凹陷局部的三维地震资料,采用均方根属性、相干属性、时间域构造,再结合地震切片等方法,研究北礁凹陷深水区上新统斜交斜坡(走向)的特殊水道沉积体系特征及其沉积过程。研究发现,该水道沉积体系分为早、晚两期,早期发育水道和片状、扇状溢堤沉积,晚期仅发育水道和片状溢堤沉积,其中扇状溢堤沉积仅发育在水道右侧弯曲处,片状溢堤沉积仅分布在水道左侧,水道始终与区域斜坡斜交,水道对称分布且无明显迁移现象。结合该时期北礁凸起发育等深流相关的丘状漂积体和环槽,认为该水道沉积体系特殊的形态主要受控于等深流与浊流交互作用的沉积结果:浊流流经水道,其上覆浊流溢出水道,形成溢岸浊流,在水道左侧,该溢岸浊流与等深流发生相向运动,被等深流“吹拂”到单侧,大面积分布,延伸千米,形成片状溢堤沉积;而在水道弯曲处(右侧),溢岸浊流与等深流发生相对运动,抑制溢岸浊流进一步扩展,形成相对小范围扇状溢堤沉积,该沉积结果与前人水槽实验结果相一致。
安达曼海东部凹陷渐新世以来断裂–构造演化特征及其成因探讨
闫恒, 栾锡武, 李振春, 叶传红, 魏新元, 贺华瑞
当前状态:  doi: 10.12284/hyxb2022067
摘要(40) HTML全文(19) PDF 5957KB(9)
摘要:
本文研究内容为印度洋东北部边缘海安达曼海的构造演化。利用安达曼海域东部大范围二维地震数据资料及钻井数据,结合区域地质概况以及前人研究成果,选取8条具有代表性的断层并将其划分为一级和二级断裂,运用生长指数法和古落差法对断层进行定量分析,再通过计算安达曼海东部凹陷4条主测线的构造沉降量,探讨构造演化过程。结果表明:选取的生长断层中3条属于一级断裂,跨度大,几乎切穿整个地层,属于控制安达曼海域地区沉降的大断裂;另外5条属于二级断裂,控制构造带的展布情况,属于构造带的分界线。渐新世时期,印度–澳大利亚板块与欧亚板块之间处于软碰撞阶段,断层发育缓慢,上下盘落差较小,生长指数与构造沉降量也处于低值;中新世时期,板块之间的耦合效应不断增强,断层发育速度加快,此时上下盘厚度最大,是形成多处断裂带以及多种断裂样式的关键时期,各地层生长指数和构造沉降量也达到峰值。上新世至今,安达曼海沟–弧–盆体系逐渐稳定,断层活动减弱,断裂上下盘厚度差基本一致,生长指数差异较小,构造沉降量基本稳定在 1 km 左右。
北部湾中华鲎(Tachypleus tridentatus)幼鲎生态位及种间竞争分析
郭清扬, 左娅, 林吴颖, 肖晓波, 赵心忆, 李银康, 应紫薇, 周传江, 颉晓勇
当前状态:  doi: 10.12284/hyxb2022176
摘要(11) HTML全文(2) PDF 1311KB(4)
摘要:
中华鲎(Tachypleus tridentatus)属于国家二级重点保护野生动物,近年来数量锐减已成为濒危物种。该研究基于北部湾沿岸滨海湿地中华鲎种群调查,利用中华鲎幼鲎栖息地主要大型底栖动物资源数据,采用生态位宽度和生态位重叠指数分析探讨中华鲎幼鲎对资源利用情况及其与各物种之间竞争强弱,进一步采用种间联结性探究中华鲎幼鲎与各物种竞争情况。结果表明:(1)中华鲎幼鲎在底栖群落中属于广生态位物种,其生态位宽度最大(4.252 2);(2)中华鲎幼鲎与各底栖生物均有一定程度生态位重叠,其中与短指和尚蟹(Mictyris brevidactylus)生态位重叠高达0.837 5;(3)中华鲎幼鲎与短指和尚蟹种群动态模拟结果显示,二者种群规模在西背岭和三娘湾地区呈此消彼长状态,自然补充量减少是限制种群增长的重要因素。生态位分析表明,中华鲎幼鲎可作为滨海湿地生态系统健康程度指示物种,建议以中华鲎为旗舰物种开展滨海湿地生物多样性保护和管理宣传。
海底沉积物纵波速度与强度参数关系模型研究
张东昱甫, 杨进, 王欢欢, 李潇, 徐飞
当前状态:  doi: 10.12284/hyxb2022188
摘要(13) HTML全文(2) PDF 1421KB(2)
摘要:
海底沉积物具有质地松软、强度低的特点,其强度参数与海上平台插桩就位、导管架的安装等工程关系紧密,与海上作业安全息息相关。常规钻孔取芯与静力触探等强度参数获取方法成本较高、取样点少,且对沉积物扰动较大,利用易获取的声学资料预测海底沉积物的强度参数具有重要研究意义。基于Wood方程、Biot-Stoll模型、Dvorkin等效介质模型等声波传播理论,计算不同物性参数(密度、孔隙度)梯度下的理论纵波速度,结合室内模拟地层声学实验,对比了模型计算声速与实测声速的变化特征,建立了声速与物性参数关系模型。基于室内模拟地层土力学试验,揭示了沉积物物性与抗剪强度、黏聚力等参数之间的关系,建立了物性与强度参数关系模型。以物性参数为桥梁,建立基于声学特征的海底沉积物强度参数预测模型。此模型既避免了原位取样沉积物失水扰动的问题,又弥补了经验公式局限性的缺点,具有普适性与准确性,有效提高无法取样地区沉积物强度参数的精度,提高了经济效益,对浅层的勘探与开发起到了理论指导的作用。
不规则波在孔隙介质礁坪上传播过程的波高和增水变化数值研究
何栋彬, 马玉祥, 董国海
当前状态:  doi: 10.12284/hyxb2022182
摘要(29) HTML全文(4) PDF 2518KB(12)
摘要:
采用\begin{document}$\sigma $\end{document}坐标系统下以体积平均的雷诺时间平均方程作为控制方程的三维非静压模型,对随机波浪在带有孔隙介质的岛礁地形上的传播过程进行了模拟,重点分析了礁坪上方波高和增水的变化。通过与多个组次工况的物理模型实验数据进行对比,结果显示,本文模型能很好地模拟波浪在孔隙介质上传播演化的过程,与实验结果吻合程度很高。分析结果表明,相比于光滑底床,孔隙介质的存在造成破碎点附近波高平均下降12%,礁坪上方波高平均下降28%。对于平均水位,孔隙底床条件下的最大减水幅值减小了43%,同时礁坪上方增水幅值上升6%。另外,孔隙率在0.47~0.87范围内变化时,对礁坪上方平均水位的变化基本无影响。
黄鳍棘鲷IGF-2基因克隆及IGF-1/2在胚胎发育过程中的表达特性分析
崔淼, 李钰杰, 杨永春, 张佳颖, 许鲜姬, 林李泉, 林国荣, 张其中, 许德麟
当前状态:  doi: 10.12284/hyxb2022158
摘要(91) HTML全文(40) PDF 3691KB(38)
摘要:
类胰岛素样生长因子(Insulin-like Growth Factors,IGFs)是生物生长轴下游的关键调控因子,其对促进细胞分化与机体生长具有重要的作用。为深入研究IGF-1IGF-2基因在黄鳍棘鲷(Acanthopagrus latus)胚胎发育过程中表达机制及可能发挥的作用,本文利用分子克隆技术分离鉴定了黄鳍棘鲷IGF-2基因cDNA序列,并对其进行了生物信息学分析。同时,在对其胚胎发育过程连续观察的基础上,利用实时qPCR的方法,测定并分析了黄鳍棘鲷胚胎发育不同时期IGF-1IGF-2基因mRNA的表达情况。实验结果表明,IGF-2基因cDNA序列全长为1 736 bp,其中开放阅读框648 bp,共编码215个氨基酸。多重序列比对分析发现,黄鳍棘鲷IGF-2氨基酸序列与同属鲷科鱼类的大西洋鲷(Sparus aurata)相似性为99.95%,与三长棘赤鲷(Pagrus auriga)相似性为98.14%,与其他硬骨鱼类的IGF-2也有较高的相似性,显示出IGF-2在硬骨鱼类进化关系上的保守性。在水温为(26.5±0.5)℃,pH为8.0和盐度为28的条件下,黄鳍棘鲷由受精卵至孵化出膜历时25.5 h。实时荧光定量PCR结果显示:IGF-1IGF-2基因mRNA 在黄鳍棘鲷胚胎发育不同时期均有表达。IGF-1基因表达量呈现先升高后降低的趋势,在肌肉效应期达到最高表达量;IGF-2基因表达量呈现先升高后降低再升高的趋势,在原肠期、肌肉效应期与出膜后3 d表现高表达量,这表明IGF-1IGF-2基因在胚胎发育时期可能发挥重要作用。
基于参数化风场的浙江沿海风暴潮数值模拟
罗佳敏, 姜云鹏, 庞亮, 冯钰栋
当前状态:
摘要(24) HTML全文(2) PDF 2659KB(6)
摘要:
针对台风参数化风场模型中最大风速半径\begin{document}$ {R}_{\mathrm{m}\mathrm{a}\mathrm{x}} $\end{document}和径向气压分布系数\begin{document}$ B $\end{document}两个关键参数,以0212(Sinlaku)和0414(Rananim)两场台风为例,采用多种\begin{document}$ {R}_{\mathrm{m}\mathrm{a}\mathrm{x}} $\end{document}\begin{document}$ B $\end{document}计算方法的组合方案,再现台风过程,并提取3处观测站点的模拟数据,与实测结果进行比对。将所得的台风风场作为风暴潮模型的驱动风场,利用MIKE 21模型进行浙江沿海两场台风的风暴潮数值模拟,结合实测资料,验证并分析天文潮位和风暴潮增水水位。结果表明,本文选取的参数化风场模型适用于计算影响浙江海域的台风风场,以此为基础建立的风暴潮模型的模拟结果满足精度要求。
粤西阳江海域春夏季沿岸激流现象及机理分析
陈宜展, 曹永港, 罗士浩, 廖世智, 邓丹, 刘愉强, 马媛
当前状态:  doi: 10.12284/hyxb2022115
摘要(23) HTML全文(3) PDF 9271KB(15)
摘要:
通过分析2018–2019年粤西沿岸流阳江海域多站点周年观测水文气象实测资料,发现2019年春季和夏季阳江沿岸流海域存在激流现象。研究结果表明:(1)2019年5月5日凌晨6时,观测站点2 m水深处流速达到164.7 cm/s,9 m水深处流速达到127.6 cm/s。2019年8月1日凌晨4时至5时,阳江沙扒海域2 m水深处流速达到161.8 cm/s,9 m水深处流速达到156.6 cm/s。(2)粤西沿岸流阳江20~30 m水深海域春夏季突发性强流具有典型的激流特征。激流在涨急时刻发生海洋表层,持续2~3 h。(3)在西南风与东北风转换期间,粤西沿岸海域容易形成海水幅聚带,近岸海域海平面上升,外海海域海平面下降,强劲的自岸向外水平压强梯度力导致近岸海水加强向西运动,从而产生激流。
基于浅地层剖面的海底浅表层沉积物物理性质参数反演技术研究——以渤海海底管线路由区为例
黄必桂, 李家钢, 周庆杰, 李西双, 刘乐军, 高珊, 周航, 张承艺
当前状态:  doi: 10.12284/hyxb2022113
摘要(86) HTML全文(22) PDF 3671KB(34)
摘要:
海底浅表层(小于1 m)沉积物的物理性质,如粒度、孔隙度、密度等是海洋沉积学研究和海洋工程地质分析的重要内容,而对于这些物理性质的获取目前主要基于有限的海底取样或原位测试。浅地层剖面是基于声学信号(频率几千赫兹)在沉积物中的传播得到可反映沉积地层结构的数据,其中的一些声学参数,如海底反射系数、波阻抗等与沉积物物理性质密切相关。如何充分而有效的利用浅地层剖面资料,反演得到剖面覆盖区海底浅表层沉积物的物理性质参数,极具科学意义和应用价值,且基于声学属性反演沉积物物理性质是当前研究的热点。为此,本文基于渤海LD16-3CEPA至LD10-1PAPD路由段的浅地层剖面数据和海底表层沉积物的实测物理参数,利用Biot-Stoll模型建立研究区海底反射系数和沉积物物理性质之间的关系,并基于浅地层剖面数据计算得到的海底反射系数,反演了研究区海底浅表层沉积物的孔隙度、密度、平均粒径等物理性质参数。其中反演的孔隙度、密度、平均粒径与实测孔隙度、密度、平均粒径基本相符,偏差度基本都在20%的偏差范围内,表明该反演方法在该区的应用是可行的。
北部湾海浪季节变化和驱动因素的数值模拟研究
赵红军, 王俊达, 孔俊, 陈国平
当前状态:  doi: 10.12284/hyxb2022184
摘要(69) HTML全文(17) PDF 9537KB(26)
摘要:
基于NCEP CFSV2再分析风场驱动SWAN模型,对南海至北部湾为期1年的海浪逐时过程进行了数值模拟,利用Jason-2卫星和近岸浮标整年观测数据检验了模拟效果。在此基础上,评估了模型空间网格尺度对北部湾内波浪模拟的影响,分析了波浪的季节变化特征,辨析了局地风和南海传入浪对海湾波浪的驱动贡献。研究显示:(1)较Jason-2卫星观测值,有效波高模拟值的均方根误差和分散系数分别约为0.4 m和0.2;较北部湾湾顶近岸浮标逐时观测值,有效波高的均方根误差和分散系数分别约为0.2 m和0.4,平均波周期的均方根误差和分散系数分别约为0.6 s和0.2,平均波向的均方根误差约为30°。(2)空间网格分辨率为12'×12'的模型对北部湾20 m以深开敞海域波浪的模拟效果良好,模拟值较2'×2'模型的平均相对偏差在10%以下。(3)北部湾冬季盛行东北向波,夏季盛行偏南向浪,季风转换期盛行东南向波,全年波浪在季风期强于季风转换期,冬季最强、冬夏转换期最弱。(4)局地风对北部湾波浪的驱动贡献自湾口向湾内增强,季风期强于季风转换期;南海传入浪的驱动贡献自湾口向湾内减弱,季风转换期强于季风期;海湾中部和北部的波浪以局地风为主控因素,海南岛南部和东部水域以传入浪的影响为主,海南岛西南水域受局地风和传入浪的共同控制。
HY-2C卫星海面高度数据的质量分析
孟菊, 于方杰, 庄志远, 齐娟娟, 陈戈
当前状态:  doi: 10.12284/hyxb2022168
摘要(55) HTML全文(11) PDF 1431KB(15)
摘要:
卫星海面高度数据对于监测全球海面高度具有重要的意义,所以卫星高度数据的定标和检验变得至关重要。海洋二号C(HY-2C)卫星是继海洋二号B卫星的第二颗业务卫星,于2020年成功发射升空。然而,目前对HY-2C卫星高度计的数据质量了解甚少,所以对HY-2C卫星的海面高度数据进行质量分析具有重要的意义。本文以同期观测的HY-2B卫星和Jason-3卫星的地球物理数据(GDR)为参考,对HY-2C卫星遥感地球物理数据(SGDR)中的海面高度数据进行质量分析。结果显示,在星星交叉定标中使用3种常见的交叉定标插值方法对HY-2C卫星的海面高度异常数据进行自交叉点分析时,HY-2C卫星海面高度异常数据质量分析的结果不同。其中使用三次样条插值方法进行质量分析的结果最优,得到海平面高度异常差的平均值为0.03 cm,标准差为6.17 cm。此外,对HY-2C卫星和HY-2B卫星互交叉点海面高度异常差异的平均值为−0.47 cm,标准差为5.32 cm;HY-2C卫星SGDR与Jason-3卫星GDR的海面高度异常数据进行互交叉点分析,得到海平面高度异常差的平均值为−0.3 cm,标准差为5.32 cm,这些数据表明HY-2C卫星的测高精度与HY-2B卫星、Jason-3卫星一致。因此HY-2C高度计产品数据质量稳定,能满足海洋应用和科学研究的需要。
胶州湾水体和表层沉积物营养环境现状及影响因素
王猛, 王玉珏, 刘栋, 刘东艳, 刘珂, 张海龙, 肖晓彤
当前状态:  doi: 10.12284/hyxb2022178
摘要(51) HTML全文(5) PDF 3069KB(16)
摘要:
为了解胶州湾水体和表层沉积物营养环境状况及其主要影响因素,于2019年8月在胶州湾30个站位点采集了海水和表层沉积物样品,并于2021年5月在胶州湾沿岸采集了18个站位点的水样,对水体溶解无机态营养盐浓度和组成以及表层沉积物中总有机碳、总氮、总磷及生物硅含量和碳、氮稳定同位素(δ13C、δ15N)进行了分析。结果表明,胶州湾内水体和沿岸水体中溶解无机氮、溶解无机磷和溶解硅酸盐浓度空间分布相近,高值均位于湾东北部,主要受到河流输入和沿岸污水排放的影响,低值主要出现在湾中部和湾口处。结合近30年来的历史数据分析发现,胶州湾夏季营养盐浓度在1990−2008年期间呈持续上升的趋势,政府实施的污染物总量控制措施以及河流径流量下降使得2006年以来营养盐浓度呈现下降的趋势,该变化在空间上主要体现为大沽河氮、磷输入量的下降及其对应的湾西部营养盐高值的消失。胶州湾氮、磷营养盐输入的不平衡使得“磷限制”在2000年后逐渐加剧。胶州湾表层沉积物中总有机碳、总氮、总磷含量高值均集中于东北部和东部沿岸,结合生物硅和水体营养盐含量分析显示,这主要是河流与排污输入及其带来的高初级生产力造成的,沉积物生源要素与水体营养盐在空间分布上存在较好的耦合关系。沉积物粒度较粗对有机质保存的不利影响以及湾口较强的水动力作用共同导致了湾西部、中部以及湾口的生源要素含量较低。δ13C以及二端元混合模型显示,胶州湾表层沉积物有机质来源总体以海源为主,平均占比为64%,东部沿岸受陆源输入影响较明显。δ15N的空间分布显示,胶州湾表层沉积物中氮元素受到了海水养殖与污水排放的共同影响。水体和沉积物营养环境现状共同表明,对东北部河流和沿岸污水排放的控制是后期胶州湾污染治理的关键。
中国北方砂栖纤毛虫的空间分布及其驱动因素
陈欣怡, 粱月琴, 郑伊珊, 吴成倩, 许媛
当前状态:  doi: 10.12284/hyxb2022164
摘要(119) HTML全文(10) PDF 2016KB(27)
摘要:
为深入了解不同地理尺度因素对驱动微型生物群落空间结构的相对影响,本研究于2020年10月调查了中国北方14个砂质潮间带的砂栖纤毛虫群落。结果如下:(1)检获纤毛虫105种,隶属26目65属,按丰度优势依次为帆口目、小胸目和环毛目;(2)黄海、渤海两区域的环境因子存在显著差异,但纤毛虫群落组成趋于相似;(3)偏Mental分析显示,环境条件较空间距离在纤毛虫群落组成的驱动中更为重要,其中盐度、粒度和海滩坡度是解释纤毛虫空间分布的最优环境因子组合,而潮差和溶解无机氮含量是次要影响因子;(4)沿海区域微型生物的强扩散效应在一定程度上掩盖了环境异质性影响。综上,由于沿海生态系统中微型生物受到更少扩散限制,在空间分布格局的形成上,环境条件的影响比空间距离更重要。本研究为海洋微型生物地理学提供了基础数据,有助于在全球变化背景下制定沙滩管理和保护规划。
双齿围沙蚕对潮汐更替的行为响应
何为, 房景辉, 梁博, 蒋增杰, 毛玉泽, 方建光, 姜娓娓, 高亚平
当前状态:  doi: 10.12284/hyxb2022152
摘要(64) HTML全文(37) PDF 1110KB(10)
摘要:
潮汐更替对潮间带生物的生理和行为影响显著,底内动物可以通过行为过程建立适宜的微环境适应潮间带环境变化。本实验运用行为学观测装置研究了双齿围沙蚕对潮汐更替的行为响应特征。实验设置3个温度梯度(15℃、20℃和25℃)和4个时间段(T1: 退潮前、T2: 退潮后、T3: 涨潮30 min内和T4: 涨潮30 min后),每个处理组设6个重复。结果显示,在同一时间段内,随着温度的升高,双齿围沙蚕的径向起伏频率、径向起伏泵水速率、轴向爬行速度和头尾对调次数呈增大的趋势,头尾对调一次的时间逐渐缩短。同一温度下,双齿围沙蚕在T3时间段内的径向起伏频率、轴向爬行速度、径向起伏泵水速率、径向起伏泵水效率、轴向爬行时间和头尾对调次数均高于其他时间段,头尾对调一次的时间均有短于其他时间段的趋势;T1和T4时间段内的所有运动指标均无显著差异(p>0.05)。20℃时,双齿围沙蚕在T3时间段比T1时间段的径向起伏频率和泵水速率的增幅均高于15℃和25℃时的。同一时间段内,双齿围沙蚕径向起伏时间的最大值和轴向爬行时间的最小值均出现在20℃。15℃和20℃时,双齿围沙蚕在T1和T3时间段内的轴向爬行速度均无显著差异(p>0.05)。但是在25℃时,T3时间段内双齿围沙蚕的轴向爬行速度显著高于T1时间段(p<0.05)。结果表明,双齿围沙蚕的运动强度随温度升高而增强,在水温为20℃时,其在沉积物中的运动状态较佳。退潮后双齿围沙蚕轴向爬行运动较为缓慢;刚涨潮时,双齿围沙蚕的运动强度显著增加;涨潮30 min后,双齿围沙蚕的运动逐渐恢复到与退潮前相近的状态。双齿围沙蚕可以通过一系列运动行为应对潮汐更替产生的不利条件。
基于本征正交分解的湍流去噪
卢垚, 刘欢, 吴加学
当前状态:  doi: 10.12284/hyxb2022089
摘要(92) HTML全文(18) PDF 2993KB(28)
摘要:
在近岸河口湍流研究中,实测的湍流资料往往容易受到噪声的影响,导致湍流特征量的估算出现偏差。本征正交分解是一种将流场在能量上进行分解再重构的方法,基于该方法,结合数值实验和野外实测资料,对包含噪声的湍流数据进行了去噪处理。结果表明:(1)本征正交分解能有效去除湍流中的噪声。在进行信号重构时,应将保留能量的百分比与湍流能量占比保持一致。去噪的效果与噪声占比有关,噪声占比越高,去噪效果越明显。(2)在实测资料中,憩流时刻的噪声占比要显著大于非憩流时刻,水平方向的噪声占比要大于垂直方向。经过本征正交分解去噪后,各湍流特征量的估算更加合理。
光纤耦合微通道反应系统原位监测海水氨氮和亚硝酸盐的研究
姜双城, 杜虹, 郑惠东, 汤新华, 潘文涛, 高俊, 范丹阳, 林琪, 吕海霞, 林旭聪
当前状态:  doi: 10.12284/hyxb2022196
摘要(58) HTML全文(2) PDF 1436KB(7)
摘要:
原位监测海水中氨氮(NH3−N)和亚硝酸盐(\begin{document}${\rm{NO}}_2^- $\end{document})对于水体富营养化评价十分重要。针对现有的氨氮和亚硝酸盐原位监测仪器难以在同一检测模块中分别实现荧光和分光光度分析、仪器高效集成和利用受到限制的问题,本文基于光纤耦合微通道反应系统,通过光波长切割、光纤波导和微通道反应Z型检测池等技术集成和条件优化,提出了在同一光纤偶联微反应系统中实现氨氮荧光分析和亚硝酸盐分光光度分析的原位测定技术。结果表明,该技术实现了荧光和可见光光度法的模式切换并可分别测定NH3−N和\begin{document}${\rm{NO}}_2^- $\end{document};在恒温条件下,NH3N测定荧光信号漂移小于−2.0%、\begin{document}${\rm{NO}}_2^- $\end{document}测定吸光度稳定;不同的盐度对氨氮和亚硝酸盐测定影响较小,不同浊度下氨氮测定误差为−6.6%~0.80%,浊度补偿校正后\begin{document}${\rm{NO}}_2^-$\end{document}测定误差小于0.1%。应用于养殖海水中氨氮和亚硝酸盐的原位分析,仪器原位监测值与实验室方法测定相符合。所提出的技术在同一模块中分别实现了氨氮和亚硝酸盐的荧光和分光光度两种模式的原位监测,为海水营养盐原位监测仪器更高的集成化设计提供了新的技术。
长山列岛邻近海域鱼类群落功能多样性的季节和空间变化
邹建宇, 刘淑德, 张崇良, 薛莹, 纪毓鹏, 徐宾铎
当前状态:  doi: 10.12284/hyxb2022192
摘要(18) HTML全文(3) PDF 1336KB(6)
摘要:
为查明黄、渤海生态交错带长山列岛邻近海域鱼类功能多样性的时空变化,根据2016−2017年在长山列岛邻近海域展开的鱼类生物资源和环境季度调查数据,结合食性、营养级、洄游类型、适温性、恢复力和鱼卵类型等13种功能性状,应用群落特征加权平均数指数、功能丰富度指数、功能均匀度指数和功能离散度指数等方法,研究了该海域鱼类功能多样性的季节变化、空间格局及其与环境因子的关系。结果表明,春、冬季鱼类群落的优势性状为端位或上位口、生长系数较低、脆弱性较高、恢复力较低、定居或短距离洄游的平扁型、暖温性底层鱼类,夏、秋季表现出更多的功能性状,例如长距离洄游、中上层、侧扁型和纺锤型等;夏、秋季的功能丰富度指数显著高于春、冬季,功能均匀度指数在春季最高,功能离散度指数在秋季最低且显著低于其他季节;春季功能均匀度指数和春、秋季功能离散度指数均表现出西高东低的分布趋势,夏、冬季的功能丰富度指数和秋季的功能均匀度指数均表现出东高西低的分布趋势;功能多样性指数与环境因子具有一定的相关性。长山列岛邻近海域作为黄渤海生态交错带,鱼类洄游引起优势功能性状和功能多样性呈现出一定的季节变化,环境因子的变化使得功能多样性的空间格局表现出复杂性、异质性的特点。
基于最大熵模型模拟西印度洋剑鱼栖息地的时空分布
唐未, 王学昉, 吴峰, 李渊
当前状态:  doi: 10.12284/hyxb2022180
摘要(39) HTML全文(2) PDF 2644KB(7)
摘要:
剑鱼(Xiphias gladius)是一种高度洄游性鱼类,其迁徙和栖息地利用受海洋环境影响明显,理解其空间分布格局形成的机制对于资源的养护和管理具有重要意义。本研究利用2017-2019年中国印度洋延绳钓渔业观察员数据中剑鱼的渔获物信息作为物种出现数据,结合西印度洋海域的海表温度、海面高度、叶绿素a浓度、混合层深度、海表盐度等环境数据,采用最大熵模型对剑鱼的栖息地适宜性分布进行了模拟。结果表明:(1)模型对印度洋西部剑鱼栖息地适宜性分布的模拟精度非常高,各个季节受试者工作特征曲线的曲线下面积都大于0.9,可用于模拟剑鱼潜在的栖息地适宜性分布;(2)研究区域内剑鱼适宜栖息地分布变化与实际作业位置变动基本一致,干季和湿季剑鱼栖息地高适宜性的区域分布都较为集中,但湿季分布范围要大于干季;(3)海表温度、海表盐度和混合层深度是影响西印度洋剑鱼栖息地适宜性分布的重要环境因子,在干季和湿季最适范围的分别为25.8~31.6℃,34.4~35.9,0.1~24.9 m和25.6~30.5℃,34.8~36.4,13.1~54.1 m。研究结果为西印度洋海域剑鱼种群的可持续利用和科学管理提供必要参考信息。
1985–2019年南海诸岛珊瑚礁区热压力时空变化研究分析
陆永强, 陈正华, 余克服, 何鑫, 张威, 兰思香
当前状态:
摘要(46) HTML全文(8) PDF 2800KB(22)
摘要:
全球气候变暖引起的热压力增大是南海诸岛珊瑚礁面临的最主要威胁,基于热压力对珊瑚礁白化的评估有利于对其保护和管理。周热度(Degree Heating Weeks , DHW)可以衡量热压力的强度和持续时间,代表过去连续12周珊瑚礁区SST正异常的累积。本文基于美国国家海洋和大气管理珊瑚礁监测计划(National Oceanic and Atmospheric Administration-Coral Reef Watch, NOAA-CRW)海表温度数据集,逐像元对35个年最大周热度(Annual Maximum DHW)数值进行k-means聚类分析,将南海诸岛珊瑚礁区分为6个区域:南沙-1、南沙-2、南沙-3、东沙、西沙和中沙珊瑚礁区。分析南海诸岛珊瑚礁区1985–2019年热压力时空变化及其与El Niño的相关关系。结果表明:(1)南海诸岛珊瑚礁区最大DHW为0~12.9℃-周,纬度上由高到低呈现减小变化规律。(2)线性拟合法分析1985–2019年的年最大DHW,显示南海诸岛珊瑚礁区热压力强度呈现上升趋势,为0.013~0.174℃-周/a,南海诸岛珊瑚礁区最大DHW出现在1998年、2010年、2014年、2019年。(3)年最大DHW可能造成93.9%的珊瑚礁发生超过一次白化的风险,19.6%的珊瑚礁发生超过一次死亡的风险。(4)南海诸岛珊瑚礁区的月均DHW和ONI指数交叉小波分析显示两者存在多时段8~32个月共振周期的时频特征和时滞相关性,证实南海诸岛珊瑚礁热压力随着El Niño事件发生而显著增大;时滞相关分析表明,ONI指数与南海诸岛珊瑚礁区热压力呈正相关关系,后者滞后于前者7~9个月的时间。
雅浦-马里亚纳海沟连接处地貌特征研究
张志毅, 韩喜彬, 许冬
当前状态:  doi: 10.12284/hyxb2022121
摘要(41) HTML全文(2) PDF 5656KB(12)
摘要:
雅浦海沟是西太平洋的“沟–弧–盆”体系的重要组成部分。在雅浦海沟北部,雅浦海沟与马里亚纳海沟呈典型的垂直相交。对该海域的地貌进行了详细的研究。结果表明,两条海沟连接处附近,海沟的水深、形态、剖面等都发生明显变化,且具有分段性,两侧斜坡上拥有隆起、凹陷、断裂等地貌,这些特征与海沟连接处特殊的俯冲位置具有密切的联系;通过地貌特征和板块扩张速度判断,20 Ma前帕里西维拉海盆扩张中心应位于137°35′34″E附近,雅浦海沟很可能是由帕里西维拉海盆暴露出来的扩张中心转变而成。
中国东海及毗邻区239+240Pu的来源与沉积过程研究
黄亚楠
当前状态:  doi: 10.12284/hyxb2022123
摘要(80) HTML全文(4) PDF 1770KB(7)
摘要:
本文对中国东海及毗邻海域中239+240Pu比活度、240Pu/239Pu原子比值和239+240Pu累积通量或沉积通量数据进行整理,首次从大气沉降的239+240Pu、海水中的239+240Pu、生物体中的239+240Pu、沉积物捕获器中的239+240Pu以及沉积物中的239+240Pu 5个方面阐述了东海及毗邻海域中239+240Pu的地球化学行为。研究结果表明,全球大气沉降和太平洋核试验场输入的239+240Pu是东海沉积物中239+240Pu的两个主要来源;在长江径流、浙闽沿岸流、台湾暖流、黑潮与上升流等水团的混合作用以及清除作用的影响下,东海近岸海水中239+240Pu浓度在时间上呈现被清除而减少的趋势,相应近岸浅水区沉积物中239+240Pu的埋藏深度高于远岸深水海域。在黑潮入侵和上升流的作用下冲绳海槽区尤其是台湾岛东北部,沉积物中的239+240Pu比活度与沉积通量显著增大。同时,利用东海表层沉积物中239+240Pu比活度和240Pu/239Pu原子比值的相关关系证实了台湾东北部黑潮底层分支流的存在,并指示出台湾暖流与黑潮底层分支流可能交汇的海域位置。
冬季白令海海冰范围变化及其对大气响应机制研究
袁泉, 张凡一, 雷瑞波, 张国胜
当前状态:  doi: 10.12284/hyxb2022117
摘要(25) HTML全文(3) PDF 2894KB(10)
摘要:
白令海是冬季北极海冰变化最明显的区域之一,该区域海冰的季节和长期变化与局地的气候、水文环境和生态系统密切相关,并会影响我国的天气气候过程。为了识别该区冬季海冰的长期变化,基于哈德莱中心数据,采用滑动t检验和线性回归分析方法对白令海1960–2020年海冰范围的变化趋势及其空间差异进行分析,并分析了海冰变化对大气环流等大气强迫的影响。结果表明:白令海冬季海冰范围在1960–2020年显著减少,20世纪70年代和2000年前后白令海海冰范围存在显著的均值突变。其过程中伴随着阿留申低压中心低压加强、核心位置向白令海西部偏移以及对应风场分布的变化,这个过程存在一个近20年周期的振荡。同时,太平洋年代际震荡(PDO)的相位变化可以通过改变海平面气压来调节经向风,改变进入白令海的热平流,进而影响白令海冬季海冰范围。因此,阿留申低压系统和北太平洋年代际振荡对冬季白令海海冰的变化起到重要的调节作用。
内孤立波破碎后对斜坡沉积物的动力作用过程及特性实验研究
李逸冰, 刘乐军, 周庆杰, 惠扬
当前状态:  doi: 10.12284/hyxb2022174
摘要(37) HTML全文(2) PDF 7034KB(6)
摘要:
为完善内孤立波与海底斜坡沉积物相互作用研究,本文着眼于内孤立波破碎后在坡上继续运动的阶段,开展物理模拟实验,分析斜坡响应的土压力和超孔隙水压力的变化状况,揭示内波作用过程。研究发现:斜坡沉积物颗粒在内孤立波破碎引起的涡旋和渗流的共同作用下,会发生再悬浮,斜坡坡度变化不改变沉积物产生动力响应的主导动力作用;内孤立波振幅大小影响涡旋与渗流两者的比例,即在小振幅条件下由涡旋作用主导,在大振幅条件下由渗流作用主导;破碎流体在沿斜坡冲出坡顶位置后形成新的涡流,沉积物在新生涡流作用下的动力响应受斜坡坡度的影响。本文结果对于研究内孤立波再悬浮运移海底沉积物,改造海底地形地貌具有参考价值。
2019-2020年夏季舟山海域浮游动物优势种生态位及其生态分化
宋晨, 孟周, 王晓波, 韩庆喜
当前状态:
摘要(53) HTML全文(12) PDF 1007KB(17)
摘要:
为了解舟山海域浮游动物种间关系及环境因子变化对优势种生态位分化的影响,根据2019年夏季和2020年夏季舟山海域浮游动物调查资料,利用优势度指数判断该海域浮游动物优势种,运用Shannon公式和Pianka公式分析浮游动物优势种生态位宽度和生态位重叠指数,采用冗余分析方法探究影响舟山海域两年浮游动物优势种生态位分化的主要环境因子。结果表明,舟山海域2019、2020年浮游动物优势种更替率为66.67%。根据舟山海域浮游动物优势种生态位宽度值,可将其分为广生态位种、中生态位种、窄生态位种,2019年广生态位种有4种,2020年有6种,分别占两年浮游动物优势种的66.67%和60.00%,表明广生态位种是舟山海域浮游动物优势种的主要组成成分。2019年浮游动物优势种生态位重叠指数范围为0.11~0.79,2020年生态位重叠指数范围为0~0.98。冗余分析分析表明,2019年浮游动物优势种生态位分化主要受硅酸盐浓度、化学需氧量、温度和叶绿素a浓度的影响,2020年浮游动物优势种生态位分化主要受硅酸盐和溶解氧浓度的影响。该研究有望进一步了解舟山海域浮游动物群落的种间关系,以及阐述浮游动物对环境变化的适应机制等研究提供了数据基础和科学依据。
珠江口夏季沉积物-水界面重金属分布特征及其影响因子研究
付涛, 梁海含, 牛丽霞, 党浩铭, 陶伟, 杨清书
当前状态:
摘要(31) HTML全文(6) PDF 4456KB(13)
摘要:
珠江口受复杂径-潮动力耦合作用的影响,河口重金属迁移转化机制复杂多变。本文基于2018年夏季珠江口及其邻近海域海水和沉积物的调查资料,研究了珠江河口多动力因子驱动下7种重金属元素汞、砷、锌、镉、铅、铜和铬的沉积、迁移和积累机制。结果表明:相比于溶解态重金属(水体中)的赋存状况,吸附态重金属(沉积物中)更稳定,污染也更严重;采用皮尔逊相关分析和主成分分析计算出重金属元素与环境因子之间的响应关系,溶解态重金属主要以稀释混合过程为主,吸附态重金属受有机碳和氧化还原作用的影响较大;沉积物-水界面重金属的分配系数显示出铅和铬易被吸附在颗粒物上,而镉和汞易溶解在水体中,揭示了河口复杂动力影响下元素在不同介质的形态转换特征;除了镉-铬、镉-铜和铬-砷这3组元素间不显著相关,其他元素间的显著相关性表明了重金属元素具有相似的来源,并采用主成分分析探讨了重金属元素的潜在来源,主要来源为工业废水,农业和大气沉降次之。研究结果可为有效控制重金属的排放和河口污染治理提供重要支撑。
深圳湾和茅洲河湿地浅层沉积物孔隙水中营养盐和重金属赋存特征及其界面扩散通量研究
罗满华, 张丽聪, 李海龙, 郭跃华, 肖凯
当前状态:  doi: 10.12284/hyxb2022162
摘要(56) HTML全文(8) PDF 7762KB(24)
摘要:
为了解湿地微环境中营养盐和重金属的分布特征及其内在联系,并进一步估算两者在沉积物-水界面的扩散通量,本文借助薄膜扩散梯度技术(DGT)获取深圳湾和茅洲河红树林湿地浅层沉积物孔隙水中营养盐和重金属浓度以及二维高分辨有效态硫浓度分布。研究结果表明:除了\begin{document}${\rm{NO}}_3^- $\end{document}和Mo外,茅洲河沉积物孔隙水中\begin{document}${\rm{NH}}_4^+ $\end{document}、P与S2−和重金属Cd、Co、Cu、Fe、Ni、Pb与Zn的平均浓度均高于上覆水和深圳湾水体中平均浓度,这说明茅洲河沉积物孔隙水的污染程度更高,但深圳湾水体中营养盐和重金属等污染物来源多于茅洲河。茅洲河有效态硫浓度空间分布不均匀,存在明显的生物扰动通道,浓度值也随着沉积物深度逐渐增高。深圳湾在沉积物-水界面处营养盐和重金属的扩散通量为−0.27~0.006 5 μg/(cm2·d),茅洲河的扩散通量为−0.061~0.069 μg/(cm2·d)。
潮间带沉积物厌氧烃降解细菌的多样性及Desulfovibrio subterraneus ND17的分离鉴定
张琪, 邓晔, 邵宗泽, 王万鹏
当前状态:  doi: 10.12284/hyxb2022154
摘要(119) HTML全文(41) PDF 1267KB(37)
摘要:
潮间带作为海陆交界处,易受到来自海洋的石油污染,且各类石油烃进入沉积物后的降解过程尚不清楚。前人在各类生境中对好氧微生物烃降解方面已有较多研究,但对近海潮间带环境中的厌氧烃降解鲜有报道。本研究对青岛女岛湾潮间带沉积物深层样品以混合烃(中长链烷烃、多环芳烃)为碳源,硫酸盐作为电子受体进行厌氧富集培养。富集菌群的细菌多样性表明在混合烃作为碳源的作用下,优势菌群转变为脱硫叠球菌科(Desulfosarcinaceae)、脱硫杆菌科(Desulfobacteraceae)等具有石油烃降解潜力的硫酸盐还原菌。经分离纯化得到一株厌氧烃降解菌ND17,与地下脱硫弧菌属模式种Desulfovibrio subterraneus HN2T 16S rRNA基因序列的相似度为99.93%。进一步实验表明,菌株ND17在厌氧条件下对二十四烷和菲的降解率可分别达到53.9%和35.7%。这也是首次对脱硫弧菌属单菌在厌氧条件下进行石油烃降解的研究。脱硫弧菌作为一种广泛分布在厌氧环境的细菌,本研究为进一步认识其在海洋石油污染环境中的修复潜力提供了支撑。
鱼类 环境DNA metabarcoding片段的近缘物种识别差异
陈治, 马春来, 叶乐, 杨超杰, 王海山
当前状态:  doi: 10.12284/hyxb2022150
摘要(87) HTML全文(14) PDF 1255KB(38)
摘要:
已知的鱼类环境DNA(eDNA)metabarcoding片段均未被针对性考察其对近缘物种的适用性,实际使用过程中存在“物种丢失”风险。为筛选出物种识别率最高的片段,本研究比较了15个主流片段对106属(共935种)鱼类的识别差异。研究结果如下:(1)蛋白质编码基因(COI,片段15)的物种识别率最高,但其引物通用性最差;片段09、片段11、片段07、片段03、片段12的引物序列总平均遗传距离也较大,均存在eDNA低效扩增的风险;(2)片段长度影响物种识别率,核糖体基因中片段05、片段06、片段01、片段02及片段13的物种识别率较高;(3)非度量多维尺度分析(NMDS)显示,不同基因、同一基因不同片段的识别结果存在较大差异,应考虑多片段、多基因组合应用;片段01与片段02、片段05与片段06等在NMDS图上距离较近,存在相互替代性;(4)物种类群影响识别结果,eDNA研究仍需要进一步开发高识别率片段。综合物种识别率、引物通用性、NMDS分析等多方面因素,本研究推荐2×150 bp测序平台使用片段01(MiFish-U)、2×250 bp测序平台使用片段05(Ac12S),辅以片段13(Vert-16S-eDNA)等进行近缘鱼类多样性调查。本研究旨在为提高鱼类eDNA调查结果准确性提供一定技术支撑。
东海盆地X凹陷Y大气田的天然气成因、成藏模式及勘探意义
张迎朝, 胡森清, 陈忠云, 蔡华, 蒋一鸣, 刁慧, 王超
当前状态:  doi: 10.12284/hyxb2022011
摘要(94) HTML全文(39) PDF 1748KB(10)
摘要:
本文旨在厘清东海盆地X凹陷Y大气田天然气成因,建立成藏模式,以指导下步勘探部署。本文从天然气组分、烷烃气碳同位素、轻烃、凝析油生物标志化合物等分析入手,系统研究了油气成因类型及来源,并结合构造演化史、生烃史分析,建立了Y大气田成藏模式,提出了大中型气田的勘探方向。主要认识如下:(1)天然气组分碳同位素、轻烃和埋藏史分析表明,Y大气田天然气为凹中始新统平湖组烃源岩在龙井运动期(距今13 Ma)生成的高成熟煤型气;(2)凝析油姥鲛烷/植烷、规则甾烷等特征,反映了凹中区平湖组烃源岩发育于弱氧化−弱还原潮坪、潟湖沉积环境,生烃母质中存在一定数量的低等水生生物;(3)Y大气田具有“凹中区平湖组烃源岩、花港组大型水道砂储集体、挤压构造作用”时空耦合的成藏模式,明确了凹中挤压背斜带是X凹陷大中型气田勘探的主攻方向。
高温白化事件可提高涠洲岛澄黄滨珊瑚(Porites lutea)的耐热性
蒙林庆, 黄雯, 阳恩广, 王永刚, 许莉佳, 余克服
当前状态:  doi: 10.12284/hyxb2022126
摘要(116) HTML全文(44) PDF 1870KB(33)
摘要:
近年来,全球气候变暖引起的海水表层温度(SST)上升导致大规模珊瑚白化事件频繁发生,严重损害了珊瑚礁的生态健康。为了揭示白化事件对澄黄滨珊瑚(Porites lutea)耐热性的影响,进一步探索滨珊瑚对高温的生理响应,本研究对广西涠洲岛2020年夏季极端高温白化事件前、后的澄黄滨珊瑚进行了高温胁迫对比实验,并进行了生理生化指标分析。结果显示:(1)两组澄黄滨珊瑚对高温胁迫的响应模式一致,均表现为珊瑚触手收缩,虫黄藻密度、最大光量子产量(Fv/Fm)和叶绿素a浓度明显降低,抗氧化物(总超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、还原型谷胱甘肽)和铵同化酶(谷氨酰胺合成酶)活性(含量)显著地先升后降;(2)经历高温白化事件后的澄黄滨珊瑚生理指标表现更佳,其抗氧化物和铵同化酶都始终保持高的活性及灵敏的响应。这意味着涠洲岛的澄黄滨珊瑚经历高温白化事件后,可以通过提高抗氧化物和铵同化酶活性来提升耐热性,是其应对全球变暖的策略之一。这为该地区造礁珊瑚应对气候变暖提振了信心。本研究还揭示了涠洲岛澄黄滨珊瑚应对极端高温的生理响应模式,为珊瑚礁保护和生态修复提供了理论支持。
富营养河口水体藻华粒级结构的调控机制研究
张亚锋, 侯敏驰, 陈容, 王适, 雷越, 王旭涛, 殷克东
当前状态:  doi: 10.12284/hyxb2022142
摘要(91) HTML全文(42) PDF 1476KB(15)
摘要:
为探究富营养河口水体藻华粒级结构的调控机制,本研究利用枯水期珠江口上游河水、下游海水及其等比例混合水进行培养实验,跟踪监测水体中叶绿素a和营养盐的浓度变化,并利用稀释实验估算藻类生长速率(μ)和小型浮游动物的摄食速率(m),以阐明上行控制(营养盐刺激)和下行控制(摄食影响)对藻类粒级结构的影响。结果显示:营养加富能增加藻类的生物量,藻类群落的优势粒级由超微型和微型转换为小型;加富河水中μ维持2~3 d高值后下降,速率为(1.13±0.37)d−1,加富海水中μ逐步增加,速率为(1.06±0.16)d−1,加富混合水中μ轻微波动,速率为(0.58±0.14)d−1,总体上小型藻类μ最大。3组加富水体中m总体均先增大后下降,粒级差异不明显。藻类被小型浮游动物摄食率(m/μ)随粒级增大而减小,说明富营养刺激大粒级的生长,大粒级面临的被摄食压力较小。m/μ随藻类每日的比生长速率(µChl a)降低而增加,说明藻华前期由上行控制主导,后期下行控制作用相对加强。本研究表明,富营养化不仅能够改变藻华的生物量,而且能影响其粒级结构,初步阐明了富营养河口水体中藻华粒级结构的调控机制。
基于多时相多光谱遥感影像的珊瑚礁面积估算方法研究—以西沙群岛羚羊礁为例
熊媛, 黄荣永, 余克服
当前状态:  doi: 10.12284/hyxb2022138
摘要(129) HTML全文(31) PDF 4304KB(28)
摘要:
准确计算珊瑚礁的面积是评估其资源、环境效应的基础,但我国迄今对南海珊瑚礁的面积估算仍缺乏共识,缺少可靠的估算方法是导致这一现象的重要原因。针对这一问题,本文以西沙群岛羚羊礁为例,提出了一种利用多时相多光谱遥感影像低成本半自动化估算珊瑚礁面积的方法。首先快速目视确定地貌带分界线的粗略位置,然后利用基于梯度向量场的主动轮廓线模型(Gradient Vector Flow-Snake, GVF-Snake)实现这些分界线位置的自动精化,最后将不同时相的瞬时分界线转换为面要素进行多时相的融合,从而得到珊瑚礁的面积。基于53景Sentinel-2 多光谱成像仪(MSI)影像的实验表明,羚羊礁的总面积为17.22 km2(Landsat 8 陆地成像仪(OLI)用于方法稳定性的验证,得到的羚羊礁面积为17.29 km2),其中礁前斜坡、礁坪—潟湖坡、潟湖的面积分别为1.76 km2、10.29 km2、5.17 km2。该数值与实测数据具有较好的一致性。具体地,该方法获得的地貌带分界点与实测水深所指示分界点的位置偏差能控制在0.2~4.9 m的范围内(不超过0.5个像素),珊瑚礁最外轮廓线与30 m等深线的位置偏差亦在1个像素大小内(5.7~9.5 m),而估算面积与高分辨率WorldView-2影像解译得到的面积差异为0.02%。同时,该方法获得的珊瑚礁边界线的完整度、正确度、提取质量精度能够由单时相平均的60%、64%和54%分别提高至84%、83%和72%。此外,该方法能够减小基于不同遥感数据源的珊瑚礁面积估算结果的差异,即6景以上的多时相Sentinel-2 MSI和Landsat 8 OLI影像提取的珊瑚礁面积标准差分别不超过0.01 km2和0.05 km2,仅相当于珊瑚礁总面积的0.2%和0.5%。总而言之,该方法能够用低成本的10 m分辨率Sentinel-2 MSI和30 m分辨率Landsat 8 OLI影像获得接近1.8 m分辨率WorldView-2影像的面积估算精度,且具有良好的稳定性和可靠性。
大亚湾夏季浮游植物群落结构的长期变化及其与环境因子的关系
杨熙, 李开枝, 谭烨辉, 吕意华
当前状态:  doi: 10.12284/hyxb2022130
摘要(125) HTML全文(42) PDF 1308KB(26)
摘要:
本文分析了1999−2017年大亚湾夏季浮游植物群落结构的长期变化及其与环境因子的关系,结果显示,大亚湾海域海水温度呈显著下降趋势,盐度呈显著上升趋势;溶解无机氮浓度出现较大幅度提升,2008−2017年间大亚湾溶解无机氮浓度平均值比1999−2007年提升了72.73%;大亚湾浮游植物种类数变化趋势不明显,主要优势种没有发生明显变化,柔弱伪菱形藻(Pseudonitzschia delicatissima)为区域第一优势种,其次为中肋骨条藻(Skeletonema costatum);浮游植物总丰度、硅藻丰度、甲藻丰度以及主要种类中的柔弱伪菱形藻、中肋骨条藻和叉角藻(Ceratium furca)丰度均呈现显著上升趋势;浮游植物生物多样性指数(H′)和均匀度(J)均呈下降趋势。人类活动所引起的溶解无机氮浓度大幅升高以及外海水入侵加强所引起的海水温度降低和盐度上升导致了浮游植物丰度的上升、优势种的单一化和生物多样性指数的下降。
湛江湾真光层深度与初级生产力的时空变化及其影响因素
余果, 钟雅枫, 付东洋, 陈法锦, 刘大召, 徐华兵, 刘贝
当前状态:  doi: 10.12284/hyxb2022136
摘要(112) HTML全文(29) PDF 2858KB(33)
摘要:
基于2016−2017年4个季节航次数据,分析了湛江湾真光层深度与初级生产力的时空变化特征及其影响因素。结果表明,湛江湾真光层深度平均值为(6.95±3.17)m,空间变化比季节变化明显,Kd(PAR)与浊度存在显著的正相关关系,建立的线性回归模型R2为0.73(p<0.01),表明悬浮颗粒物对湛江湾真光层深度的影响占主导地位。利用VGPM模型得到初级生产力(以碳计)的平均值为(639.53±427.95)mg/(m2·d),其时空特征与真光层深度基本保持一致,真光层深度比叶绿素a浓度更能解释初级生产力的时空分布模式。
熊本牡蛎、葡萄牙牡蛎和长牡蛎组织菌群构成及功能的比较分析
叶静, 戴文芳, 刘圣, 林志华, 薛清刚
当前状态:  doi: 10.12284/hyxb2022144
摘要(60) HTML全文(27) PDF 2179KB(26)
摘要:
为探究健康二龄熊本牡蛎、葡萄牙牡蛎和长牡蛎5种组织间细菌群落组成、多样性和功能的差异,本研究利用Illumina高通量测序技术和PICRUSt2对3种牡蛎5种组织中的细菌群落构成及其潜在功能进行了比较分析。结果显示,在3种牡蛎的5种组织中共鉴定到6 220个细菌OTUs,其中3种牡蛎整体间共有的OTUs数占42.4%。3种牡蛎5种组织中的优势菌主要隶属于γ-变形菌纲(γ-proteobacteria)、α-变形菌纲(α-proteobacteria)、柔壁菌门(Tenericutes)和厚壁菌门(Firmicutes)。弧菌属(Vibrio)在熊本牡蛎的鳃、外套膜、性腺和血淋巴中的相对丰度均显著高于长牡蛎和葡萄牙牡蛎,且分别在熊本牡蛎外套膜、长牡蛎性腺和葡萄牙牡蛎血淋巴中相对丰度最高,但均在3种牡蛎肝胰腺中相对丰度最低。3种牡蛎5种组织间的菌群多样性均有所差异,其中在熊本牡蛎鳃、葡萄牙牡蛎外套膜和长牡蛎血淋巴中菌群多样性最高,而在熊本牡蛎血淋巴、葡萄牙牡蛎性腺和长牡蛎肝胰腺中菌群多样性最低。在不区分组织的情况下,3种牡蛎整体间的菌群结构存在显著差异(r=0.661,p<0.001)。此外,在熊本牡蛎肝胰腺、葡萄牙牡蛎鳃和长牡蛎血淋巴中细菌参与的能量代谢相关功能通路的相关丰度显著高于对应牡蛎的其他组织。本文结果表明,熊本牡蛎、葡萄牙牡蛎和长牡蛎组织内的菌群构成存在差异,且由细菌介导的功能也随牡蛎种类和组织类型发生改变。
西北太平洋海域黑潮区有机氯农药和多氯联苯的浓度及其组成特征
徐良, 贺静, 林明兰, 林田
当前状态:  doi: 10.12284/hyxb2022132
摘要(106) HTML全文(48) PDF 1060KB(13)
摘要:
由于传统持久性有机污染物(POPs)如有机氯农药(OCPs)和多氯联苯(PCBs)在全球范围内被广泛的限制或禁用,各种环境介质中的污染物浓度呈现逐年降低的趋势。西北太平洋作为远离大陆的开放性海域,无明显的污染点源,其洋流在POPs的输送和扩散过程中扮演重要的角色。本研究采集西北太平洋黑潮区表层和次表层(2~5 m和150 m)水体为研究对象,分析其中溶解态OCPs六六六(HCHs)、滴滴涕(DDTs)、氯丹(CHLs)和PCBs的浓度及组成特征。结果显示,黑潮区表层水体中HCHs、DDTs、CHLs和PCBs的浓度范围分别为30.7~68.8 pg/L、6.16~23.8 pg/L、1.07~5.75 pg/L和49.8~124 pg/L;次表层水体中分别为27.3~68.4 pg/L、7.06~14.1 pg/L、0.518~10.1 pg/L和34.1~68.4 pg/L。HCHs各异构体的比值特征表明该海域以林丹输入为主,而DDTs和CHLs的比值结果显示,该海域水体中滴滴涕和氯丹均主要是来自于历史残留。水体中PCBs主要以三氯联苯、四氯联苯为主,与东亚多氯联苯的历史使用情况吻合。黑潮水团体量巨大且内部分布均匀对污染物的垂直分布产生重要影响,即不同深度水体中OCPs、PCBs浓度及其组成相当;同时黑潮带来的高温、高营养盐水团对其海域生物体内污染物的富集形成潜在风险。
荣成马山里海域海草床分布现状及其生态特征
邓筱凡, 张宏瑜, 吴忠迅, 李文涛, 张沛东
当前状态:  doi: 12.12284/hyxb2022160
摘要(42) HTML全文(34) PDF 2853KB(20)
摘要:
海草床是滨海三大典型生态系统之一,具有极其重要的环境改善、资源养护和减灾防灾等生态功能,亦是全球重要的碳库。2016年8月,通过对荣成马山里海域的现场调查,发现面积为58.26 hm2的海草床,其海草的种类为红纤维虾形草(Phyllospadix iwatensis)和丛生鳗草(Zostera caespitosa)。红纤维虾形草分布面积为54.50 hm2,占该海域海草床总面积的93.5%,分为北部和南部2个带状区域,平均茎枝密度为(368.0±18.2)shoots/m2,平均生物量(干重,下同)为(297.0±41.5)g/m2。丛生鳗草分布面积为3.76 hm2,占海草床总面积的6.5%,呈现斑块状分布,与红纤维虾形草交错而生,平均茎枝密度为(691.2±17.1)shoots/m2,平均生物量为(534.0±70.7)g/m2。马山里海域海草床平均水深2.8 m,以岩礁底质为主。海草的生长状况存在显著的空间差异,与水温呈现显著的正相关,与水深和陆源污染物存在显著的负相关。结合历史资料,发现该海域海草床退化现象较严重,其主要威胁因素是人为干扰,主要包括渔业生产、养殖活动和陆源污染输入。建议合理规划周边海域的养殖规模和养殖密度、加强陆源污染物管控和开展海草床生态修复工程,以期为温带海草床的有效保护和科学管理提供参考。
长棘海星暴发对珊瑚礁区沉积物营养盐动力学的影响研究
夏荣林, 宁志铭, 余克服, 方草, 黄学勇, 韦芬
当前状态:  doi: 10.12284/hyxb2022128
摘要(45) HTML全文(17) PDF 1086KB(24)
摘要:
长棘海星暴发对珊瑚礁生态系统产生了严重危害,而水体营养盐的补充可能是导致长棘海星暴发的一个关键因素。砂质沉积物对调控珊瑚礁区的营养盐浓度和结构起着关键作用,因此本研究通过流动式反应器对长棘海星和砂质沉积物进行模拟实验,分析长棘海星排泄活动及其死亡后有机体降解对水体营养盐的影响,并探究砂质沉积物的响应。实验结果表明:(1)长棘海星排泄的溶解无机氮(DIN)和无机磷(DIP)通量分别为(83.55±4.74)μmol/(ind.·h)、(2.53±0.03)μmol/(ind.·h),这些营养盐可能给长棘海星的持续暴发提供营养条件。(2)砂质沉积物对长棘海星排泄导致的营养盐浓度升高具有缓冲作用,约70.7%的DIN和91.4%的DIP被截留在沉积物中,但沉积物界面营养盐交换导致的氮磷比升高可能不利于珊瑚生长。(3)长棘海星死后的有机体降解可促使沉积物—水界面释放营养盐,结合海星暴发密度估算,其释放的营养盐可导致上覆水中DIN和DIP浓度分别升高0.32 μmol/L和0.01 μmol/L,这可能会促使大型藻的快速生长而妨碍珊瑚的自我修复。
平潭海域夜光藻对几种饵料藻的利用与生长
张海艳, 李晓东, 杨桂琴, 路玮静, 常阳, 王紫阳
当前状态:  doi: 10.12284/hyxb2022156
摘要(33) HTML全文(16) PDF 1540KB(8)
摘要:
夜光藻(Noctiluca scintillans)藻华是我国近海常见的生态灾害,其暴发机制尚不明确。为探究营养条件在其形成机制中的作用,本文分析了几种常见饵料藻与同海域硅藻培养下夜光藻的种群增长,同时探究模拟海水混合与营养盐水平对其种群增长的影响。结果发现:不同饵料藻培养下,夜光藻种群增长有着显著差异,其中亚心形扁藻(Platymonas subcordiformis)组中夜光藻的平均增长率为0.151 d−1,远高于其它饵料藻。海水混合对夜光藻种群增长有一定的积极作用,模拟混合时部分实验组中夜光藻增长率显著高于静置实验组,其中微小海链藻(Thalassiosira minima)培养下夜光藻种群增长率为(0.136±0.001)d−1,远高于除扁藻以外的其他实验组。随着营养盐水平的增加,与亚心形扁藻共培养的夜光藻种群增长出现明显的先增强后减弱的趋势,拟合结果表明其种群增长符合Boltzmann模型,并与营养盐水平相关。结果表明海水混合与营养盐输入引起的平潭海域微藻的快速繁殖在当地夜光藻藻华的形成机制中可能起着重要的作用。
福建沿海全新世相对海平面变化:地质记录与“冰川-水均衡调整”(GIA)模拟对比
王龙, 王张华, 李翠玉
当前状态:  doi: 10.12284/hyxb2022065
摘要(46) HTML全文(32) PDF 3040KB(20)
摘要:
重建高质量的全新世相对海平面变化曲线,可为海岸带人类社会科学预测及应对未来海平面上升风险,提供重要的地质历史依据和长时间尺度的数据参考。福建海岸带已发表了多条全新世相对海平面变化曲线,然而已有曲线反映的相对海平面变化历史,存在较大差异,甚至是矛盾结果。同时,相对海平面长期变化机制及影响因素也不明确。本研究收集、整理了福建沿海已发表的全新世相对海平面数据,对已有数据的年代、高程、指示意义等属性信息进行重新检查和校正,根据国际方法体系,建立了该区域一个标准化的全新世“相对海平面数据库”,共包括海平面数据183个。在此基础上,采用“变量误差–综合高斯(EIV-IGP)”统计学模型,提出了一条新的福建沿海全新世相对海平面变化曲线。并应用“冰川–水均衡调整”(GIA)理论,开展了相对海平面变化GIA模拟。最后,综合相对海平面变化地质记录及GIA模拟结果,得出以下结论:(1)福建沿海11.28~7.08 ka,相对海平面由–23.55±6.94 m快速连续上升至–1.51±1.80 m;7.08~4.08 ka,相对海平面由–1.51±1.80 m缓慢上升至约1.09±1.38 m;3.48 ka前后,相对海平面高于现代海平面约1.35±1.23 m。此后,波动下降并逐渐接近现代位置。(2)“冰川–水均衡调整”作用是福建全新世相对海平面变化的主要长期作用机制。11.28~7.00 ka,相对海平面变化主要受冰盖融水控制;7.00 ka以来,“水均衡调整”作用逐渐占据主导。(3)福建沿海中–晚全新世(6.75~0.16 ka)期间,存在高于现今海面位置的“高海平面”现象。不同于传统构造运动主导观点,研究认为GIA引起的“陆地掀斜”和“海洋虹吸”作用,可能是该区域“高海平面”现象产生的主要原因。(4)福建沿海全新世相对海平面变化,存在一定程度的空间差异。不同岸段之间的沉积物压实、差异性构造运动和潮差变化等非GIA因素,可能是这一现象产生的重要原因。
渗透海床上矩形Bragg防波堤对波浪反射的研究
倪云林, 龚倩, 沈梦佳
当前状态:  doi: 10.12284/hyxb2022103
摘要(53) HTML全文(20) PDF 1302KB(16)
摘要:
与海床不可渗透的情况相比,波浪在可渗透海床上传播时会发生波能衰减。本文将基于可渗透海床上一维修正型缓坡方程,建立方程求解的有限差分模型。将通过与Zeng等不可渗透海床上矩形Bragg防波堤对波浪反射系数解析解的对比,验证有限差分模型的正确性和适用性。进一步,将研究海床可渗透情况下,海床的渗透性参数、坝体的相对宽度、数量、浸没度对波浪反射系数的影响及其与海床不可渗透情况下的差异。本文研究发现Bragg共振发生时的反射系数随坝体数量的增多而增大,随海床渗透性参数和坝体浸没度的增大而减小,并且存在一个坝体相对宽度值会使Bragg共振反射达到最大。相较于海床不可渗透的情况,发生Bragg共振反射的波浪频率几乎相同,但反射系数减小,而且,零反射(或全透射)现象在不再存在。
链状裸甲藻赤潮消亡过程及其与休眠包囊关系的初步研究
李光毅, 刘保清, 邱勇, 黄龙展, 陈竞武
当前状态:  doi: 10.12284/hyxb2022148
摘要(31) HTML全文(20) PDF 1641KB(10)
摘要:
本文于2018年6月10-14日对在泉州湾海域发生的一次链状裸甲藻(Gymnodinium catenatum)赤潮的消亡过程进行研究。在现场跟踪监测,共设置4个站位,进行6个航次海洋环境及浮游植物的调查。结合本文对泉州湾海域甲藻包囊的调查研究,探索休眠包囊与赤潮生消过程的关系。研究结果显示,赤潮发生时海况良好,水温和盐度分别介于27.0~28.5℃和29.5~31.7之间,活性磷酸盐和无机氮含量分别介于未检出至0.045 4 mg/L和0.050~0.281 mg/L之间,赤潮生物密度与营养盐没有呈现显著的相关关系,大风大浪是导致赤潮消亡的重要原因;赤潮消亡过程中共鉴定浮游植物3门48属100种,硅藻门种类最多;赤潮消亡期间浮游植物群落结构发生变化,前期链状裸甲藻占绝对优势,最高密度达(7.02±0.11)×106 cells/L,后期中肋骨条藻(Skeletonema costatum)和旋链角毛藻(Chaetoceros curvisetus)代替链状裸甲藻成为优势种,且浮游植物种类数明显增加;同时在泉州湾海域共鉴定甲藻包囊5大类37种和1种未定种,平均丰度为574 cysts/g,以异养型甲藻包囊为主;休眠包囊在赤潮生消过程中起着重要作用,赤潮消亡时形成休眠包囊,包囊数量会随着时间呈下降趋势,但仍有萌发的可能,具有重新暴发赤潮的潜在性,需要引起重视。
大西洋经向翻转环流对岁差响应的气候背景依赖性
邓凤飞, 张旭
当前状态:  doi: 10.12284/hyxb2022099
摘要(38) HTML全文(19) PDF 3747KB(13)
摘要:
大西洋经向翻转环流(Atlantic Meridional Overturning Circulation,AMOC)是气候系统重要的组成部分,其强度变化可直接影响南北半球的热量分配,厘清其变化机理对全球变暖背景下的未来预估至关重要。海洋沉积物记录发现,在晚更新世,AMOC的变化与地球岁差周期有紧密联系,但其物理机理尚不清楚。本文利用COSMOS模型,通过敏感试验,分析在冰盛期冷期和间冰期暖期气候背景下,AMOC对地球岁差变化的响应机理。结果表明:岁差降低引起的北半球夏季太阳辐射增强,会导致间冰期暖期背景下的AMOC显著减弱,但对冰盛期AMOC的影响并不明显。通过进一步分析发现,在间冰期暖期,夏季太阳辐射增强,造成高低纬大西洋海表的升温,同时促进北大西洋高纬度地区的局地降水,两者导致北大西洋表层海水密度降低,共同削弱大西洋深层水生成。而在冰盛期冷期,大西洋高低纬度地区的响应对AMOC的影响反向——副热带升温触发的海盆尺度低压异常,通过其南侧的西风异常削弱大西洋向太平洋的水汽输送,导致净降水增多,海表盐度下降;同时,高纬度升温造成的海冰减少,促进了海洋热丧失,海表失热变重,有利于大西洋深层水的生成,最终两者的共同作用导致AMOC对岁差变化的响应偏弱。本文系统揭示了不同气候背景下,岁差尺度AMOC变化的控制机理,对理解晚更新世AMOC重建记录中持续存在的岁差周期具有重要启示意义。
210Po-210Pb活度不平衡鉴年法测定北极冰区表层冰雪年龄
钟强强, 王求贵, 于涛, 黄德坤, 王浩, 陈随缘
当前状态:  doi: 10.12284/hyxb2022073
摘要(52) HTML全文(15) PDF 3516KB(10)
摘要:
远离河流和大陆的北冰洋冰区,大气沉降是210Po、210Bi、210Pb和7Be核素等最重要的来源。降雪一旦形成即被标记具有特定的210Po/210Pb活度比值,并降落到海冰表面,进入封闭状态。在封闭体系的冰雪中,随着时间推移,210Po从相对于210Pb强烈亏损的状态逐渐回复到210Po-210Pb平衡状态。因此可以通过分析北冰洋表层冰雪中210Po-210Pb活度不平衡特征,量化冰区表层冰雪的表观年龄。本文搜集整理了北极地区气溶胶的210Po/210Pb活度比值,结合2018年中国第9次北极科学考察航次和2015年美国GEOTRACES 北冰洋航次(US GEOTRACES Arctic cruise)中若干冰站表层冰雪的210Po/210Pb活度比特征,估算了北冰洋表层冰雪的表观年龄。结果表明,2018年中国冰站采集的表层冰雪年龄变化范围为106~272 d,远大于2015年美国冰站采集的表层冰雪的年龄;而两国冰站表层冰雪的年龄都呈现一定的纬度效应,即随着采样站位越靠近北极点,总体上表层冰雪的年龄呈现越来越大的特点,表明北极冰区表层冰雪越靠近北极点,表层冰雪被保留的时间会越长。210Po/210Pb 活度不平衡定年法可以作为一种评估北冰洋冰雪年龄的方法并与遥感技术协同使用。
单体氨基酸δ15N在关键种鳀鱼食物链的示踪研究
刘海珍, 蔡德陵, 刘道辰
当前状态:  doi: 10.12284/hyxb2021134
摘要(172) HTML全文(49) PDF 2965KB(63)
摘要:
为了解黄、东海食物网关键种鳀鱼食物链的氨基酸营养流动特征,采用活体生物饵料对鳀鱼食物链的中下营养层次“小球藻–中华哲水蚤–鳀鱼”进行了室内受控试验研究,受控实验进行50 d后,对食物链生物组分的11种氨基酸氮稳定同位素(δ15N)与生物(组织)整体δ15N进行了分析,结果表明:在3个营养层次之间,整体δ15N和氨基酸δ15N组成差异比较大,整体δ15N的变化范围为−4.25‰~1.56‰,氨基酸δ15N的变化范围为–9.72‰~10.81‰,3种生物组分的整体δ15N和氨基酸δ15N值随食物链升高呈富集趋势。5种必需氨基酸δ15N在食物链营养层次之间分馏模式相近;必需氨基酸在3个营养层次之间呈显著正相关性(中华哲水蚤–鳀鱼肌肉:R2=0.86,p<0.05;小球藻–中华哲水蚤:R2=0.85,p<0.05),这可能说明必需氨基酸δ15N在食物链营养层次间具有相似的分馏途径。小球藻与中华哲水蚤非必需氨基酸δ15N值之间相关性较弱,而中华哲水蚤与鳀鱼肌肉组分之间非必需氨基酸的δ15N值呈显著相关性(R2=0.73,p<0.05),表明中华哲水蚤自身合成非必需氨基酸的趋势明显,而鳀鱼易于从中华哲水蚤直接摄取非必需氨基酸。本研究以期为采用氨基酸单分子δ15N开展营养生态学研究提供科学参考和依据。
巴厘岛海域海洋内波的卫星遥感观测与数值模拟分析—4·21印尼潜艇失事事件原因初探
梁建军, 贾童, 蔡夕方, 李晓明
当前状态:
摘要(183) HTML全文(60) PDF 951KB(32)
摘要:
基于巴厘岛北部海域海洋内波卫星遥感观测与数值模拟结果,本文对4·21印尼潜艇失踪事件原因进行了初步分析。结果表明,在印尼潜艇失事海域和时间,源于龙目海峡的海洋内波向北传播并广泛分布于巴厘岛北部海域,振幅可达50 m。潜艇很可能遭遇了大振幅海洋内波发生“掉深”而导致失事。
林丽娜, 陈红霞, 刘娜
当前状态:
摘要(774)
摘要:
东海南部海洋初级生产力与鲐鱼资源量变动关系的研究
官文江, 陈新军, 高峰, 李纲
当前状态:
摘要(2506)
摘要:
海洋初级生产力决定海洋渔业资源的潜在产量,我国应用海洋初级生产力方法估算渔业资源量亦已取得不少研究成果,但海洋生态系统中的营养控制机制复杂多样,将影响海洋初级生产力与鱼类资源量的关系。本文利用中国大型灯光围网渔业在东海南部渔场的鲐鱼(Scomber japonicus)捕捞数据与海洋净初级生产力的遥感资料分析了鲐鱼资源量变化与净初级生产力的关系,探讨了其生态系统营养控制机制。研究结果表明,净初级生产力与标准化CPUE(Catch Per Unit Effort)不存在显著的线性关系(P>0.05),但呈显著非线性关系(P<0.05),且这种非线性关系表现为倒抛物线,即鲐鱼资源量随净初级生产力的增加而提高,但当净初级生产力进一步增加,鲐鱼资源量则呈下降趋势。净初级生产力与标准化CPUE呈显著的倒抛物线关系表明生态系统存在上行控制机制,但并非受该机制完全控制。种间竞争或浮游动物资源量的变动均可能引起鲐鱼资源的相对丰度与净初级生产力呈倒抛物线关系。
封面
2022 年 7 期封面
2022, 44(7).  
摘要(37) PDF 3667KB(10)
摘要:
目录
2022 年 7 期目录
2022, 44(7): 1-3.  
摘要(32) HTML全文(5) PDF 971KB(6)
摘要:
物理海洋、海洋气象、海洋物理
黄海潮波系统下的GOCI反演及OSU模式海表流场数据适用性研究
崔赫, 陈建裕, 曹振轶, 管卫兵, 朱乾坤, 龚芳
2022, 44(7): 1-16.   doi: 10.12284/hyxb2022108
摘要(145) HTML全文(33) PDF 4315KB(38)
摘要:
黄海呈现独有的地形条件,且该海域的潮波运动独具特征。本文利用静止海洋水色成像仪(Geostationary Ocean Color Imager,GOCI)遥感反演和俄勒冈州立大学(Oregon State University,OSU)潮流模式分别获取了黄海海域的海表流场,基于该海域独特的潮波系统提出并识别潮波干涉区,进而对GOCI反演的流场做潮流提取,并对两种潮流数据作分区可用性评价,通过实测的漂流浮标数据验证评估。结果表明:利用GOCI反演和OSU潮流模式获取的海表流场具有一定程度的可靠性,GOCI反演的海表流场的流速平均相对大小误差值为0.77,OSU潮流模式获取的海表流场流速平均相对大小误差值为0.49;在靠近潮波干涉区的黄海中部海域,GOCI潮流数据与实测数据在方向上的一致性要优于OSU潮流数据,两者平均角度误差值分别为48.45°和63.10°;在远离潮波干涉区的黄海近岸海域,OSU潮流数据与实测数据在速度大小和方向上的一致性要优于GOCI潮流数据。
南海及邻近海峡垂向位移负荷潮和自吸−负荷潮
徐晓庆, 魏泽勋, 滕飞, 方国洪
2022, 44(7): 17-24.   doi: 10.12284/hyxb2022112
摘要(103) HTML全文(52) PDF 3665KB(26)
摘要:
本文采用Green函数方法,基于高分辨率南海海潮模型、DTU10全球海洋潮汐模型以及Gutenberg-Bullen A地球模型计算了南海及邻近海峡的负荷潮。结果表明,M2垂向位移负荷潮振幅最大值出现在台湾海峡,其值超过18 mm;另一个极大值区出现在加里曼丹岛西北外海,其值超过14 mm。K1和O1垂向位移负荷潮振幅在南海南部最大,分别超过18 mm和14 mm;另一个极大值区出现在北部湾,振幅超过8 mm。在研究海区内,全日潮的垂向位移负荷潮不出现无潮点。自吸−负荷潮分布特征与垂向位移负荷潮相近,其振幅大约是垂向位移负荷潮的1.2~1.7倍,其位相与垂向位移负荷潮基本上相反。M2自吸−负荷潮最大振幅值也出现台湾海峡和加里曼丹岛西北外海,其值分别超过24 mm和18 mm。
温州湾海域潮形偏态时空分布特征研究
冯曦, 周雨晨, 孙凤明, 徐欢, 温世玮, 孙壮, 刘诗静, 冯卫兵
2022, 44(7): 25-36.   doi: 10.12284/hyxb2022096
摘要(174) HTML全文(42) PDF 3364KB(61)
摘要:
人类活动引起的岸线变化影响着近岸海域的潮波在传播过程中的运动特征。本研究基于瓯江口与乐清湾5个验潮站,时间跨度为1984−2019年的逐时潮位实测资料,分析了该海域潮波形态的时空变化规律并解构造成潮汐不对称性的主要分潮簇的贡献度。研究发现,温州湾海域瓯江河口与乐清湾潮形有明显的不同,潮汐不对称性在瓯江河口涨潮占优,且向上游方向持续增大,但在乐清湾内则落潮占优。该海域潮汐不对称性呈现出明显的季节性变化特征。在6−7月、12月至翌年1月时\begin{document}$ \gamma $\end{document}值达到最大。该海域潮汐不对称性主要由分潮组合M2/M4、M2/S2/MS4、M2/N2/MN4等分潮簇控制,分潮簇如M2/S2/MS4、M2/N2/MN4、O1/K1/M2的不对 称贡献度则表现出明显的季节性变化。从2000年起,温州湾海域涨潮占优的潮汐不对称性呈现逐渐减弱的趋势,这与瓯江河口频繁的海岸工程存在一定的联系。
河口地貌对潮汐不对称性影响的数值模拟研究
周曾, 陈璐莹, 蒋春海, 储鏖, IanTownend, 张长宽
2022, 44(7): 37-46.   doi: 10.12284/hyxb2022120
摘要(181) HTML全文(45) PDF 1824KB(61)
摘要:
河口地貌形态对潮汐不对称性的产生和发展有着至关重要的作用。本文根据英国Humber河口数据建立了概化模型,研究了在同一纳潮量情况下,主槽断面形态、平面形态和河口收缩率对河口潮汐不对称性的影响。结果表明,较深的主槽能使相位差峰值出现较晚且峰值更大,从而影响局部区域的涨潮流强弱,主槽越浅,最大落潮流速越小,落潮所需历时越长,河口更倾向于涨潮主导,窄潮滩倾向于涨潮主导型,宽潮滩倾向于落潮主导型;平面形态沿程收缩且长度较长的河口涨潮主导型最强,此外,河口宽度沿程缩窄会加大主槽的余流流速,减小潮滩的余流流速;随着河口平面收缩率的增强,主槽的余流流速减小,潮滩余流流速增大,潮滩更倾向于涨潮主导。本文进一步丰富了河口地形地貌变化对潮汐不对称性影响的认识,可为河口区工程建设和管理维护提供科学依据。
常数和变化积雪密度方案诊断计算积雪厚度的敏感性研究
张慧敏, 金梅兵, 祁第
2022, 44(7): 47-57.   doi: 10.12284/hyxb2022110
摘要(117) HTML全文(41) PDF 1412KB(7)
摘要:
海冰上积雪的分布是影响海冰与大气能量交换以及气候变化的重要因素。当前的CMIP6气候模式(如CESM2和NESM3)采用定常的积雪密度,而专注于模拟雪厚度和密度变化的模式(如SnowModel-LG)则采用经验的变化雪密度公式。对比CryoSat-2卫星观测的积雪厚度发现,从积雪厚度的空间分布与平均值难以判断出变化雪密度对北冰洋积雪厚度模拟产生何种影响,对于变化雪密度模拟积雪厚度的改进及机制有待进一步研究。本文采用随气温、风速等因子变化的雪密度经验公式模型,并利用SNOTEL单站的长时间序列观测资料,对不同影响因子设计如下敏感性实验:A. 考虑所有气象因子的变化雪密度模型;B. 常数雪密度模型;C. 在A中不考虑风对密实化的影响;D. 在A中不考虑气温对密实化的影响。实验A、B、C和D诊断计算的2018年11月1日至2019年5月10日积雪厚度的均方根误差分别为4.2 cm、4.8 cm、25.9 cm和4.2 cm。结果表明,变化雪密度方案A模拟的积雪密度、厚度在平均值上与常数雪密度的结果接近,但其模拟的积雪厚度均方根误差最小,并且能够模拟出积雪厚度在几天到十几天时间尺度上的高频变化,同时减小了这种高频变化对应时段雪厚模拟结果的相对误差,二者具有一定的相关性。此外,还发现气温变化对积雪密实化的影响远小于风。
海洋地质
北极拉普捷夫海夏、秋季颗粒有机碳的分布与来源
夏逸, 胡利民, 黄元辉, 白亚之, 叶君, 范迪, 孟宪伟, 石学法
2022, 44(7): 58-70.   doi: 10.12284/hyxb2022102
摘要(101) HTML全文(47) PDF 2847KB(18)
摘要:
随着全球变暖的加剧,北极陆架边缘海碳的源汇过程对全球碳循环的影响及其气候环境效应日益显著。拉普捷夫海作为北冰洋典型的陆架边缘海,在大河、海冰、海洋初级生产力及海岸侵蚀的影响下,该区沉积有机碳的来源、输运和埋藏等过程独具特色。本文基于2018年中俄第二次北极联合科考获得的悬浮颗粒物样品和水文资料,研究了夏末秋初拉普捷夫海颗粒有机碳的分布特征、来源及其影响因素。结果表明,颗粒有机碳(POC)的浓度位于35.27~1 185.58 μg/L之间,平均为172.65 μg/L。受河流输入、海岸侵蚀和海洋初级生产力的影响,表层POC浓度分布呈现近岸高、远岸低趋势;底层POC浓度分布主要受控于沉积再悬浮作用,高浓度POC出现在勒拿河三角洲的东部区域。总悬浮颗粒物浓度与POC浓度总体呈显著正相关,显示出其对POC空间分布的直接影响,且两者在底层中的相关性要高于表层,表明不同层位的POC可能存在来源差异。研究区POC的δ13C值处于−31.03‰~−25.79‰之间,表层δ13C值较底层明显偏负,且部分站位的δ13C值甚至低于周边陆源有机碳的端元,这反映了可能除陆源输入的贡献外,近海浮游植物直接利用大量陆源有机质降解产生的溶解无机碳的过程也对该区域POC的供应和来源解析具有重要的影响。
密西西比河入海水体悬沙浓度变化过程研究
杨江洁, 戴志军, 梅雪菲, FagherazziSergio
2022, 44(7): 71-81.   doi: 10.12284/hyxb2022098
摘要(129) HTML全文(67) PDF 3514KB(33)
摘要:
河流入海水体悬沙浓度的变化直接反映该流域人类活动和自然应力的影响。基于密西西比河塔伯特兰丁站长期水文资料,本文采用百分位法、Mann-Kendall法等统计方法对近40年密西西比河入海水体悬沙浓度进行分析,探究密西西比河通过“鸟足状”三角洲进入墨西哥湾的水体悬沙浓度变化过程及其可能影响因素。结果表明:(1)在1976−2015年期间,密西西比河入海水体悬沙浓度展现阶段性下降趋势,其中第一时期即1976−1987年期间,入海水体悬沙浓度相对较高,平均值为0.33 kg/m3;第二时期即1988−2015年期间,悬沙浓度较低且平均值为0.25 kg/m3。(2)密西西比河日径流量与悬沙浓度之间的关系符合高斯分布。与1976−1987年相比,1988−2015年期间水沙关系曲线较为扁平,日均超过0.60 kg/m3的高悬沙浓度事件明显减少。在低流量及起动流量阶段,悬沙浓度随着流量的增加而增加,在流量接近20 000 m3/s时,悬沙浓度达到最大值,流量高于20 000 m3/s后,悬沙浓度反而随着流量增加而减小。同时,密西西比河月均水沙关系在1976−1987年期间呈双绳套样,1988−2015年期间则呈现“先沙后水”的顺时针单一型绳套样。(3)分洪工程建设及土壤保持措施是影响密西西比河入海水体悬沙浓度的主要原因。其中,工程建设减少了河道沿程沉积物物源,土壤保持措施使土地侵蚀减少,从而使得悬沙浓度保持较低水平。此外,极端水文事件对密西西比河入海悬沙浓度的影响较小。
1986–2019年粤东企望湾砂质海岸线演变过程与驱动机制研究
朱萝云, 刘婷婷, 凡仁福, 丁圆婷, 于吉涛
2022, 44(7): 82-94.   doi: 10.12284/hyxb2022100
摘要(155) HTML全文(73) PDF 1822KB(55)
摘要:
本文采用1986–2019年113景Landsat影像提取高潮线,辅以2015–2019年实测剖面数据,开展了海湾尺度上海岸线的中长期演变过程与驱动机制研究。结果表明:企望湾以中间小型基岩岬角为界划分出的西侧海滩和东侧海滩分别具备4种和3种不同的空间特征;超过一半的区域其海岸线演变表现为非线性行为;Mann-Kendall趋势检验和显著性分析方法较好地解决了已有研究中对研究时段划分缺乏依据的问题;近5年的实测剖面数据也验证了企望湾近期显著的淤积和侵蚀现象。进一步研究表明,自西向东的沿岸输沙过程是近期海岸线演变主要的驱动机制,东侧防波堤因为改变了控制性“岬角”的位置,造成了海湾平面形态不平衡,而中间小型基岩岬角也影响了企望湾侵蚀和淤积的空间差异性。研究结果对于预测未来岸线位置和控制岸线侵蚀风险具有重要的理论和现实意义。
海洋生物
水温变暖对西北太平洋柔鱼潜在栖息地分布的影响
龚彩霞, 陈新军, 高峰, 余为
2022, 44(7): 95-102.   doi: 10.12284/hyxb2022134
摘要(66) HTML全文(16) PDF 2004KB(31)
摘要:
根据影响西北太平洋柔鱼栖息地分布的主导环境因子—海表面温度,基于最大熵模型,利用1996−2005年气候历史数据和两种不同情景(RCP4.5和RCP8.5)下的气候预估数据,分析了1996−2005年、2021−2030年、2051−2060年、2090−2100年主要捕捞月份(7−10月)柔鱼潜在栖息地变化。结果表明,柔鱼渔场纬度方向空间分布呈季节性南北移动;随着未来气候变化,在RCP4.5和RCP8.5两种情景下,2021−2030年、2051−2060年、2090−2100年7−10月柔鱼潜在栖息地分布较1996−2005年7−10月均呈现向北极移动趋势,适宜面积增加。推测柔鱼渔场季节性南北移动可能受各月适宜海表面温度范围变化的影响,在RCP4.5情景下,到21世纪末,各月柔鱼潜在最适宜生境向北移动1°~2°,适宜面积增加3%~13%;在RCP8.5情景下,到21世纪末,各月柔鱼潜在最适宜生境向北移动3°~5°,适宜面积增加42%~80%。
基于GAM和GWR模型分析环境因子对鱼类分布的影响—以山东近海多鳞鱚为例
简盈, 张云雷, 宋业晖, 张崇良, 纪毓鹏, 任一平
2022, 44(7): 103-111.   doi: 10.12284/hyxb2022146
摘要(77) HTML全文(27) PDF 3042KB(28)
摘要:
多鳞鱚(Sillago sihama)是山东近海重要的渔业种类之一。本研究根据2016年秋季(10月)在山东近海开展渔业资源底拖网调查取得的数据,分析该海域多鳞鱚的空间分布特征,并运用广义可加模型(GAM)和地理加权回归(GWR)模型探究影响其分布的因素及其与环境因子的非线性和空间非平稳性关系。GAM拟合结果显示,影响秋季多鳞鱚分布的环境因子主要有水深、底层水温和底层盐度,水深的偏差解释率最大,为23.50%。GWR模型拟合结果显示,多鳞鱚分布与水深和底层水温之间存在空间非平稳性关系。水深与多鳞鱚相对资源量呈负相关关系,底层水温与多鳞鱚相对资源量呈正相关关系。赤池信息准则和决定系数(R2)指标对比结果显示,GWR模型的表现优于GAM,在渔业生态数据分析中表现出较好的发展潜力。本研究为今后开展渔业生物空间分布提供了一种新的方法。
我国近海裸胸鳝属鱼类新记录种—黏裸胸鳝(Gymnothorax mucifer)形态与分子系统学研究
张国庆, 杨杰銮, 李培源, 梁馨艺, 梁日深, 林蠡, 李清清
2022, 44(7): 112-121.   doi: 10.12284/hyxb2022124
摘要(123) HTML全文(70) PDF 1009KB(21)
摘要:
本研究于2020−2021年在福建省厦门市近海水产市场采集到4尾黏裸胸鳝样品,为中国大陆近海新记录种。此前,该物种仅在澳大利亚、夏威夷等地有分布记录,并被认为是蠕纹裸胸鳝同种异名。本研究对采集的黏裸胸鳝进行详细形态特征分析,结合DNA条形码COI基因进行分子鉴定及系统进化关系分析。黏裸胸鳝的主要鉴别特征:体为黄棕色,头部前端淡紫色,身体布满细长、稀疏、弥散的树枝状不规则棕色斑纹,斑纹颜色靠近尾部加深加粗,形成网格状;臀鳍边缘白色,近尾部变为一列连续白色斑点;全长为体长的1.01倍,为头长的8.00~8.39倍;上颌齿每侧8~10个,下颌齿每侧14~20个,中央齿细长,均为单行;总椎骨数为117~139,平均椎骨式为6-47-130。基于COI基因分析,黏裸胸鳝与蠕纹裸胸鳝的遗传距离为0.074,大于Herbert设定的2%(0.020)作为区分不同物种最小遗传距离,表明两者应为不同的物种。形态上,两种裸胸鳝也存在差异特征,如黏裸胸鳝的斑纹较细长、稀疏、不明显,头部前端偏淡紫色,臀鳍白色边缘近尾部断裂成系列连续白色斑点;蠕纹裸胸鳝的斑纹粗大明显、颜色较深,头部前端黄白色,臀鳍白色边缘连续至尾尖。研究结果可为我国裸胸鳝属鱼类的系统分类及物种名录的修订提供分类基础。
海洋信息科学
基于完整目录数据的全球海啸时空分异研究
宁立新, 惠春, 程昌秀
2022, 44(7): 122-136.   doi: 10.12284/hyxb2022118
摘要(107) HTML全文(41) PDF 2729KB(25)
摘要:
海啸是自然灾害中对人类生命财产安全有严重威胁的灾难之一。随着全球气候变化和全球化贸易日益增强,越来越多的人口和经济暴露于海啸灾害。历史海啸灾害的时空分异分析可以帮助我们认识海啸灾害的演变规律,为灾害预警、灾害防控等提供有益参考。本文通过提取具有完整性和同质性的数据(爬高高度(RH))进行全球海啸的时空分异规律研究,结果表明:(1)对于0.1 m≤RH<0.5 m、0.5 m≤RH<1 m、1 m≤RH<5 m、5 m≤RH<10 m、10 m≤RH<20 m和20 m≤RH的间隔,海啸目录分别自1963年、1940年、1950年、1946年、1922年和1885年以来可以被认为是完整的;(2)全球海啸发生有一定的增加趋势,大约每年会多观测到7次波浪爬高事件。在0.1 m≤RH<5 m区间内,海啸发生呈现一定的周期性。当RH大于5 m时,表现出明显的增加趋势;(3)西北太平洋区域、南太平洋区域、东南太平洋区域、印度洋区域海啸发生有一定的增加趋势,而在北美区域则呈减少趋势,东北大西洋区域无显著变化;(4)除北美区域外,其他区域的海啸发生遵循一定的自组织临界行为,相比来说,东北大西洋区域更容易发生小的海啸事件,而西北太平洋区域和印度洋区域更容易发生各种强度的海啸事件。
基于遥感的南海北部中尺度涡对内孤立波传播的影响
孙丽娜, 张杰, 孟俊敏, 崔伟
2022, 44(7): 137-144.   doi: 10.12284/hyxb2022106
摘要(148) HTML全文(57) PDF 3058KB(25)
摘要:
海洋内孤立波和中尺度涡是南海北部常见的中尺度动力过程。本文利用2010−2015年的Terra/Aqua-MODIS、ENVISAT ASAR和多源卫星高度计资料开展了南海海洋内孤立波和中尺度涡遥感探测研究,分析了中尺度涡对内孤立波传播方向的影响。结果表明,中尺度涡和内孤立波主要在南海东北部海域共存,当二者共存时,气旋(冷涡)促使内孤立波偏离原来的传播方向,向西偏南方向传播;反气旋(暖涡)促使内孤立波向西偏北方向传播,气旋与反气旋改变的内孤立波传播方向刚好相反。内孤立波和中尺度涡共存时间主要集中在3−9月,其中,3月受气旋和反气旋的共同作用,内孤立波传播方向几乎无变化;4月和5月,主要受气旋影响,内孤立波偏离原来传播方向向南传播;6−9月,主要受反气旋影响,内孤立波偏离原来的传播方向向北传播。本文利用遥感手段探索了海洋中尺度涡对内孤立波传播方向的影响,结果与现场观测结果一致。
大气校正模型对多光谱水深反演影响的多维度分析
张焕炜, 马毅, 张靖宇
2022, 44(7): 145-160.   doi: 10.12284/hyxb2022122
摘要(105) HTML全文(54) PDF 2755KB(24)
摘要:
大气校正是水体定量遥感的基础与前提。本文从大气校正模型、大气校正模型参数、水体组分差异以及水深反演波段组合方式4个维度探讨大气校正模型对水深反演的影响。研究采用6S、FLAASH、ACOLITE与QUAC 4种大气校正模型,选取大陆型、海洋型与城市型气溶胶模式,以瓦胡岛西北侧与谢米亚岛周边浅水作为清洁水体研究区,以辽东浅滩与槟城海峡作为浑浊水体研究区,基于Landsat-8多光谱影像开展大气校正,并采用8种波段组合方式进行水深遥感反演。研究结果表明:(1)4种大气校正模型均可在一定程度上削弱大气对水体信号的影响;因参数选取以及研究区水体组分的不同,不同模型的校正结果存在一定差异;两类水体反射率峰值分别出现在蓝波段与绿波段;(2)6S大气校正模型鲁棒性较强,该模型因研究区水体组分发生变化导致对应的水深反演结果与其余模型相比波动较小;FLAASH模型在海洋型和城市型两种气溶胶模式水深反演结果在浑浊水体存在较为明显的差异,辽东浅滩浅水区平均相对误差相差7.9%;ACOLITE模型受水体类型影响显著且对浑浊水体具有优越性与稳定性,平均相对误差较FLAASH降低5.6%;(3)多波段水深反演精度普遍优于单波段,但反演精度与波段数目之间无显著的相关性;水深反演波段组合方式对不同研究区敏感性不同,清洁水体三波段模型的反演精度较好,浑浊水体中四波段模型的反演精度最优,平均相对误差较三波段模型降低达5.6%。
基于Hough变换原理的海冰厚度识别方法
张培宣, 陈晓东, 孔帅, 季少鹏, 季顺迎
2022, 44(7): 161-169.   doi: 10.12284/hyxb2022114
摘要(85) HTML全文(47) PDF 2116KB(19)
摘要:
作为主要海冰参数之一的海冰厚度对海冰灾害评估和极地船舶与冰区海洋工程结构设计具有重要意义。采用船侧视频图像对海冰厚度进行自动识别是提取海冰参数的重要方式。本文采用基于Hough变换的机器视觉方法对海冰翻转过程中的表面轮廓线进行识别,从而自动获取海冰厚度参数。根据海冰图像特征制定了图像边缘识别−近似线段识别−海冰轮廓线段组识别的计算流程。在线段组识别过程中,根据海冰的几何特征建立了由夹角、长度及间距参数相关联的3个识别参数所组成的判断条件。为验证方法的可靠性,将该方法用于“雪龙”号第八次北极科考的走航实测数据中,结果表明,3个识别参数均具有最优阈值。当低于最优值时提高阈值可增加有效识别率;而高于最优值时提高阈值则会导致误判率增大,采用最优阈值可使冰厚识别率达到90%以上。因此,采用基于Hough变换的冰厚识别方法可实现对海冰厚度的实时监测。
冰脊间遮掩作用对冰−水拖曳力影响的实验研究
王爽, 卢鹏, 祖永恒, 张丽敏, 王庆凯, 李志军
2022, 44(7): 170-176.   doi: 10.12284/hyxb2022104
摘要(73) HTML全文(38) PDF 1064KB(13)
摘要:
为定量研究多冰脊之间的尾流遮掩作用对海冰漂移运动的影响,物理模型试验(试验有限水深为0.45 m)测量了多冰脊拖曳力的衰减变化。冰脊模型选用底角为45°的等腰直角三角形,选取了4种入水深度、9种冰脊间距进行测量。试验得到了前后冰脊拖曳力及其比值在尾流遮掩情况下的变化规律。前冰脊拖曳力与单冰脊情况一致,与冰脊速度的平方保持线性关系;而后冰脊在间距较小时出现了反向拖曳力,随冰脊间距的增大,后冰脊拖曳系数先减小再增大至不变。前后冰脊拖曳力比值的变化规律可以用指数遮掩函数来描述,该遮掩函数与冰脊间距和入水深度有关而与流速无关。通过与现有海冰模式中的遮掩函数对比,研究结论增强了该指数公式的适用性,加强了对海冰动力学模式中遮掩函数的理解。