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海杂波是雷达探测海面目标的重要背景干扰,其强度和统计特性受海况和雷达参数的共同制约。本文针对海杂波强度(即海面均值散射系数),将多源卫星遥感海面风场和微波散射计常用的地球地球物理模式函数相结合,提出一种全球平均海杂波近实时估计框架模型,旨在“近实时”和“全球尺度”上实现较高精度的平均海杂波估计。以Ku波段及中等入射角为例,利用 HY-2系列卫星与 CFOSAT 卫星散射计实测数据对估计结果进行检验,并系统分析了平均海杂波估计相对误差的时空分布特征及影响因素。结果表明,VV和HH极化的估计结果均与实测数据具有良好的一致性,相对误差分别为1.5~1.8 dB、2.1~2.4 dB。夏季相对误差较小,冬季相对误差偏大;低纬度海域相对误差较大,中高纬度海域相对误差则随季节变化。此外,风速与相对风向是调制平均海杂波估计相对误差的主要因素。本文提出的模型方法可拓展至其它微波波段和入射角,为全球平均海杂波近实时估计提供了一种可靠的实践参考。
海杂波是雷达探测海面目标的重要背景干扰,其强度和统计特性受海况和雷达参数的共同制约。本文针对海杂波强度(即海面均值散射系数),将多源卫星遥感海面风场和微波散射计常用的地球地球物理模式函数相结合,提出一种全球平均海杂波近实时估计框架模型,旨在“近实时”和“全球尺度”上实现较高精度的平均海杂波估计。以Ku波段及中等入射角为例,利用 HY-2系列卫星与 CFOSAT 卫星散射计实测数据对估计结果进行检验,并系统分析了平均海杂波估计相对误差的时空分布特征及影响因素。结果表明,VV和HH极化的估计结果均与实测数据具有良好的一致性,相对误差分别为1.5~1.8 dB、2.1~2.4 dB。夏季相对误差较小,冬季相对误差偏大;低纬度海域相对误差较大,中高纬度海域相对误差则随季节变化。此外,风速与相对风向是调制平均海杂波估计相对误差的主要因素。本文提出的模型方法可拓展至其它微波波段和入射角,为全球平均海杂波近实时估计提供了一种可靠的实践参考。
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声速是海洋声学探测与应用的核心物理参数,其精度直接决定水声通信、海底地形测绘及声层析成像等技术的可靠性。目前声速剖面主要通过温盐深(CTD)数据借助经验公式间接计算获得,其中Chen-Millero(1977)、Del Grosso(1974)和Wilson(1960)公式是全球最常用的三种声速算法。然而,这些公式多基于中低纬度海洋数据构建,在具有低温、强层化、淡水输入显著的北极海域的适用性尚未得到充分验证。本研究基于中国第九次北极科学考察(2018年)在门捷列夫海岭以东172°W经向断面获取的高精度CTD与声速剖面仪(SVP)同步观测数据,系统比较了上述三种算法在北极典型环境下的计算精度。结果表明,在这一断面上,Del Grosso (1974) 经验公式综合性能最优,在整个断面和全水深范围内表现出最高的准确性(平均偏差0.62 m/s)与最佳稳定性(偏差标准差0.23 m/s),是区域声速计算的首选算法。Wilson(1960)公式存在显著深度依赖性系统高估,500 m以深平均偏差达1.17 m/s,不适用于北极深层计算。Chen and Millero(1977)公式表现居中,但对表层极端水文条件敏感,深层也存在系统性高估。算法误差具有明显的空间与垂向异质性,与水文环境复杂程度密切相关,北极特殊的水文过程显著加大了现有经验公式的计算不确定性。
声速是海洋声学探测与应用的核心物理参数,其精度直接决定水声通信、海底地形测绘及声层析成像等技术的可靠性。目前声速剖面主要通过温盐深(CTD)数据借助经验公式间接计算获得,其中Chen-Millero(1977)、Del Grosso(1974)和Wilson(1960)公式是全球最常用的三种声速算法。然而,这些公式多基于中低纬度海洋数据构建,在具有低温、强层化、淡水输入显著的北极海域的适用性尚未得到充分验证。本研究基于中国第九次北极科学考察(2018年)在门捷列夫海岭以东172°W经向断面获取的高精度CTD与声速剖面仪(SVP)同步观测数据,系统比较了上述三种算法在北极典型环境下的计算精度。结果表明,在这一断面上,Del Grosso (1974) 经验公式综合性能最优,在整个断面和全水深范围内表现出最高的准确性(平均偏差0.62 m/s)与最佳稳定性(偏差标准差0.23 m/s),是区域声速计算的首选算法。Wilson(1960)公式存在显著深度依赖性系统高估,500 m以深平均偏差达1.17 m/s,不适用于北极深层计算。Chen and Millero(1977)公式表现居中,但对表层极端水文条件敏感,深层也存在系统性高估。算法误差具有明显的空间与垂向异质性,与水文环境复杂程度密切相关,北极特殊的水文过程显著加大了现有经验公式的计算不确定性。
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线纹海马(Hippocampus erectus)是我国主要养殖海马种类之一,其转料期前后常因水体环境因子的变化引起高死亡率,但其养殖水体微生态多样性与水质状况尚未明确。本研究以转料期前后(幼苗期与成体期)两个阶段的线纹海马养殖水体为研究对象,采样测算海马生长性能指标和测定水体的水质参数;同时采用16S rRNA和18S rRNA高通量测序技术,分别对养殖水体的细菌和真核微生物的群落结构和多样性进行了比较研究;并结合多元统计方法,解析水质参数与微生态群落(以真核微生物群落、细菌群落为代表)之间的关联程度。水质参数分析发现线纹海马成体期养殖水体中氨氮和亚硝酸盐氮的含量显著高于幼苗期。养殖水体的微生态多样性分析可见幼苗期光合自养型藻类为优势类群(如真眼点藻目),寡营养环境适应型细菌为优势类群(如蓝细菌纲);转料后真核微生物结构转向耐胁迫类群(如尖尾藻属),细菌群落转变为耐氮/异养降解型(如红杆菌科、慢杆菌属等)。本研究揭示了线纹海马转料期前后养殖水体微生态群落的变化特征及其与水质因子的关联,为构建线纹海马转料期的微生态调控技术提供了理论依据与实践路径,对推动海马养殖的绿色可持续发展具有重要科学价值。
线纹海马(Hippocampus erectus)是我国主要养殖海马种类之一,其转料期前后常因水体环境因子的变化引起高死亡率,但其养殖水体微生态多样性与水质状况尚未明确。本研究以转料期前后(幼苗期与成体期)两个阶段的线纹海马养殖水体为研究对象,采样测算海马生长性能指标和测定水体的水质参数;同时采用16S rRNA和18S rRNA高通量测序技术,分别对养殖水体的细菌和真核微生物的群落结构和多样性进行了比较研究;并结合多元统计方法,解析水质参数与微生态群落(以真核微生物群落、细菌群落为代表)之间的关联程度。水质参数分析发现线纹海马成体期养殖水体中氨氮和亚硝酸盐氮的含量显著高于幼苗期。养殖水体的微生态多样性分析可见幼苗期光合自养型藻类为优势类群(如真眼点藻目),寡营养环境适应型细菌为优势类群(如蓝细菌纲);转料后真核微生物结构转向耐胁迫类群(如尖尾藻属),细菌群落转变为耐氮/异养降解型(如红杆菌科、慢杆菌属等)。本研究揭示了线纹海马转料期前后养殖水体微生态群落的变化特征及其与水质因子的关联,为构建线纹海马转料期的微生态调控技术提供了理论依据与实践路径,对推动海马养殖的绿色可持续发展具有重要科学价值。
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本研究以葡萄牙南部法鲁市里亚福尔摩萨潟湖为研究对象,探究夏初时节该系统海底地下水排放(SGD)的氮输入特征及其对潟湖氮生物地球化学循环的影响。结果表明,尽管地下河口的生物地球化学过程已显著削减SGD携带的氮负荷,但其仍是潟湖氮营养盐的重要输入源。SGD向潟湖输入硝酸盐的速率高达1.3(±1.0) ×103 kg/d,溶解有机氮(DON)输入速率为220.3(±163.3) kg/d,分别贡献了潟湖硝酸盐总输入的89%和DON总输入的37%。端元模型解析进一步揭示了约98%的硝酸盐与76%的DON源自陆源淡水地下水,凸显陆源淡水地下水氮污染对滨海生态系统的潜在压力。潟湖原位连续监测结果显示,SGD输入的外源硝酸盐在潟湖系统中被快速去除,去除速率达69.9(±68.5) μmol N/(m2·h)。结合潟湖面积,估算潟湖每日硝酸盐净去除总量相当于SGD输入硝酸盐总量的8.9倍。这一结果表明,潟湖内部硝酸盐的生物地球化学清除过程极为活跃,其综合去除能力远超单一SGD输入源,潟湖整体表现为一个高效的硝酸盐汇。同时,DON净生产速率高达36.3(±35.4) μmol N-DON/(m2·h),表明陆源硝酸盐的大量输入显著增强了潟湖生态系统的生物同化作用。基于此,未来政府需强化对SGD氮输入的长期监测与精准管控,以保障滨海潟湖生态系统的健康与可持续发展。
本研究以葡萄牙南部法鲁市里亚福尔摩萨潟湖为研究对象,探究夏初时节该系统海底地下水排放(SGD)的氮输入特征及其对潟湖氮生物地球化学循环的影响。结果表明,尽管地下河口的生物地球化学过程已显著削减SGD携带的氮负荷,但其仍是潟湖氮营养盐的重要输入源。SGD向潟湖输入硝酸盐的速率高达1.3(±1.0) ×103 kg/d,溶解有机氮(DON)输入速率为220.3(±163.3) kg/d,分别贡献了潟湖硝酸盐总输入的89%和DON总输入的37%。端元模型解析进一步揭示了约98%的硝酸盐与76%的DON源自陆源淡水地下水,凸显陆源淡水地下水氮污染对滨海生态系统的潜在压力。潟湖原位连续监测结果显示,SGD输入的外源硝酸盐在潟湖系统中被快速去除,去除速率达69.9(±68.5) μmol N/(m2·h)。结合潟湖面积,估算潟湖每日硝酸盐净去除总量相当于SGD输入硝酸盐总量的8.9倍。这一结果表明,潟湖内部硝酸盐的生物地球化学清除过程极为活跃,其综合去除能力远超单一SGD输入源,潟湖整体表现为一个高效的硝酸盐汇。同时,DON净生产速率高达36.3(±35.4) μmol N-DON/(m2·h),表明陆源硝酸盐的大量输入显著增强了潟湖生态系统的生物同化作用。基于此,未来政府需强化对SGD氮输入的长期监测与精准管控,以保障滨海潟湖生态系统的健康与可持续发展。
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海平面上升引起的海水浸没可显著改变沿海土壤氧化还原环境,并影响铁、硫地球化学过程。为探明渐进式海水浸没过程中土壤中铁、硫的地球化学响应,本文以活性铁和有机碳含量不同的土壤开展160 d的室内土柱培养实验,通过渐进式抬升海水水位模拟海平面上升,揭示孔隙水溶解铁(DFe)、溶解硫化物及固相活性铁、硫化物形态变化。结果表明,海水浸没后,各处理土壤孔隙水DFe浓度均明显升高,而溶解硫化物整体维持在较低水平;活性铁含量低的土壤仅在底部出现少量总还原无机硫(TRIS)积累,活性铁含量高的红壤中DFe积累更快、更高,并表现出TRIS更明显的积累;有机碳含量升高进一步促进铁异化还原和硫酸盐还原,并缩短硫酸盐还原响应的启动时间。不同深度间DFe和TRIS分布差异明显,其中,中层DFe浓度普遍高于底层和上层,各处理中TRIS均以单质硫(S0)和酸挥发性硫化物(AVS)为主,黄铁矿形成有限。铁异化还原和硫酸盐还原对海水浸没不同的响应时间、活性铁和有机碳含量共同影响土壤中铁、硫转化及其垂向分异。长期渐进式海水浸没不仅使硫化物积累垂直上移、还可能减弱活性铁对有机碳保护的“锈汇”效应,同时影响地下水和地表水化学。
海平面上升引起的海水浸没可显著改变沿海土壤氧化还原环境,并影响铁、硫地球化学过程。为探明渐进式海水浸没过程中土壤中铁、硫的地球化学响应,本文以活性铁和有机碳含量不同的土壤开展160 d的室内土柱培养实验,通过渐进式抬升海水水位模拟海平面上升,揭示孔隙水溶解铁(DFe)、溶解硫化物及固相活性铁、硫化物形态变化。结果表明,海水浸没后,各处理土壤孔隙水DFe浓度均明显升高,而溶解硫化物整体维持在较低水平;活性铁含量低的土壤仅在底部出现少量总还原无机硫(TRIS)积累,活性铁含量高的红壤中DFe积累更快、更高,并表现出TRIS更明显的积累;有机碳含量升高进一步促进铁异化还原和硫酸盐还原,并缩短硫酸盐还原响应的启动时间。不同深度间DFe和TRIS分布差异明显,其中,中层DFe浓度普遍高于底层和上层,各处理中TRIS均以单质硫(S0)和酸挥发性硫化物(AVS)为主,黄铁矿形成有限。铁异化还原和硫酸盐还原对海水浸没不同的响应时间、活性铁和有机碳含量共同影响土壤中铁、硫转化及其垂向分异。长期渐进式海水浸没不仅使硫化物积累垂直上移、还可能减弱活性铁对有机碳保护的“锈汇”效应,同时影响地下水和地表水化学。
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滨海盐沼生态系统具有高效的固碳-储碳能力,但同时也是不可忽视的甲烷(CH4)排放源。全球变暖潜势(global warming potential, GWP)为衡量单位质量温室气体在一定时间尺度内,相对于 CO2的增温效应的指标,长时间尺度下CH4 的GWP明显高于二氧化碳(CO2)。科学量化滨海盐沼CH4排放对其生态系统净CO2吸收的抵消强度以及精确测定其生态系统碳汇速率,对于区域尺度滨海蓝碳生态系统碳汇规模的评估至关重要。本研究运用“透明箱+不同遮光率布罩+痕量气体红外分析仪+模型”组合技术,高频观测和评估闽江河口短叶茳芏(Cyperus malaccensis)盐沼生态系统净CO2交换(net ecosystem exchange of CO2, NEE)、生态系统呼吸(ecosystem respiration, ER),并同步观测CH4排放通量,以期量化短叶茳芏盐沼年尺度碳汇速率及CH4排放对生态系统净CO2吸收的抵消比例。短叶茳芏盐沼NEE具有显著的季节波动,各月份均大气CO2净吸收汇,年尺度NEE为−5970.2 ± 895.9 g CO2/(m2·a),年CH4排放通量为18.5 ± 0.2 g CH4/(m2·a)。综合考虑CH4排放的GWP20和 GWP100,短叶茳芏盐沼生态系统碳汇速率分别为4543.5 和5486.8g CO2−eq /(m2·a),CH4排放对生态系统净CO2吸收的抵消比例分别为25.7%和8.7%。闽江河口短叶茳芏盐沼CH4排放虽然部分抵消其生态系统净CO2吸收,但是仍具有较强的碳汇功能,在减缓全球气候变暖过程中发挥着重要作用。
滨海盐沼生态系统具有高效的固碳-储碳能力,但同时也是不可忽视的甲烷(CH4)排放源。全球变暖潜势(global warming potential, GWP)为衡量单位质量温室气体在一定时间尺度内,相对于 CO2的增温效应的指标,长时间尺度下CH4 的GWP明显高于二氧化碳(CO2)。科学量化滨海盐沼CH4排放对其生态系统净CO2吸收的抵消强度以及精确测定其生态系统碳汇速率,对于区域尺度滨海蓝碳生态系统碳汇规模的评估至关重要。本研究运用“透明箱+不同遮光率布罩+痕量气体红外分析仪+模型”组合技术,高频观测和评估闽江河口短叶茳芏(Cyperus malaccensis)盐沼生态系统净CO2交换(net ecosystem exchange of CO2, NEE)、生态系统呼吸(ecosystem respiration, ER),并同步观测CH4排放通量,以期量化短叶茳芏盐沼年尺度碳汇速率及CH4排放对生态系统净CO2吸收的抵消比例。短叶茳芏盐沼NEE具有显著的季节波动,各月份均大气CO2净吸收汇,年尺度NEE为−
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针对海藻场修复中人工藻礁单一材料生境异质性不足、生物附着效果较差的问题,本研究设计了一种钢材—混凝土异质型复合材料藻礁,制作礁体12个并于2021年8月投放至荣成马山里海域,于2021年11月、2022年6月和9月及2023年5月和8月,分别对钢材和混凝土大型附着藻类和附着动物以及投礁区关键环境因子进行了跟踪监测。结果显示:(1)两种材料对大型藻类的建植效果存在显著不同,其中混凝土的大型藻类生物量显著高于钢材,整个监测周期平均达到钢材的1.7倍(P<0.05);(2)大型附着藻类群落结构主要受季节和礁龄的双重驱动,呈现出由绿藻门向褐藻门的演替规律,红藻门主要出现在演替的过渡期但未形成稳定的优势阶段,在投礁后20个月形成了以裙带菜(Undaria pinnatifida)为绝对优势种(Y=0.99)的稳定顶级群落;(3)不同材料对附着动物的定殖效果存在显著差异,钢材的附着动物生物量显著高于混凝土,平均是其8.3倍(P<0.05)。结果表明,在同一礁体单元内,混凝土更有利于大型藻类建植,钢材则更有利于附着动物定殖,二者组合使用不仅能够同步促进大型藻类和附着动物定殖的双效提升,从而实现了材料的功能互补,还可显著提高附着生物的生物量与多样性水平,为人工藻礁建礁材料筛选提供了新思路。
针对海藻场修复中人工藻礁单一材料生境异质性不足、生物附着效果较差的问题,本研究设计了一种钢材—混凝土异质型复合材料藻礁,制作礁体12个并于2021年8月投放至荣成马山里海域,于2021年11月、2022年6月和9月及2023年5月和8月,分别对钢材和混凝土大型附着藻类和附着动物以及投礁区关键环境因子进行了跟踪监测。结果显示:(1)两种材料对大型藻类的建植效果存在显著不同,其中混凝土的大型藻类生物量显著高于钢材,整个监测周期平均达到钢材的1.7倍(P<0.05);(2)大型附着藻类群落结构主要受季节和礁龄的双重驱动,呈现出由绿藻门向褐藻门的演替规律,红藻门主要出现在演替的过渡期但未形成稳定的优势阶段,在投礁后20个月形成了以裙带菜(Undaria pinnatifida)为绝对优势种(Y=0.99)的稳定顶级群落;(3)不同材料对附着动物的定殖效果存在显著差异,钢材的附着动物生物量显著高于混凝土,平均是其8.3倍(P<0.05)。结果表明,在同一礁体单元内,混凝土更有利于大型藻类建植,钢材则更有利于附着动物定殖,二者组合使用不仅能够同步促进大型藻类和附着动物定殖的双效提升,从而实现了材料的功能互补,还可显著提高附着生物的生物量与多样性水平,为人工藻礁建礁材料筛选提供了新思路。
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伏季休渔制度是我国海洋渔业资源养护的重要制度之一。基于2012—2024年的NPP-VIIRS灯光渔船数据,分析休渔结束后三个月灯光渔船的聚集性分布特征、作业重心的变动以及灯光强度随时间的变化特征,并评估休渔制度调整对灯光渔业的影响。研究结果:(1)首月,海南岛东部、粤西和珠江口近岸各有一处灯光渔船聚集区,面积分别为1281.71 km2、5,178.53 km2、2,609.70 km2;粤东近岸海域有两处,面积分别为687.79 km2和2,596.00 km2。(2)首月,灯光渔船出现频数高频区 (448~711)的网格有 7个,中频区(315~448)有10个;次月,高频区消失,中频区仅1个,低频区(181~315)和极低频区(61~181)网格增至13和36个(增幅30%、24.14%);第三个月,频数在61~181的网格减至9个。(3)休渔结束后,海南岛东部、粤西、珠江口和粤东四个海域的灯光渔业渔场重心变化范围分别为(110.51~110.81°E, 18.59~19.02°N)、(111.78~112.09°E, 20.94~21.23°N)、(113.94~114.07°E, 21.55~22.08°N)和(116.69~117.01°E, 22.58~22.78°N)。四个海域灯光辐射值分别在休渔结束后的第19、2、14和35天达到峰值,高作业强度持续至55 天、54 天、51 天和47 天之后便逐渐降低。(4)BSTS模型显示,2017年后推迟开捕时间对提升珠江口海域灯光渔业的捕捞努力量有显著效应(P < 0.01),对于海南岛东部、粤西和粤东海域影响不显著(P > 0.05)。本研究可为我国完善伏季休渔制度和灯光渔业管理提供参考资料。
伏季休渔制度是我国海洋渔业资源养护的重要制度之一。基于2012—2024年的NPP-VIIRS灯光渔船数据,分析休渔结束后三个月灯光渔船的聚集性分布特征、作业重心的变动以及灯光强度随时间的变化特征,并评估休渔制度调整对灯光渔业的影响。研究结果:(1)首月,海南岛东部、粤西和珠江口近岸各有一处灯光渔船聚集区,面积分别为
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黑碳(BC)主要是化石燃料或生物质不完全燃烧产生的惰性有机碳,其在海洋沉积物中的埋藏构成了重要的稳定碳汇。目前对海洋沉积BC的研究多集中于泥质或砂质沉积物,而高钙质珊瑚砂关注较少。本研究采用盐酸预处理去除碳酸盐干扰后,基于苯多羧酸分子标记物法(BPCA),系统分析了南海近岸涠洲岛及远岸永乐环礁珊瑚砂中BC的赋存特征。结果表明,BC在珊瑚砂中普遍存在,其中涠洲岛珊瑚砂BC含量显著高于永乐环礁,呈现“近岸高、远岸低”的空间分异,指示陆源输入是涠洲岛BC的主要来源。BPCA组成表明,生物质燃烧是影响两区域的区域性背景来源;但涠洲岛受近岸人类活动影响,叠加了强烈的化石燃料等高温燃烧源输入,呈现出更高的芳环缩合度。粒径分析表明,BC在珊瑚砂破碎过程中存在“先释放、后吸附”的动态行为。本研究表明珊瑚砂是BC的有效埋藏载体,初步估算显示其具备可观的黑碳封存通量,这对于全面评估珊瑚礁生态系统的碳汇功能具有重要意义。
黑碳(BC)主要是化石燃料或生物质不完全燃烧产生的惰性有机碳,其在海洋沉积物中的埋藏构成了重要的稳定碳汇。目前对海洋沉积BC的研究多集中于泥质或砂质沉积物,而高钙质珊瑚砂关注较少。本研究采用盐酸预处理去除碳酸盐干扰后,基于苯多羧酸分子标记物法(BPCA),系统分析了南海近岸涠洲岛及远岸永乐环礁珊瑚砂中BC的赋存特征。结果表明,BC在珊瑚砂中普遍存在,其中涠洲岛珊瑚砂BC含量显著高于永乐环礁,呈现“近岸高、远岸低”的空间分异,指示陆源输入是涠洲岛BC的主要来源。BPCA组成表明,生物质燃烧是影响两区域的区域性背景来源;但涠洲岛受近岸人类活动影响,叠加了强烈的化石燃料等高温燃烧源输入,呈现出更高的芳环缩合度。粒径分析表明,BC在珊瑚砂破碎过程中存在“先释放、后吸附”的动态行为。本研究表明珊瑚砂是BC的有效埋藏载体,初步估算显示其具备可观的黑碳封存通量,这对于全面评估珊瑚礁生态系统的碳汇功能具有重要意义。
, 最新更新时间 , doi: 10.12284/hyxb2025006
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研究滨海沙滩微塑料的赋存与动态特征对于海岸带综合管理、评估生态风险具有重要意义。以往研究表明物理过程是影响滨海沙滩微塑料赋存特征的关键因素,但针对台风这种极端气象过程对微塑料污染分布的影响还探讨较少。本研究在台风“海葵”发生前后对厦门市滨海沙滩开展野外固定样地实验,分析台风前后沙滩沉积物中微塑料丰度、组成以及多样性的变化。结果表明,台风“海葵”前厦门市沙滩的微塑料丰度为(251.5 ± 27.9)n/kg,台风后该数值显著降低至(127.0 ± 18.8)n/kg。台风前后沙滩中微塑料的组成特征发生鲜明变化,不同形状、尺寸的微塑料丰度对台风的响应不同。其中,尺寸小于500 μm的微塑料占比显著下降,纤维状颗粒占比上升。台风后沙滩沉积物理化性质明显变化,其中中值粒径和容重均显著下降。此外,台风导致微塑料多样性变化:Shannon-Wiener多样性指数在多数站点下降,Pielou’s均匀度指数在台风后普遍上升。台风对沙滩微塑料分布的影响是极端天气中多种动态物理过程的复杂耦合作用,同时也与海岸位置、底质条件等要素密切相关。实现台风过程对微塑料污染动态的模拟和预报仍需结合野外受控实验等手段对相关机理开展系统综合研究。
研究滨海沙滩微塑料的赋存与动态特征对于海岸带综合管理、评估生态风险具有重要意义。以往研究表明物理过程是影响滨海沙滩微塑料赋存特征的关键因素,但针对台风这种极端气象过程对微塑料污染分布的影响还探讨较少。本研究在台风“海葵”发生前后对厦门市滨海沙滩开展野外固定样地实验,分析台风前后沙滩沉积物中微塑料丰度、组成以及多样性的变化。结果表明,台风“海葵”前厦门市沙滩的微塑料丰度为(251.5 ± 27.9)n/kg,台风后该数值显著降低至(127.0 ± 18.8)n/kg。台风前后沙滩中微塑料的组成特征发生鲜明变化,不同形状、尺寸的微塑料丰度对台风的响应不同。其中,尺寸小于500 μm的微塑料占比显著下降,纤维状颗粒占比上升。台风后沙滩沉积物理化性质明显变化,其中中值粒径和容重均显著下降。此外,台风导致微塑料多样性变化:Shannon-Wiener多样性指数在多数站点下降,Pielou’s均匀度指数在台风后普遍上升。台风对沙滩微塑料分布的影响是极端天气中多种动态物理过程的复杂耦合作用,同时也与海岸位置、底质条件等要素密切相关。实现台风过程对微塑料污染动态的模拟和预报仍需结合野外受控实验等手段对相关机理开展系统综合研究。
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利用多种观测数据、再分析数据和后向追踪模式,分析了2019年9号台风Lekima影响黄海北部期间发生的一次海雾过程,结果表明台风影响下的环流形势是此次海雾形成并影响沿海的决定性因素。来自黄海南部的暖湿气团在台风中心右侧较冷的海面凝结成雾,台风中心右侧区域的偏南气流不仅使黄海南部的暖湿空气不断向北输送,为海雾的形成和发展提供充足的水汽,同时其从黄海西岸带来的暖气团和台风中心区域的下沉气流在雾区上空形成了显著逆温层,在大气边界层内形成了“上稳下湍”的层结结构,也有利于海雾在岸滨及内陆地区的维持和发展。而台风后部水平风转向和台风中心外围增强的水平风加强了大气边界层底部的垂直风切变,从而导致的湍流混合增强和大气边界层稳定度下降是引发海雾消散的重要原因。
利用多种观测数据、再分析数据和后向追踪模式,分析了2019年9号台风Lekima影响黄海北部期间发生的一次海雾过程,结果表明台风影响下的环流形势是此次海雾形成并影响沿海的决定性因素。来自黄海南部的暖湿气团在台风中心右侧较冷的海面凝结成雾,台风中心右侧区域的偏南气流不仅使黄海南部的暖湿空气不断向北输送,为海雾的形成和发展提供充足的水汽,同时其从黄海西岸带来的暖气团和台风中心区域的下沉气流在雾区上空形成了显著逆温层,在大气边界层内形成了“上稳下湍”的层结结构,也有利于海雾在岸滨及内陆地区的维持和发展。而台风后部水平风转向和台风中心外围增强的水平风加强了大气边界层底部的垂直风切变,从而导致的湍流混合增强和大气边界层稳定度下降是引发海雾消散的重要原因。
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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。
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。
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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。
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。

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