海水温度对衰亡期浒苔释放生源硫影响的模拟研究

为研究浒苔释放生源硫的特征，本文对采集于黄海绿潮中期和末期的浒苔进行了实验室模拟培养，探讨了不同温度对衰亡期浒苔释放生源硫化物的影响。实验结果表明，在10~25℃温度范围内，温度升高能够加速浒苔的衰亡。二甲基硫（DMS）的平均释放速率范围为2.79~150.70 nmol/（L·g·d），二甲基硫基丙酸内盐（DMSP）的平均释放速率范围为2.16~113.26 nmol/（L·g·d）。温度升高能够使DMS和DMSP的释放速率加快，释放量增加，DMS最大平均释放速率在25℃条件下比10℃条件下升高了约60%，培养液中DMS浓度升高了2~3倍。采集于绿潮末期的浒苔培养液中的DMS和DMSP和采集于绿潮中期的浒苔相比，浓度有所增加，采集于浒苔绿潮末期浒苔培养液中DMS的最高平均浓度为418.41 nmol/L，约为中期的4倍；DMSP的最高平均浓度为316.14 nmol/L，是中期的3倍。浒苔绿潮的爆发会对水体中的硫体系循环产生影响，进而影响该海域生态环境。     

Instantaneous Shorelines as an Intermediate for Island Shoreline Mapping based on Aerial/Satellite Stereo Images

Island shoreline mapping based on field measurements by collecting visually discernible features is costly and even unrealistic to be implemented in practice because of the nonuniqueness, fuzziness, and ambiguity of shoreline features. The MHHW (the mean higher high water) shoreline, i.e., the intersection of the coastal profile with the MHHW, is recommended to be chosen as a significant shoreline indicator of an island. An approach for mapping the MHHW shoreline using the aerial/satellite stereo images is proposed. In the proposed procedure, first, the height difference between the instantaneous shoreline and the MHHW shoreline is calculated by the ocean tide model; then the orthometric/normal height of the instantaneous shoreline is determined from the stereo images; last, the instantaneous shoreline is used as an intermediate for determination of the height of the MHHW shoreline. The proposed procedure is applied to the MiaoZiHu Island located in the East China Sea. Preliminary experimental result shows that in ideal cases, the horizontal positional accuracy of the extracted shoreline can reach 0.2 m from aerial images of 0.1 m resolution.     

近岸海域大型水母来源与迁移路径分析——以红沿河电厂海域为例

近岸海域水母暴发可导致滨海火/核电厂取水口堵塞,对电厂安全运行造成潜在威胁。寻找水母源地及其迁移路径是水母治理的基础。本文基于拉格朗日质点追踪方法(LTRANS)建立反向追踪模型,并结合水母生态学特性对2015年6—9月聚集在红沿河电厂海域的大型水母进行溯源,获得水母源地及迁移路径,可以为螅状体栖息地寻找和水母拦截打捞提供依据,对近岸海域水母灾害防治具有重要指导意义。溯源结果表明:(1)红沿河电厂及其邻近海域的水母可能来自多个不同源区,辽东湾西部、北部及电厂南北两侧等海域的水母均有可能迁移至电厂附近;(2)受水温和环流影响,6—9月期间到达电厂附近的水母主要源区及迁移路径不同,早期出现在电厂海域的水母很可能是局地产生的,而7—9月持续的高风险水母灾害则主要取决于渤海不同源区水母的物理聚集;(3)根据水母的主要迁移路径,建议在电厂取水口约15km的海域设置一条封闭监测断面,对水母进行实时监测;在距离取水口约30km的外侧海域设置一条调查断面,于7月初至8月中旬,每5天进行一次定点拖网调查。此外,在距离电厂取水口15—20km的西南方向上,对水母进行拦截打捞可大大降低水母入侵风险。     

中国沿海小黄鱼种群动力学及其空间异质性研究

小黄鱼是我国近海四种最重要的经济鱼类之一，在过去的几十年中小黄鱼种群及其两个地理亚种群经历了巨大的变化。小黄鱼的种群动力学研究，对于维持这一重要渔业的可持续管理是至关重要的。目前仅有的两个小黄鱼种群动力学模型只涵盖了较短的时间，且没有关注其空间差异。本文研究了1968年至2015年间黄渤海和东海小黄鱼的种群动力学模型，包含和不包含空间分层结构的两种贝叶斯模型被用于分析其种群动力学的大尺度空间异质性。本文分析了不同的假设，来研究小黄鱼种群动力学潜在的变化趋势。研究结果表明小黄鱼种群动力学特征具有明显的时间和空间变化。种群的增长速度从20世纪八十年代开始增加，而可捕系数从1981年到2015年增加了两倍多。与黄渤海亚种群相比，东海的小黄鱼亚种群生长速度更快，遭受的捕捞压力也更大。基于最大可持续产量MSY的参考点表明，无论是整个小黄鱼种群还是两个亚种群，近年来都有非常高的过度捕捞风险。因此我国小黄鱼的渔业管理急需更加保守的管理策略，同时考虑其地域差异。本文所用的方法可以应用于其他种类的资源评估和渔业管理，尤其是具有空间异质性和数据有限的种类。     

红沿河核电站取水口海冰堆积特性的离散元分析

在寒冷地区,海冰在核电站取水结构物前的堆积会对取水口造成阻塞和损坏,进而影响核电设备的正常运作。以红沿河核电站的取水设施为例,综合考虑该工程海域冰区特点及风和流的作用等因素。建立了海冰的离散元模型,用于模拟海冰在结构物前的堆积和破坏过程。该离散元模型由规则排列的球体颗粒构成,颗粒间采用平行黏结模型进行黏结。考虑了海冰的平均尺寸、密集度及流速三个因素对海冰堆积过程的影响,对海冰堆积高度进行预判。其中,堆积高度随海冰的密集度和流速的增大而增大,而海冰的平均尺寸对堆积高度没有明显影响。分析结果表明,离散元数值模拟可用于评估和预测取水工程中海冰堆积造成堵塞的风险。     

2014年春季渤海浮游植物群落结构

基于2014年春季在渤海进行的水文、化学和生物方面的综合大面调查，研究了渤海浮游植物群落的结构特征，并结合文献资料，分析影响浮游植物群落结构形成的原因。结果显示：2014年渤海春季共鉴定浮游植物3门29属50种，以硅藻为主，还有少数甲藻和金藻。其中，硅藻门中圆筛藻属的种类最多，共12种，其次为角毛藻属，共5种。浮游植物总细胞丰度介于1.08×10⁴~181.09×10⁴个/m³，平均为25.47×10⁴个/m³。硅藻与甲藻细胞丰度比值为12：1，硅藻在物种数量和细胞丰度上均占有绝对优势，为渤海浮游植物的主要类群。浮游植物优势种主要为密联角毛藻（Chaetoceros densus）、斯氏几内亚藻（Guinardia striata）、具槽帕拉藻（Paralia sulcata）和夜光藻（Noctiluca scintillans）。渤海春季浮游植物群落多样性水平较低，且分布不均。渤海中部和渤海海峡海域由于单一优势种过量繁殖导致群落稳定性较差。与历史同期资料对比，渤海海域浮游植物群落出现明显的物种演替现象，角毛藻的优势地位显著性下降，斯氏几内亚藻首次在渤海大面调查中被记录为优势种。本研究为今后渤海环境生态系统和渔业资源变动的研究提供重要基础资料和参考依据。     

Multiple Unmanned Underwater Vehicles Consensus Control with Unmeasurable Velocity Information and Environmental Disturbances Under Switching Directed Topologies

China Ocean Engineering - A consensus algorithm proposed in the paper is applied to tackle remarkable problems of unmeasurable velocities, the environmental disturbances, and the limited...     

Jason-2高度计电离层GIM误差分析及修正研究

基于Jason-2高度计2015年地球物理数据集(GDR)38个周期太平洋海域的全球电离层图(GIM)电离层校正值和双频校正值的数据，分不同季度和不同纬度区域比较二者的差异，结果表明:GIM值与双频校正值之间存在明显的差异，GIM校正值普遍高于双频校正值，说明GIM高估了电离层路径延迟，GIM校正值与双频校正值的差异与季节和纬度区间有关。用梯度下降法得到GIM值的修正方程，将修正方程应用于2016年Jason-2的全年数据，修正后的GIM值与双频校正值十分接近，在各年份中均具有良好的适用性。在单频高度计不能使用电离层双频校正算法的情况下，可以利用不同季度和不同纬度区域的修正方程对同等高度的高度计GIM值进行修正以达到双频校正值的精度水平。