中国沿海海洋产业时空分异研究

文章利用1996—2011年中国11个沿海省、市、自治区三大海洋产业数据对中国沿海城市海洋产业进行时间、空间的分析,研究表明:1 1996—2011年中国沿海海洋产业总值总体呈上升趋势,海洋第一产业经历了2次增长,最高值出现在2005年,为4500亿元;海洋第二产业迅猛增长,2011年达到最高值21 600亿元;海洋第三产业总产值快速上升,2011年达到21 400亿元。2海洋产业总值最高的是广东,山东次之;最差的是广西,海南优之。3海洋第一产业最高值出现在山东,最低值出现在天津;第二产业、第三产业的最高值都出现在广东,最低值都出现在广西。     

基于海啸浮标数据反演的海啸数值预报方法的初步研究

介绍了应用于我国第二代海啸预警系统的基于海啸浮标数据反演的准实时海啸预警方法,并对其做了一些初步的实验和讨论。结果显示对反演结果有较大影响的因素是所选浮标的位置,当浮标与地震源之间的海底地形较平坦时有利于反演,因为平坦的地形可以最大限度的减小非线性作用和底摩擦作用。浮标数据长度及单位源范围的选择对反演结果不会产生很明显的影响,在海啸预警过程中,浮标数据包含海啸波第一波的信息即可,单位源范围尽可能包括所有震源区域即可。     

中国海洋渔业生态效率的时空分异及其影响因素

文章基于非期望产出的超效率SBM模型,测算2007—2016年中国海洋渔业生态效率,运用标准差椭圆刻画其时空分异特征,并引入广义矩估计模型分析其影响因素。研究结果表明：中国海洋渔业生态效率呈现波动上升的趋势,但整体仍处于较低水平,有较大的提升空间;海洋渔业生态效率较高的地区为江苏、广东和山东,生态效率中等的地区为浙江,生态效率低的地区为辽宁和福建,生态效率无效的地区为河北、广西和海南;海洋渔业生态效率空间分布的重心整体向东南方向偏移,且空间格局在南北方向呈扩张状态,在东西方向呈收缩状态;海洋渔业的产业结构、环境规制和科技支撑对海洋渔业生态效率的提升起正向作用,而对外开放程度对海洋渔业生态效率的提升起负向作用。     

近40年来抚仙湖面积时空分异遥感动态监测

湖泊面积的变化能反映区域环境和气候的变化,对研究区域的气候和可持续发展意义重大。在RS、GIS技术的支撑下,以MSS、TM、ETM+、OLI遥感影像,彩红外航片,Quick Bird、World View-2数据为主要数据源,结合基础地理信息数据、专题资料和其他相关研究文献资料,利用膨胀型和腐蚀型算子的边缘检测算法提取抚仙湖1974、1977、1987、1993、1996、2000、2001、2002、2004、2005、2006、2009、2012、2014、2015年共15个时段的湖体边界,计算其面积,并分析抚仙湖岸线和面积的时空变化特征;最后,结合流域的气象、土地利用数据,采用灰色关联分析方法对岸线和面积变化的驱动力进行分析,得出其主要驱动因子并构建其多元线性回归模型。研究结果表明:(1)时间尺度上,1974年以来,抚仙湖岸线和面积的变化趋势都是增大-减小-再增大,2009年以后都在减小,且幅度较大,变化强度明显增强。(2)空间尺度上,40年来,抚仙湖在各个方向上都有萎缩和扩张,变化趋势复杂,总体重心往南偏移。(3)灰色关联分析显示人为和自然因素与岸线和面积变化的关联度都在0.6以上,表明抚仙湖湖面变化是耕地、建筑用地、植被覆盖以及气象因子共同作用的结果,而年平均气温与岸线和面积的关联度分别达到0.935和0.993,表明年平均气温是引起湖面变化的主要因子。     

基于海啸感应电磁场的海啸监测研究与应用现状

早期的海啸监测系统主要依赖地震监测网或海底压力计阵列网,但都存在诸如建设和维护成本高、监测范围有限等问题。对海啸的实际观测和模拟发现,广泛分布的海底电缆能够反映海啸运动产生的感应电磁场,由此发展出了更为便捷和经济的海啸感应电磁场监测方法。本文介绍了海啸感应电磁场的理论推导过程、不同海啸速度模型,以及对不同海底地形类型的海啸感应电磁场解析解的研究进展。对比分析海啸感应电磁场的电压、扰动磁场、矢量电磁场三种海啸电磁监测方法的优缺点后认为,矢量电磁场监测具有测量海啸传播方向的优势,利用矢量电磁测量结合现有的海啸监测系统能更快更准更实时地预警海啸。     

2016年全球地震海啸监测预警与数值模拟研究

回顾了国家海洋环境预报中心(国家海洋局海啸预警中心)2016年全球地震海啸监测预警的总体状况, 并基于震源生成模型和海啸传播数值模型的计算结果详细介绍了几次主要海啸事件及其影响特性。2016年全年国家海洋环境预报中心总共对全球6.5级(中国近海5.5级)以上海底地震响应了45次,发布海啸信息81期, 没有发生对我国有明显影响的海啸。结合精细化的数值模拟结果和浮标监测数据,重点介绍了苏门达腊7.8级地震海啸、厄瓜多尔7.8级地震海啸、新西兰7.1级和7.8级地震海啸, 以及所罗门7.8级地震海啸的波动特征和传播规律, 模拟结果与实测海啸波符合较好。针对厄瓜多尔7.8级地震海啸事件, 本文比较分析了均匀断层模型和多源有限断层模型对模拟结果的影响; 针对新西兰7.1级地震海啸, 探讨了色散效应对海啸波在大水深、远距离传播过程的影响规律。     

基于数值模拟的渤海海域地震海啸危险性定量化研究

根据地震海啸产生的条件,结合渤海海域的地形特征、地质构造、地震学特征和历史地震及海啸记录对渤海海域潜在的地震海啸进行了数值模拟研究。分析了渤海可能引发地震海啸的震源区域,讨论了渤海发生海啸灾害的可能性。文中通过数值模拟再现了渤海历史上几次规模较大的地震事件可能引发的海啸情景,研究分析了可能的地震海啸在渤海及周边海域的传播过程及波动特征.地震海啸传播模型采用基于四叉树原理的自适应网格加密技术,有效解决了局部分辨率与计算效率之间的矛盾。数值计算包括地震海啸产生及传播过程。利用该模型对渤海潜在的地震海啸进行了数值计算,基于数值计算结果定量阐述了渤海海域潜在地震海啸对渤海局部岸段及北黄海沿岸的影响,给出了渤海可能地震海啸危险性划分;研究结果将为我国海啸危险性分析和海啸预警技术研究工作提供技术支持。     

南亚海啸的全球性传播

2004年12月26日南亚沿岸地区灾难性的海啸是地震观测史中被仪器证实了的最大规模的事件。这使来自美国、加拿大和俄罗斯的研究人员能够建立长波在世界海洋中从其初始源头传播的数学模式,并了解什么因素决定了这些波浪带至海洋沿岸不同地点的能量。原来,延长的海底地段,其长度超     

基于全球海洋模型GOCTM的海啸传播过程数值模拟——以2004印尼大海啸为例

文中利用在有限体积近海模型FVCOM基础上拓展开发的全球海洋模型GOCTM(Global Ocean Circulation and Tide Model)进行了海啸波传播过程模拟,GOCTM采用全球无结构三角形网格,避免了开边界条件引入带来的误差,利用德国AWI研究所提供的海啸源作为初始水位场,模拟了2004年12月26日苏门答腊-安达曼Mw 9.2地震引发的海啸传播过程。通过模拟结果与印度沿岸潮位站数据以及海啸发生过程观测到的卫星高度计数据进行了对比,发现模拟结果与观测值相近,相关系数最高达0.82,相关性较好。模拟的海啸波到达苏门答腊岛北部的时间与日本的TUNAMI 模型和德国AWI研究所的TsunAWI模型的模拟结果相符,时间相差不到30 min,证明GOCTM全球模型可以较好地对海啸传播过程进行模拟,结果令人满意,希望本工作可以为我国海啸预报和预警提供参考。     

基于震级上限估计的渤海海啸危险性与共振特征研究

根据渤海区域地质断层特征和历史地震活动规律,分析得出渤海内潜在最大震级上限为8.1级,并对该海啸源可能的两组震源机制分别进行了数值模拟。模拟结果显示：渤海局部区域海啸波幅最大可达 1.5 m,最大流速可达2.8~3.0 m/s,具备造成灾害损失的风险。在该海啸源情景下,渤海海盆内易激发长期的水位自由振荡,部分区域水位振荡可持续 20 h以上,振荡波幅的大小与海啸首波波幅相当或更大。基于快速傅里叶变换方法对海啸波进行频谱分析,部分长周期频谱成分满足区域固有共振特征。因此,渤海内一旦发生海啸,不仅要关注海啸首波可能造成的灾害性影响,还要密切关注海啸首波到达后,可能产生的长时间、长周期的海啸波共振以及往复式海啸流造成的影响。     

全球海啸灾害事件统计及预警系统简述

统计分析了全球历史海啸灾害数据,结合相关海啸研究成果,给出了全球海啸的分布特点及历史重大事件,并介绍了全球海啸预警系统、数值技术以及海啸监测等防灾情况。     

基于CALIPSO卫星数据的吕宋海峡云时空特征统计分析

基于2006年6月—2021年10月期间CALIPSO星载激光雷达观测数据,对吕宋海峡低云和深对流等影响飞行的云时空分布特征进行统计学分析。结果表明,在南海季风、太阳辐射和季风槽的共同影响下:(1)低云覆盖率在8月左右最小,为2.9% ,在1月左右最大,为67.4%;低云平均云底高在7月左右最低,为756.1 m,在1月左右最高,为1 259.4 m;低云平均厚度在7月最小,为714.1 m,在12月最大,为1 039.4 m。(2)深对流发生概率在10月左右最小,为1.9%,12月最大,为18.7%;深对流顶高在10月最大,平均顶高为16 056.2 m,在4月最小,平均顶高为14 164.0 m。     

Summarising spatial and temporal information in CPR data

The Continuous Plankton Recorder survey provides pan-oceanic data on geographic distribution, species composition, seasonal cycles of abundance, and long-term change during the last 70 years. In this paper we compare and contrast some of the historic data-analytic protocols of the survey, focusing primarily on the various means by which spatio-temporal information in CPR data has been exposed. Relative strengths and limitations are assessed, followed by suggestions for future approaches to the visualisation and summarising of CPR data.     

基于1997—2017年遥感数据的南极海冰时空变化分析

基于1997—2017年美国国防气象卫星DMSP的SSM/I数据和NASA TEAM算法反演出南极整体海冰、多年冰和一年冰密集度,进而对南极海冰进行时空变化分析。从时间上看:南极整体海冰面积呈小幅增长趋势,增长率约为1.11%/a;海冰面积为周期性变化,最小值出现在每年2月,最大值出现在每年9月,年均海冰面积约为12.65×10⁶km²;多年冰呈减少趋势,下降率约为1.15%/a,平均每年减少约0.015×10⁶km²;一年冰处于增长趋势,增长率约为2.61%/a;整体海冰、多年冰和一年冰面积在2015—2017年大幅度减少。从空间上看:多年冰主要分布在威德尔海域和大陆边缘,稳定存在多年冰的区域约占多年冰总面积的28%;南极海冰约80%为一年冰,一年冰呈环状分布在多年冰外围,稳定存在区域约占一年冰总面积的75%。     

Factors controlling the temporal and spatial variations in Synechococcus abundance in a monsoonal estuary

Temporal and spatial variations in Synechococcus abundance were investigated over an annual cycle (February'10–January'11) along a salinity gradient (0–35) in the tropical Zuari estuary, influenced by south-west monsoons. Synechococcus exhibited salinity preferences with phycoerythrin-rich cells at salinities >2 (Synechococcus-PEI), >20 (Synechococcus-PEII) and <1 (Synechococcus-PEIII) whereas phycocyanin-rich (Synechococcus-PC) dominant at lower salinities. Downstream stratification during monsoon caused Synechococcus group segregation in the surface and near-bottom waters. During monsoon-break and non-monsoon period stabilized waters, increased salinity, temperature, solar radiation and low rainfall favored high Synechococcus abundance whereas unstable waters, increased turbidity and low solar radiation during active monsoon lowered abundance. SYN-PC positively co-related with nitrate and phosphate and SYN-PEI with phosphate. Synechococcus contribution to phytoplankton carbon biomass ranged from 9 to 29%. In monsoonal estuaries, rainfall intensity regulates freshwater runoff which modulates the estuarine environment, creating temporal–spatial niche segregation of Synechococcus groups thereby serving as indicator organisms of the estuarine hydrodynamics.     

基于SLOF的海洋环境监测数据空间局部离群点挖掘研究

根据海洋环境监测数据的空间特性,提出了监测数据的空间离群点挖掘方法。利用监测站位经、纬度确定空间邻域并建立空间索引,应用空间局部离群系数SLOF(Spatial Local Outlier Factor)的度量方法,利用监测参数值确定空间站位的离群程度,找出与其空间邻域中其它站位的监测参数值存在明显差异的空间站位。研究结果表明,该方法能利用多维监测数据快速有效地挖掘空间局部离群点,为进一步检查出监测数据中的噪声,以及发现其它潜在有用的知识提供服务。     

全球有效波高和风速的时空变化及相关关系研究

The climatology of significant wave height（SWH） and sea surface wind speed are matters of concern in the fields of both meteorology and oceanography because they are very important parameters for planning offshore structures and ship routings. The TOPEX/Poseidon altimeter, which collected data for about 13 years from September 1992 to October 2005, has measured SWHs and surface wind speeds over most of the world＇s oceans. In this paper, a study of the global spatiotemporal distributions and variations of SWH and sea surface wind speed was conducted using the TOPEX/Poseidon altimeter data set. The range and characteristics of the variations were analyzed quantitatively for the Pacific, Atlantic, and Indian oceans. Areas of rough waves and strong sea surface winds were localized precisely, and the correlation between SWH and sea surface wind speed analyzed.     

基于遥感和GIS相结合的广西海岸线时空变化特征分析

利用不同时段的遥感影像、数字化地形图和历史航空相片,在地理信息系统平台上获取广西海岸线的时空变化资料,并对其进行分析。结果表明:(1)近50年来,广西海岸线总的长度减小,在1955—1998年期间岸线长度呈递减趋势;(2)岸线由曲折向平直化演变,其中围垦段的岸线相对平直;(3)风流岭江南岸及企沙东面鹿墩岛海岸的自然侵蚀幅度不大,岸线变形较小。     

Estimating spatial and temporal variability of juvenile North Sea plaice from opportunistic data

Surveys are often insufficient to accurately capture the distribution of a species in both space and time. Complementary to the use of research vessel data, platforms of opportunity can be a powerful strategy to monitor species distributions at high temporal and spatial resolution.In this study we use data from commercial fishing vessels, collecting – under the European Union data collection framework – biological data on all species that are caught and subsequently discarded. Using such discard data in combination with a systematic trawl survey, we model the spatial and temporal distribution of juvenile plaice (Pleuronectes platessa) in the central North Sea. There is a clear age-dependent difference between the commercial fishing vessel data and the research vessel data, with age 1 being the dominating age in the survey catches, while age 2 is the dominating age in the discards. The results show how immature plaice, slowly migrate from the nursery areas, westwards into the deeper regions of the North Sea. Also, the results show that during the study period, juvenile plaice gradually moved to deeper waters at an earlier age. Finally we discuss how the framework can be applied to similar opportunistic data to monitor seasonal and inter-annual migration of marine organisms, and to quantify how they may be influenced by biotic and abiotic gradients, such as temperature.