南海北部表层颗粒有机碳的季节和年际变化遥感分析

海洋颗粒有机碳（POC）是海洋固碳的一个关键参数。为了研究南海北部陆架及海盆表层POC浓度的时空分布特征以及变化趋势,本文利用2009-2011年4个季节的实测数据,对NASA发布的MODIS/AQUA卫星月平均POC遥感产品,进行了验证和校正;并利用校正后的遥感数据分析了2003-2014年POC的时空分布特征和变化趋势。发现POC遥感产品与南海北部实测数据具有较好的线性关系（R2=0.72）,但存在系统性偏高,需利用实测数据对遥感数据进行区域性校正。分析校正后的遥感数据发现,南海北部陆架POC浓度较高,平均为（33.34±8.02）mg/m3;吕宋海峡西南海域浓度较低,平均为（29.25±6.20）mg/m3;中央海盆区浓度最低,平均为（27.02±4.84）mg/m3。春夏季POC浓度较低,最低值一般出现在5月,冬季（12月至翌年1月）POC浓度达到最高。利用2003-2014年的长时间序列遥感叶绿素（Chl a）和海表温度（SST）、混合层深度（MLD）模式数据,以及实测数据对南海北部POC浓度的影响机制进行了分析。发现POC与Chl a在秋冬呈现较好的相关关系（R2=0.51）,但在春夏季较离散,表明秋冬季生物作用对POC影响较大。2003-2014年期间,POC与Chl a、MLD及SST存在明显的年际变化,但并没有显著的上升或下降趋势。     

基于223Ra和224Ra的桑沟湾海底地下水排放通量

海底地下水排放（SGD）是陆地向海洋输送水量和营养物质的重要通道之一,对沿海物质通量及其生物地球化学循环有重要的影响,对生态环境起着不可忽视的作用。本文运用天然放射性同位素223Ra和224Ra示踪估算了我国北方典型养殖基地桑沟湾的海底地下水排放通量。结果表明,海底地下水样尤其是间隙水中Ra活度[224Ra=（968±31）dpm/（100 L）,223Ra=（31.4±4.9）dpm/（100 L）,n=9]远高于表层海水[224Ra=（38.7±2.0）dpm/（100 L）,223Ra=（1.70±0.50）dpm/（100 L）, n=21]。假设稳态条件下,考虑Ra的各源、汇项,利用Ra平衡模型,估算出桑沟湾SGD排放通量为（0.23~1.03）×107 m3/d。潮周期内的观测结果显示,涨潮时,水力梯度较小,SGD排放变弱,落潮时,水力梯度较大,导致了相对较多的SGD排放。在一个潮周期间,基于223Ra和224Ra得到的SGD排放通量平均为0.39×107 m3/d。潮汐动力下的SGD排放平均占总SGD排放的61%,因此桑沟湾沿岸的地下水排放主要受潮汐动力的影响,并对海水组成及海陆间物质交换有显著贡献。     

东海PN断面透明胞外聚合颗粒物分布特征及来源研究

透明胞外聚合颗粒物（TEP）是凝聚网的重要组成部分甚至核心,在微尺度范围上形成了水环境结构的重要梯度,对于元素地球化学生物循环、碳沉降以及食物网有着举足轻重的作用。本文研究了东海典型断面PN透明胞外聚合颗粒物的分布特征及来源。结果表明:东海典型断面PN透明胞外聚合颗粒物含量介于28~376 μg Xeq./L之间,平均值为（115±67）μg Xeq./L;呈现出明显的夏季 > 冬季 > 秋季 > 春季的季节变化特征以及近岸 > 外海和底层 > 表层的分布趋势。通过对比透明胞外聚合颗粒物分布趋势和硅藻、甲藻分布趋势以及统计分析得出,东海典型断面PN透明胞外聚合颗粒物主要来源于硅藻,甲藻贡献不大;而外海TEP的来源可能主要由超微型浮游植物贡献。     

GMS卫星遥感中国地区气溶胶光学厚度

讨论了利用GMS卫星遥感湖面上空气溶胶光学厚度的方法,根据在5个湖面附近与多波段光度计遥感结果的比较,对卫星遥感的方法和结果进行了检验,然后利用该方法遥感了中国大陆25个湖面上空气溶胶光学厚度.结果显示,利用卫星反演湖面光学厚度可以提供大陆上空气溶胶的信息,是研究大陆上空气溶胶光学厚度一个可行的方法.     

高海况下无人水下航行器的横摇运动分析

为明确高海况下海况等级对无人水下航行器横摇运动的影响,得出满足某型无人水下航行器安全回收的海况条件,对高海况下无人水下航行器的横摇运动进行分析。运用频率响应法,分别在4级、5级和6级海况下,根据海浪谱密度函数和该型航行器的横摇频率响应函数,求得其横摇运动谱密度函数。再运用公式推导,得到其横摇运动的时域函数。使用MATLAB仿真软件对该型航行器进行横摇运动仿真,得到3种海况条件下,其横摇运动的时域函数图像,并验证仿真结果的准确性。仿真结论:高海况下的海况等级对无人水下航行器的横摇幅度有较大影响,满足其安全回收的海况条件为5级海况。     

Experimental,Numerical and Simplified Theoretical Model Study for Internal Solitary Wave Load on FPSO with Emphasis on Scale Effect

Scale effect of ISWs loads on Floating Production Storage and Offloading(FPSO) is studied in this paper. The application conditions of KdV, eKdV and MCC ISWs theories are used in the numerical method. The depthaveraged velocities induced by ISWs are used for the velocity-inlet boundary. Three scale ratio numerical models λ=1, 20 and 300 were selected, which the scale ratio is the size ratio of numerical models to the experimental model.The comparisons between the numerical and former experimental results are performed to verify the feasibility of numerical method. The comparisons between the numerical and simplified theoretical results are performed to discuss the applicability of the simplified theoretical model summarized from the load experiments. Firstly, the numerical results of λ=1 numerical model showed a good agreement with former experimental and simplified theoretical results. It is feasible to simulate the ISWs loads on FPSO by the numerical method. Secondly, the comparisons between the results of three scale ratio numerical models and experimental results indicated that the scale ratios have more significant influence on the experimental horizontal forces than the vertical forces. The scale effect of horizontal forces mainly results from the different viscosity effects associated with the model’s dimension.Finally, through the comparisons between the numerical and simplified theoretical results for three scale ratio models, the simplified theoretical model of the pressure difference and friction forces exerted by ISWs on FPSO is applied for large-scale or full-scale FPSO.     

海洋环境因子对澳洲鲐亲体补充量关系的影响——基于贝叶斯模型平均法的研究

澳洲鲐（Scomber australasicus）是西北太平洋重要的中上层经济鱼类,生命周期相对较短,资源量受补充量影响明显,了解澳洲鲐太平洋群系补充量状况对掌握其资源量及确保其可持续利用具有重要的意义。本文利用产卵场1（30°~32°N,130°~132°E）海表面温度（sea surface temperature,SST1）、产卵场2（34°~35°N,138°~141°E）海表面温度（SST2）、索饵场（35°~45°N,140°~160°E）海表面温度（SST3）、潮位差（tidal range,TR）、太平洋年代际涛动（Pacific decadal oscillation,PDO）和亲体量（spawning stock biomass,SSB）6个影响因子任意组合与补充量构建多个模型,运用贝叶斯模型平均法（Bayesian model averaging,BMA）分析各个环境因子对资源补充量的解释能力,并预测其补充量的变化。结果表明,SSB对补充量具有最长期且稳定的解释能力,其次是SST3,PDO、TR、SST2、SST1也对补充量模型具有一定的解释能力。SST3是环境因子中影响最大的因子,可能是由于补充群体在索饵场内生活时间较长,索饵场温度对仔鱼或鱼卵的生长存活有较大的影响。研究认为,基于BMA的组合预报综合考虑了各个模型的优势,优于单一模型,可用于澳洲鲐资源补充量的预测。     

Low-temperature alteration of oceanic island basalts and their contribution to transition metal circulation of the ocean

The major elements, rare earth elements （REE） and trace elements of four basalt samples from central and western Pacific ferro- manganese crust provinces have been analyzed using chemical methods and ICP - MS, respectively. The results indicate that the samples have been extensively altered and that the contents of their major elements have changed significantly. However, the similarity of REE partition patterns and trace element contents of basalt samples to those of fresh oceanic island basalts （OIB） indicate that the basalt samples originated as OIB. Because of low-temperature alteration, the contents of A1203 , Fe203 , MnO, K20 and P205 increased, while MgO and FeO decreased. Active components, such as magnesium and iron, were leached from OIB resulting in the relative enrichment of SiO2. The leaching of active components can cause the relative enrichment of REE, while the precipitation of LREE-rich ferromanganese oxides in vesicles and fissures not only causes an increase of REE contents, but also induces ＂fractionation＂ of LREE and HREE. Based on the enrichment mechanism of REE contents, the theoretical quantities of precipitated ferromanganese oxides and the depleted quantities of active components are calculated ： the depleted quantities of active components for the unit mass of fresh basalts vary in the range of 0.15 ～ 0. 657, and the precipitated quantities of ferromanganese oxides for the unit mass of fresh basahs vary in the range of 0. 006 ～ 0. 042. Of the major elements, the two most depleted are iron, and magnesium, with 18.28% ～ 70.95% of iron and 44.50% ～ 93.94% of magnesium in the fresh basalts was leached out. Theoretical calculation and geochemistry results both indicate that low-temperature alteration of basalts can supply abundant amount of metals to seawater, and may play an important role in ocean metal circulation.     

Succession of the Nanoplankton Community during a Brown Tide in a Scallop Culture Area in China

Ocean Science Journal - Brown tides caused by Aureococcus anophagefferens have occurred frequently in the coastal waters of Qinhuangdao since 2009. The Changli coast is the area most strongly...     

黄海中南部近岸海域春季鱼类浮游生物群落空间格局研究

根据2015年春季在黄海中南部近岸海域进行的鱼类浮游生物大型浮游生物网水平拖网数据,采用生态多样性指数和多元统计分析等方法,研究了该海域鱼类浮游生物的种类组成和群落空间格局及其与环境因子的关系。结果表明,本次调查共采集到鱼类浮游生物35种,其中鱼卵21种,仔稚鱼23种。鱼类浮游生物隶属于8目18科34属,优势种为鳀（Engraulis japonicus）、鲬（Platycephalus indicus）、鱼衔属（Callionymus spp.）和小黄鱼（Pseudosciaena polyactis）。其中,鳀和鱼衔属主要分布于海州湾渔场海域,鲬主要分布于吕泗渔场海域,小黄鱼多分布于吕泗渔场北部海域。生态类型包括半咸水型、沿岸型和近海型种类。聚类分析表明,鱼类浮游生物群落可划分为以鱼衔属、鳀为优势种的站位组A（主要分布于海州湾海域）、以小黄鱼、黄鲫（Setipinna taty）等为优势种的站位组B（主要位于江苏沿岸海域）和以鲬为优势种的站位组C（主要位于江苏沿岸-近海海域）,以站位组B的群落物种多样性指数和均匀度指数最高。各站位组的鱼类浮游生物的生态类型和适温类型组成不同,这与其所处的海域生境有关。典范对应分析（CCA）表明,影响春季黄海中南部鱼类浮游生物群落空间结构的主要环境因子为水深和表层温度。同时也受洋流、底质类型等多种因素的综合影响。研究结果初步揭示了黄海中南部近岸海域鱼类浮游生物群落的空间格局,可为今后科学制定该海域水产种质资源保护区、资源量化管理等资源养护管理措施提供科学依据与技术支撑。