觉华岛国家级海洋公园生态保护数字化建设研究

为保护海洋生态环境和资源,文章从海洋公园建设角度概述觉华岛国家级海洋公园的开发与保护发展现状,分析存在的主要问题,并提出海洋公园的数字化发展对策。研究结果表明：觉华岛国家级海洋公园是典型的北方海岛生态保护区域,对促进环境保护与经济建设和谐发展具有重要作用;针对海洋公园当前在管理制度、监视监测技术、科技支撑能力和资金支持等方面的不足,应加强物联网监测体系建设、数字化评估建设、科研和人才建设以及生态保护和文化宣传。     

基于波浪能的浮式装备随体供电技术研究

随着我国海洋开发向深远海方向发展,各类海洋装备长时间工作于深远海域,能源供给极不方便,迫切需要一种便捷的能源供给方式。针对上述需求,提出了一种可内置于海洋浮式装备的波浪能转换装置,以海洋浮式装备为载体,依靠载体在波浪作用下的垂荡运动获取波浪能,由于惯性波浪能转换装置的振子在弹簧的作用下产生振动,驱动动力输出(PTO)系统做功,将波浪能转换为电能。基于流体力学基本原理, 建立了浮体与波浪能装置的耦合运动学模型和能量转换数学模型,分析不同参数对 RAO 和 CWR 的影响。通过优化分析,本文所提出的基于惯性原理的双共振波浪能转换装置能量转换效率最高可达 45%以上,可有效地应用于海洋浮式装备,具有可观的应用前景。     

无居民海岛前大连岛的原自然海岸特征

确定自然海岸特征是海岸修复中的重要内容,但是在开发后弃管的无居民海岛却面临缺少历史资料参考的困难。在大连普兰店湾中部前大连岛的研究证明,依据历史影像和现存海岸地质地貌情况可以分析确定原自然海岸位置及性质。1972年KH 卫星影像表明当时的前大连岛仍然保持自然海岸形态,海岸位置在2020年海岸后 方的岛屿陆域内部。结合2020年海岸地质考察结果可以进一步确定1972年的前大连岛东部、西部分布海蚀崖形式的基岩海岸,南部、北部则分布砾石质海岸。1972—2020年,前大连岛自然海岸全部变化为人工海岸,海岸长度也从约2.38 km 增加至约3.12 km。     

基于卫星遥感海温数据的南海SST预报误差订正

尝试利用卫星遥感高分辨率海表温度资料GHRSST (Group for High Resolution Sea Surface Temperature) 与海表温度(sea surface temperature, SST)数值预报产品之间的误差, 建立一种南海SST模式预报订正方法。首先, 利用南海的Argo浮标上层海温数据对GHRSST 海温数据进行验证, 结果表明两者之间均方根误差约为0.3℃, 相关系数为0.98, GHRSST 海温数据可用于南海业务化数值预报SST的订正。预报订正后的SST与Argo浮标海温数据相比, 24h、48h和72h的均方根误差均由0.8℃左右下降到0.5℃以内。与GHRSST 海温数据相比, 南海北部海域(110°E—121°E, 13°N—23°N)订正后的24h、48h和72h的SST预报空间误差均显著减小, 在冷空气影响南海期间或中尺度涡存在的过程中, SST预报订正效果也较为显著。因此, 该方法可考虑在南海业务化SST数值预报系统中应用。     

不同盐度、温度及光照对漂浮浒苔生理生态的影响

为研究不同盐度、温度及光照对漂浮浒苔生理生态的影响,我们将实验室内培养的浒苔置于不同盐度、不同温度及不同光照强度条件下培养,测定藻体光合参数。不同盐度条件下,对浒苔叶绿素荧光参数测定结果表明,在盐度为0的条件下,浒苔样品实际量子效率Fv/Fm快速降低,随后Fv/Fm维持在较低水平,在盐度10‰~40‰范围内,在前5天各处理样品Fv/Fm没有明显变化,之后样品Fv/Fm有不同程度的降低。不同实验温度条件下,对浒苔叶绿素荧光参数测定结果表明,在5℃~25℃,浒苔Fv/Fm呈现先上升后下降趋势。不同光照条件下,对浒苔叶绿素荧光参数Fv/Fm进行测定,其数值都在第一天发生了显著降低,之后稍有波动。藻体Fv/Fm变化有所不同,处理的前2天中,所有条件下样品都有相同幅度的降低,处理第三天时,光强400μmol/(m²·s)下比其他光强下的要显著低14%~16%;到培养后期,则以160μmol/(m²·s)下要明显较高,即160μmol/(m²·s)下藻体Fv/Fm的降低总体较为平缓。光照实验表明,浒苔在低光照条件下的实际量子效率要高于高光照条件,且最大量子效率的测定也进一步证实了该结果,表明高光照条件会引起浒苔光合作用能力下降。     

基于融合U-Net及ConvLSTM的海面高度异常预报方法研究

海面高度异常是反映海洋环境状况的主要变量之一。本文使用1993—2019年的融合月均海面高度异常数据,建立了基于深度学习的海面高度异常预测神经网络模型,提出了基于融合U型网络(U-Net)和卷积长短记忆网络(ConvLSTM)的中长期海面高度异常预报模型。在研究海域0.25°×0.25°的空间分辨率下,模型测试集预报结果的均方根误差和平均绝对误差分别为0.039 m和0.027 m,均优于全连接LSTM预报模型和ConvLSTM+CNN预报模型,为大中尺度的海面高度异常预报提供了新的方法。     

热液条件下CO2和H2反应产烃研究进展

热液条件下CO2和H2形成烷烃的反应,提供了自然条件下CO2转化为有机质的一条非生物途径。研究这一过程,对于油气费托非生物成因研究和海底热液生命起源的讨论具有重要意义。已有研究表明,热力学有利的温度、压强条件和合适的催化剂,是热液条件下CO2和H2发生反应形成烷烃的必需条件。在热力学有利的条件下,铬铁矿能够催化反应形成CH4、C2H6和C3H8,但还不清楚是否存在能够促使反应产生C4H10等长链烷烃的天然矿物催化剂。含一种或多种过渡金属元素的磁铁矿,可能是值得考察的对象。另外,研究热液条件下CO2和H2反应形成烷烃的过程和机理,建立反应所形成烷烃的C、H同位素综合判识指标,是今后值得探索的研究课题。     

陕南勉略宁地区黑木林-硖口驿新元古代镁铁质岩锆石U-Pb年代学、地球化学特征及其构造意义

对于扬子板块西北缘新元古代早—中期(835～720 Ma)岩浆岩形成的构造背景尚存在较大争议。本文对陕南勉略宁地区碧口微地块内黑木林-硖口驿SSZ型(俯冲带上盘型)蛇绿混杂岩中的辉长岩、辉长闪长岩和变安山质玄武岩分别进行了锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学、岩石学及岩石地球化学研究。研究结果表明,木瓜园辉长岩和变安山质玄武岩属岛弧拉斑玄武岩系列,稀土元素球粒陨石标准化配分曲线均呈右倾型,具有微弱的Eu负异常,微量元素原始地幔标准化图解显示其富集大离子亲石元素(LILE)和轻稀土元素(LREE)而亏损高场强元素(HFSE,如Nb、Ta等),与岛弧岩浆岩相似。黑木林、硖口驿辉长闪长岩属钙碱性系列。黑木林辉长闪长岩具与Bonin弧前玻安质岩石类似的地球化学特征,具较高的SiO₂含量(54.27%～56.79%)、MgO含量(11.10%～17.04%)和较低的TiO₂含量(0.08%～0.19%),富集大离子亲石元素Rb、Th、U和Pb,亏损高场强元素Nb、Ti,以及弱的Zr、Hf正异常等特征。硖口驿辉长闪长岩MgO含量较低(4.24%～8.9...     

基于现场观测的辽东湾东岸海冰环境基本特征

全面获取气-冰-海环境特征数据已成为当前冬季现场观测的重要任务,用于准确、快速开展区域冰情评价预测,以满足海冰防灾减灾工作需求。基于辽东湾东岸鲅鱼圈雷达海冰观测站（15a）与温坨子附近海域（9a）的冬季观测数据,对辽东湾东岸的风、水温、海冰时空分布等环境基本特征进行了探讨。对鲅鱼圈站1月和2月4级风（5.5m·s-1）以上数据进行分析,发现偏北风自2016年以来呈现由N、NNE、NE向NE转变,偏南风自2016年以来主风向由SSW向WSW转变。对温坨子海冰观测站水温观测数据进行分析,发现水温表现出降温期、平稳期与回温期,降温期发生于12月至次年1月中旬,平稳期发生于1月下旬至2月中旬,回温期发生于2月下旬;当气温低于-10℃时,水温基本维持在-1.4℃附近,气温处于-10～-5℃时,水温基本分布于-1.4～-0.5℃区间,气温处于-5～5℃时,观测点水温基本分布于-1.4～3℃。对鲅鱼圈站与温坨子站能见范围内的逐日海冰分布面积比例进行分析,发现海冰面积呈现增大期、稳定期与减少期,鲅鱼圈站附近12月12日至次年1月9日前后为增大期（对应初冰期）,1月9日前后至2月8日前后为稳定期（对应盛...     

面向地块的MDPA算法实现Landsat7的农用地分类

介绍了使用地块划分Landsat7 ETM+遥感影像作为分类单元。为每一种目标类型选取标准地块,采用MDPA算法计算待分类地块与标准地块的亮度、绿度和湿度3种特征的直方图距离和相似指数,以此作为分类依据,结果准确率为95%。对于地块边界稳定的区域,能够显著地降低工作强度,提高分类精度。