基于DINEOF的静止海洋水色卫星数据重构方法研究

静止轨道海洋水色成像仪(Geostationary Ocean Color Imager, GOCI)提供了时间分辨率达小时级的海洋水色数据,使得对海洋环境的逐时变化监测成为可能。然而受到海洋上空云、雾和霾的影响,数据出现连续高缺失率甚至完全缺失的情况,使得数据使用价值大大降低。在经验正交函数重构法(Data INterpolating Empirical Orthogonal Functions, DINEOF)的基础上,突出时间要素在重构中的地位,运用异常像元检测、拉普拉斯平滑滤波和时间模态2次分解插值,提出了适用于静止海洋水色卫星数据的重构方法——DINEOF-G。利用此方法对杭州湾2017年的GOCI总悬浮物质量浓度数据进行重构,结果表明该方法相比经典方法在重构精度上提高了8%,数据重构率提高了36%,且重构结果较好地反映了杭州湾总悬浮物质量浓度的季节变化规律和空间分布特征。     

东海北部外陆架MIS 6以来的沉积地层格架及古环境演化

利用最新采集的高分辨率浅地层剖面资料,结合SHD-1钻孔岩心资料,对东海北部外陆架MIS 6以来的地层结构进行了分析,建立了MIS 6以来的沉积地层格架,并对地层的地质年代进行了厘定。根据Octavian Catuneanu（2005）的层序地层学理论,研究区地层划分出海侵和高位体系域、下降期体系域、海退和低位体系域。研究表明,过孔的浅地层剖面与钻孔岩心的沉积地层有很好的对应关系。东海北部外陆架MIS 6以来可划分出7个不整合界面（D7—D1）和7个地震单元（SU7—SU1）。东海外陆架的海进层序与海退层序有规律地交替发育,它们与海平面变化曲线也有很好的对应关系。其中,地震单元SU1、SU5分别为MIS 1、MIS 5形成的海侵沉积,主要发育浅海沉积层,100 m以浅的位置发育潮流沙脊;地震单元SU2、SU4、SU6分别对应 MIS 2、MIS 4和MIS 6低海平面时期形成的河流/河口—三角洲沉积;地震单元SU3、SU4为下降期体系域,这两个亚单元分别对应MIS 3和MIS 4晚期。MIS 4—MIS 3发育厚层且分布广泛的水下三角洲,但MIS 4发育的水下三角洲的规模不及MIS 3大。总之,对MIS 6以来沉积地层格架的建立和古环境研究可为东海外陆架晚第四纪地层的海平面变化、古环境演化等相关研究提供参考。     

紫刺参早期生长发育与体色形成的研究

本研究对紫刺参胚胎和幼体发育过程进行了显微观测,比较分析了其幼体早期生长情况与体色形成过程。结果表明:(1)在水温21.0±0.2℃条件下,紫刺参受精卵在受精10～15min后释放第一极体,5h 30min～6h 30min进入囊胚期, 18～20h发育成原肠胚; 30～34h进入耳状幼体阶段, 8～10d变态发育为樽形幼体, 12～14d发育成稚参;紫刺参胚胎和幼体发育时序与普通刺参无显著差异。(2)紫刺参早期发育中的樽形幼体发生率和附着变态率分别为58.4±4.7%和45.1±2.7%,高于普通刺参。(3)紫刺参浮游阶段后期随日龄增长表现出较普通刺参发育更快的优势,在日龄6～7d表现出显著差异(P0.05)。(4)紫刺参稚参在日龄35d前后自背部开始着色,50d～60d腹部开始着色,110d体表紫色转变近乎成参体色,完成变色过程。     

黄河三角洲孤东近岸冲淤演变及其影响因素

为更好地了解近40年来孤东近岸的演变过程,以研究区剖面水深地形、Landsat影像和利津站水沙数据为数据源,采用遥感技术及数理统计法对研究区域岸线及面积变化进行监测计算,并分析1976—1986年、1986—1996年、1996—2002年、2002—2014年4个不同阶段的冲淤演变及影响因素。结果表明:(1)孤东近岸经历"强淤积-冲淤平衡-侵蚀-强侵蚀"4个阶段。孤东近岸海域由淤积向侵蚀转变始于1996年,且在2002—2014年间侵蚀最为严重,大部分近岸海域蚀深达到6～8 m,侵蚀最大深度超过8 m;(2)等深线变化时空差异明显,蚀退最先出现在北侧,且近岸5 m水深区域内冲淤变化较水深10 m内敏感;(3)研究区近岸侵蚀,离岸淤积,剖面冲淤平衡位置由CS19剖面的11 m水深变化到CS21剖面的5m水深;(4)黄河入海水沙的减少、河口人工改汊、孤东大堤建设和海洋动力作用都对孤东近岸的冲淤演变产生影响,维持研究区冲淤平衡的年均来沙阈值为3.78亿t/a。通过此来进一步探究孤东近岸演变进程,为孤东近岸防护提供科学指导。     

铁细菌在北极特定海区沉积物中的分布

用平板法对取自北极加拿大海盆和楚科奇海10个沉积物岩芯中184个样品进行铁细菌检出率和含量分析.结果表明,4 ℃培养时铁细菌的检出率为10.33%,含量范围均为未检出～ 8.40×106 个/g(湿样,下同),平均含量为7.76×104 个/g.25 ℃培养时铁细菌的检出率为40.22%,含量范围均为未检出～1.00×108 个/g,平均含量为1.40×106 个/g.研究区沉积物中铁细菌含量高于太平洋深海沉积物中铁细菌含量;与前人在淡水沉积物中所作的调查相比,研究区的铁细菌含量落在前人调查结果范围内,但比细菌簇中铁细菌含量要低,这表明研究区海底沉积物的微生境较适合铁细菌的繁衍.对铁细菌在不同水深、经纬度以及沉积物深度中的分布进行了讨论,结果表明铁细菌检出率随沉积物深度增加而增大,含量变化呈现出浅层少、下层多之势.铁细菌的纬度分布范围较大,并显出有扩大的趋势.铁细菌含量与检出率随水深加大也呈跳跃式变化,水较深时铁细菌有较高的检出率和数量,但离陆距离的增加又会在物质供应上对其生长产生制约.培养温度对铁细菌分布有一定影响,温度提高不仅提高了铁细菌检出率,也增加了铁细菌的含量.这也许与部分铁细菌的最适宜生长温度较高有关,温度升高有利于某些铁细菌的生长发育.     

海水拌养混凝土耐久性试验与应用

通过对海水拌养混凝土耐海水侵蚀试验和海水中化学成分对水泥胶砂与骨料的影响分析,以及海水拌养混凝土的工程应用与调查结合长龄期强度跟踪观测,研究了海水拌养素混凝土的耐久性.旨在为淡水资源匮乏的海岛工程建设应用海水拌养混凝土,减少从大陆船运施工用淡水,节省工程投资提供资料.     

2005年7月台湾海峡西南部海域的上升流与冲淡水观测

根据2005年7月台湾海峡西南部海域CTD观测数据,绘制出相关温盐分布图,分析了调查期间该海域的温盐分布特征.结果表明,调查期间东山海域、南澳海域以及台湾浅滩东南侧海域存在明显的上升流现象;在近岸上层,一股较强的冲淡水从西南部进入该海域并影响至台湾浅滩.     

海底沉积物声学物理力学性质聚类分析研究

Stoll、Hamilton等分别从理论和实测方面出发研究海底沉积物声学与物理力学性质关系,这两类研究都是将声学性质作为独立性质从沉积物的物理性质中提取出来,以两者作为因果关系进行研究,割裂了其内在统一性.本文不试图建立声学与物理力学性质的经验方程,而是综合考虑海底沉积物声学、物理力学性质,对南海大陆坡和人陆架沉积物进行聚类研究,分析南海海底沉积物共有的性质.研究表明聚类分析方法为海底沉积物性质研究提供了一种有效的分类手段,通过聚类,得出如下结论:(1)声速与孔隙度、密度等物理力学性质存在着明显的单调相关性,可以通过某些物理力学参数来预报沉积物的声速,同时可以通过测量沉积物声速反演沉积物的某些物理力学参数;(2)海底沉积物的声速和地文单元、沉积物的颗粒成份组成有关;(3)火陆坡黏土质粉砂、粉砂、砂质粉砂和大陆架粉砂、砂质粉砂、粉砂质砂的压缩波速依次增大,切变波速依次减小;(4)海底沉积物声学与物理力学性质聚类分析研究,可以作为海底沉积物的声学探测的参考依据.     

2006年8月下旬福建沿海表层温、盐度分析

通过对福建沿海2006年8月20～24日表层温、盐度的调查资料进行分析,得出以下结果:(1)受九龙江、晋江以及闽江冲淡水的影响,福建沿海存在较强的河口锋.(2)在东山、平潭附近海域存在上升流迹象.(3)在沿岸区,潮汐对海水表层温、盐分布的影响显著.     

Verification and recalibration of HY-2A microwave radiometer brightness temperature

HY-2A is the first one of the Chinese HY-2 ocean satellite series carrying a microwave radiometer(RM)to measure sea surface temperature,sea surface wind speed,atmospheric water vapor,cloud liquid water content,and rain rate.We verified the RM level 1B brightness temperature(T B)to retrieve environmental parameters.In the verification,TB that simulated using the ocean-atmosphere radiative transfer model(RTM)was used as a reference.The total bias and total standard deviation(SD)of the RM level 1B TB,with reference to the RTM simulation,ranged-20.6-4.38 K and 0.7-2.93 K,respectively.We found that both the total bias and the total SD depend on the frequency and polarization,although the values for ascending and descending passes are different.In addition,substantial seasonal variation of the bias was found at all channels.The verification results indicate the RM has some problems regarding calibration,e.g.,correction of antenna spillover and antenna physical emission,especially for the 18.7-GHz channel.Based on error analyses,a statistical recalibration algorithm was designed and recalibration was performed for the RM level 1B TB.Validation of the recalibrated TB indicated that the quality of the recalibrated RM level 1B TB was improved significantly.The bias of the recalibrated T B at all channels was reduced to<0.4 K,seasonal variation was almost eradicated,and SD was diminished(i.e.,the SD of the 18.7-GHz channel was reduced by more than 0.5K).