热带中东大西洋海域大青鲨繁殖生物学研究

大青鲨在海洋生态系统中处于重要的地位,研究其繁殖生物学有助于人们更好地理解大青鲨的资源状况。本文根据2007年12月-2008年3月采集的热带中东大西洋海域金枪鱼延绳钓兼捕大青鲨样本,对大青鲨的繁殖生物学特征进行了研究。雌雄大青鲨平均全长分别为248cm和260cm,雄性大青鲨全长分布显著大于雌性大青鲨(P<0.01);获得的雌雄大青鲨都处于性成熟状态,大青鲨成体及胎儿雌雄性比都符合1∶1,雄性大青鲨精巢和总性腺重量均随鱼体全长的增加而增加(P<0.01),而雌性大青鲨卵巢重随鱼体全长变化不大(P>0.05),总性腺重量随鱼体全长的增加而增加(P<0.05);鳍脚长度和雄性大青鲨全长关系线性显著(P<0.01),卵壳腺宽度随雌性大青鲨全长而增加(P<0.05);雌性大青鲨怀胎儿数3～50尾,平均33尾,怀胎儿数随雌性大青鲨全长的略有增加趋势(P=0.39),大青鲨胎儿的平均全长为22.3cm,胎儿的平均体重为61.9g,胎儿全长(TL)与胎儿体重(RW)关系呈对数线性显著(P<0.01),其关系方程为:RW=0.051×TL2.180。结果可为我国参与国际鲨鱼养护与管理,评价热带大西洋公海海域大青鲨种群数量变动提供基础生物学数据。     

北极孔斯峡湾表层沉积物中溶解有机质的来源与转化历史

在北极地区孔斯峡湾采集28个表层沉积物样品,测定了其中水溶性有机质(也称溶解有机质,DOM)的分子量分布、紫外/可见吸收光谱和三维荧光光谱特征,并利用平行因子分析(PARAFAC)模型对DOM的荧光组分和来源进行了解析。结果表明:孔斯峡湾表层沉积物中有色溶解有机质(CDOM)及其中的荧光溶解有机质(FDOM)含量均从内湾向外湾方向呈逐渐累积的趋势,但CDOM中的FDOM所占比例逐渐减小,与DOM趋于老龄化密切相关。沉积作用减弱以及长期的光化学降解和微生物降解作用对此起主要贡献,并导致腐殖质和小分子组分在沉积物DOM中所占的比例呈逐渐递增的趋势。沉积物DOM包含陆源类腐殖质、自生源类腐殖质和类蛋白等三个荧光组分,但是其组成比例空间差异很大。吸收光谱斜率比(S_R)随自生源所占百分比增加而减小,随DOM腐殖质组分中陆源与自生源的比值增加而增加;腐殖化指数(HIX)随类腐殖质与类蛋白质比值和水深的增加而增加,生物源指数(BIX)随自生源比例增加而增加。峡湾沉积物DOM的组成和来源存在着高度的空间差异,在冰川湾区由水体颗粒有机质(POM)的近期转化和迁移而来,而在峡湾中央及口门附近以较老的腐殖质为优势,主要源于水体DOM长期迁移和转化。研究表明,FDOM/CDOM,S_R,HIX和BIX等构成的CDOM光谱指纹信息可以作为揭露沉积物溶解有机质来源及迁移转化历史的工具,对探索海洋与冰川相互作用影响下的峡湾环境演变有着重要意义。     

ENSO事件对西北太平洋热带气旋影响的分级研究

采用1951-2006年联合台风警报中心(JTWC)最佳路径数据集和气候预测中心(CPC) ENSO资料,分析了西北太平洋不同等级热带气旋累积能量(accumulated cyclone energy,ACE)与ENSO指数之间的关系.结果表明;ACE与ENSO指数间存在正相关关系;分级热带气旋中,ENSO事件主要通过超强台风(Super TY)的活动与ACE指数联系起来的,超强台风频数在El Ni(n)o期间多于La Ni(n)a 期间,同时持续时间也更长;ENSO指数和热带气旋活跃季超强台风ACE指数的滞后相关(ENSO指数滞后5个月内)与它们的同时相关大小相当.此外,还研究了分级热带气旋持续时间、强度和频数分别对ACE指数的贡献,结果显示超强台风频数的贡献最大.接下来,利用1951-2006年不同ENSO位相情况下NCEP再分析资料,分析了ENSO影响超强台风发生发展的物理机制.主要结论为:西北太平洋存在一些SuperTY频数与源地分布在ENSO年与平常年相比有明显差异的关键区;ENSO事件改变关键区低层相对涡度以及海表温度是其影响SuperTY源地及频数变化的重要途径.     

基于剖分的中尺度海洋温度场三维显示技术

针对网格化和数据量庞大的中尺度海洋标量场数据在其三维可视化中表现出来的构造效率较低和表达连续性效果较差的问题,以剖分重构为核心思想,采用三线性插值算法对数据进行加密处理,基于不同角度平面对温度场进行剖分和色彩映射,最后采用OpenSceneGraph图像渲染引擎的颜色、光照、透明度和回调等渲染技术展现更为真实的、科学的动态三维温度场,提供一种简洁、高效、科学的中尺度海洋温度场表达方法。     

南太平洋所罗门群岛海域黄鳍金枪鱼繁殖生物学研究

根据2012年9~12月所罗门群岛海域采集的353尾黄鳍金枪鱼Thunnus albacares样本,分析渔获物个体组成、性别比例、性成熟率和性腺指数等繁殖生物学参数。结果表明,捕获个体中包含大小两个群体;雌性群体个体规格明显小于雄性(p0.001)。春夏季9~12月雌、雄总体性别比为0.67︰1,显著偏离1︰1(p0.01);但性别比例与调查月份和个体大小密切相关,从9月到12月逐渐接近,至12月达到1︰1(p0.05)。性别比例随叉长增长逐步降低,叉长大于110cm个体中以雄性为主(p0.05),雌性比例与叉长呈现线性负相关关系,相关系数为-0.90,(p0.01)。雌、雄个体性成熟率和性腺指数在春末夏初间逐步增长,至11~12月达到最高;Ⅴ~Ⅵ期产卵个体比例增加,这表明所罗门群岛海域黄鳍金枪鱼春夏季存在产卵群体,从10月开始出现产卵个体,调查期间12月产卵个体比例达到相对最高,并且性腺指数与叉长呈现正相关关系;更一步的分析表明,雌、雄个体初次性成熟叉长分别为97.4cm和103.7cm。对该海域黄鳍金枪鱼繁殖生物学的研究有助于了解该种群资源状况,对渔业资源评估具有重要意义。     

2011年春夏长江中下游旱涝急转特征及原因分析

利用NCEP再分析资料,分析了影响2011年春夏季长江南部中下游地区发生旱涝急转的异常大气环流特征及影响因素。发现:长江南部中下游地区旱涝急转发生与西北太平洋副热带高压的变化有密切关系。副热带高压由弱到强的变化为降水提供了水汽条件,高空急流的变化则为降水提供了上升运动条件。进一步分析表明,西太平洋副热带高压西伸加强的原因与副热带高压加强前一候时间内孟加拉湾地区的异常对流加强有密切的关系。急流的变化则与陆地气温的季节变化和中纬度西太平洋强经向海表面温度(SST)梯度异常存在密切的联系。本文的研究表明:2011春夏季长江中下游地区旱涝急转现象的发生,是局地大气环流变化,南北半球大气相互影响以及海洋对大气环流影响的共同作用造成。     

威海双岛湾海域重金属的分布特征及生态风险评价

根据2012年双岛湾海域环境调查资料,研究了海水和表层沉积物中重金属的分布特征以及生态风险。结果显示,双岛湾海域海水中的重金属Cu和Pb在湾中部和湾底的部分站位含量较高,Zn和Cr含量在湾底最高、湾外最低,Cd和Hg在湾底和湾外的含量均高于湾中部,As的分布比较均匀;除Zn和Pb外,其余重金属含量均高于周边其他海域。双岛湾海域沉积物中重金属含量较低,与区域背景值相近,其中重金属Hg和Cd在湾内沉积作用明显,而Cu、Pb和Cr在湾外沉积作用比较明显。相关性分析表明,有机碳含量对双岛湾沉积物中的重金属分布影响不大。生态风险评价结果表明,双岛湾海域海水未受到重金属的污染;表层沉积物中重金属存在中低度的生态风险,具有潜在的不利生物毒性效应,重金属毒性大小依次为Pb>As>Cu>Hg>Cr=Cd>Zn。     

海洋大数据处理软件体系结构设计

针对海洋数据格式与海洋信息应用系统的异构性,提出一种基于移动代码(Mobile code)的海洋大数据处理软件体系结构。首先,利用统一的网络服务接口与数据交换格式,规范海洋信息应用系统之间的数据访问与共享。其次,通过移动代码将海洋大数据的处理过程移至云端,提高信息处理效率。应用示例实现了异构海洋信息应用系统间的互操作,并且缩短了海量数据的处理时间,验证了该体系结构在海洋大数据处理中的通用性与有效性。     

2008年中国沿岸冬季寒潮激发陆架波的小波分析

This study applies the wavelet analysis to the tidal gauge records, alongshore winds, atmospheric temperature and pressure along the China coast in winter 2008. The analysis results show three events of sea level oscillations(SLOs) on the shelf induced by winter storms. The first event occurred from January 9 to 21. The SLO periods were double-peaked at 1.6–5.3 and 7.0–16.0 d with the power densities of 0.04–0.05 and 0.10–0.15 m2·d, respectively.The second event occurred from February 5 to 18. The SLO period was single-peaked at 2.3–3.5 d with power density of 0.03–0.04 m2·d. The third event occurred from February 20 to March 8. The SLO periods were doublepeaked at 1.5–4.3 and 6.1–8.2 d with the power densities of 0.08–0.11 and 0.02–0.08 m2·d, respectively. The SLOs propagated along the coast from Zhejiang in north to Guangdong in south. The phase speeds ranged about 9–29m/s from Kanmen to Pingtan, 5–11 m/s from Xiamen to Huizhou and 11–22 m/s from Huizhou to Shuidong. The dispersion relation of the SLOs shows their nature of coastal-trapped wave.     

小黄鱼(Pseudosciaena polyactis)形态性状与体质量的相关性及通径分析

为了研究野生小黄鱼(Pseudosciaena polyactis)繁殖后代的形态性状对体质量的影响作用,以随机采集的729尾4.5月龄小黄鱼为研究对象,对每尾个体的体质量(g)和8个形态性状(cm):全长(X1)、体长(X2)、头长(X3)、躯干长(X4)、尾部长(X5)、尾柄长(X6)、尾柄高(X7)和体高(X8)进行准确测定,运用相关分析、多元回归分析和通径分析方法,分别计算性状间的相关系数、构建形态性状与体质量的多元回归方程,获得了通径系数和决定系数,进行了养殖小黄鱼的形态性状对体质量的影响研究。结果显示,8个形态性状与体质量的相关系数均达到极显著水平(P0.01);通径分析中,4个形态性状对体质量的通径系数达到极显著水平(P0.01),它们是影响体质量的重要指标,其中体长(通径系数:0.589)对体质量的直接影响最大。应用逐步多元回归分析建立了以体质量为因变量(Y),体长(X2)、躯干长(X4)、尾柄高(X7)和体高(X8)为自变量的回归方程:Y=–32.377+3.064X2–1.511X4+14.285X7+4.438X8。模型等式中形态性状与体质量的相关指数R2=0.927,说明所选性状是影响体质量的主要形态性状。以上分析结果为小黄鱼的选育测量指标的确定提供了理论依据。