中国物理海洋学研究70年:发展历程、学术成就概览

本文概略评述新中国成立70年来物理海洋学各分支研究领域的发展历程和若干学术成就。中国物理海洋学研究起步于海浪、潮汐、近海环流与水团,以及以风暴潮为主的海洋气象灾害的研究。随着国力的增强,研究领域不断拓展,涌现了大量具有广泛影响力的研究成果,其中包括:提出了被国际广泛采用的“普遍风浪谱”和“涌浪谱”,发展了第三代海浪数值模式;提出了“准调和分析方法”和“潮汐潮流永久预报”等潮汐潮流的分析和预报方法;发现并命名了“棉兰老潜流”,揭示了东海黑潮的多核结构及其多尺度变异机理等,系统描述了太平洋西边界流系;提出了印度尼西亚贯穿流的南海分支(或称南海贯穿流);不断完善了中国近海陆架环流系统,在南海环流、黑潮及其分支、台湾暖流、闽浙沿岸流、黄海冷水团环流、黄海暖流、渤海环流,以及陆架波方面均取得了深刻的认识;从大气桥和海洋桥两个方面对太平洋–印度洋–大西洋洋际相互作用进行了系统的总结;发展了浅海水团的研究方法,基本摸清了中国近海水团的分布和消长特征与机制,在大洋和极地水团分布及运动研究方面也做出了重要贡献;阐明了南海中尺度涡的宏观特征和生成机制,揭示了中尺度涡的三维结构,定量评估了其全球物质与能量输运能力;基本摸清了中国近海海洋锋的空间分布和季节变化特征,提出了地形、正压不稳定和斜压不稳定等锋面动力学机制;构建了“南海内波潜标观测网”,实现了对内波生成–演变–消亡全过程机理的系统认识;发展了湍流的剪切不稳定理论,提出了海流“边缘不稳定”的概念,开发了海洋湍流模式,提出了湍流混合参数化的新方法等;在海洋内部混合机制和能量来源方面取得了新的认识,并阐述了混合对海洋深层环流、营养物质输运等过程的影响;研发了全球浪–潮–流耦合模式,推出一系列海洋与气候模式;发展了可同化主要海洋观测数据的海洋数据同化系统和用于ENSO预报的耦合同化系统;建立了达到国际水准的非地转(水槽/水池)和地转(旋转平台)物理模 型实验平台;发展了ENSO预报的误差分析方法,建立了海洋和气候系统年代际变化的理论体系,揭示了中深层海洋对全球气候变化的响应;初步建成了中国近海海洋观测网;持续开展南北极调查研究;建立了台风、风暴潮、巨浪和海啸的业务化预报系统,为中国气象减灾提供保障;突破了国外的海洋技术封锁,研发了万米水深的深水水听器和海洋光学特性系列测量仪器;建立了溢油、危险化学品漂移扩散等预测模型,为伴随海洋资源开发所带来的风险事故的应急处理和预警预报提供科学支撑。文中引用的大量学术成果文献(每位第一作者优选不超过3篇)显示,经过70年的发展,中国物理海洋学研究培养了一支实力雄厚的科研队伍,这是最宝贵的成果。这支队伍必将成为中国物理海洋学研究攀登新高峰的主力军。     

利用综合评分方法评估CMIP5模式对北极海冰的模拟能力

北极海冰冰盖自20世纪以来经历了前所未有的缩减,这使得北极海冰异常对大气环流的反馈作用日益显现。尽管目前的气候模式模拟北极海冰均为减少的趋势,但各模式间仍然存在较大的分散性。为了评估模式对于北极海冰变化及其气候效应的模拟能力,我们将海冰线性趋势和年际异常两者结合起来构造了一种合理的衡量指标。我们还强调巴伦支与卡拉海的重要性,因为前人研究证明此区域海冰异常是近年来影响大尺度大气环流变异的关键因子。根据我们设定的标准,CMIP5模式对海冰的模拟可被归为三种类型。这三组多模式集合平均之间存在巨大的差异,验证了这种分组方法的合理性。此外,我们还进一步探讨了造成模式海冰模拟能力差别的潜在物理因子。结果表明模式所采用的臭氧资料集对海冰模拟能力有显著的影响。     

基于Pearson关联模型的长三角地区海洋战略性新兴产业发展的影响因素

为优化长三角地区海洋战略性新兴产业布局,促进区域海洋经济的转型升级,文章采用Pearson关联模型,选取2014年长三角地区11个沿海城市的代表性数据,分别计算和分析海洋战略性新兴产业增加值与其影响因素的相关系数,并提出建议。研究结果表明:长三角地区海洋战略性新兴产业发展较好,但存在增速较缓和区域不平衡等问题;与长三角地区海洋战略性新兴产业增加值极强相关和强相关的主要为经济发展水平和科技支撑力度2个方面的影响因素;长三角地区海洋战略性新兴产业布局应优先考虑经济和科技较发达的城市,并逐渐带动和辐射其他沿海城市和周边内陆城市,促进整体发展。     

深圳杨梅坑海域造礁石珊瑚共生藻分类和遗传多样性研究

通过核糖体ITS(Internal Transcribed Spacer)的核苷酸序列研究了深圳杨梅坑海域20种47个造礁石珊瑚样本的共生藻。通过ITS序列分析,与GenBank上的4种不同的共生藻构建Neighbor-Joining聚类树,进行石珊瑚共生藻分类和遗传多样性分析。结果表明,该海域的造礁石珊瑚共生藻属于2种不同的种类(亚系群),19个样品属于C1亚系群共生藻,1个样品属于C15亚系群共生藻,C1和C15两个亚系群共生藻之间的遗传距离为0. 01。将深圳杨梅坑海域得到的ITS序列与NCBI数据库上的福建东山海域、广东徐闻地区的C1系共生藻进行比对,只有深圳杨梅坑海域藻类样本平均(A+T)碱基含量为49. 4%,(A+T)含量小于(G+C)含量。构建Neighbor-Joining聚类树表明,深圳杨梅坑海域石珊瑚共生藻与福建东山海域的亲缘关系较近,而与广东徐闻地区的亲缘关系较远,地理隔离是主要的因素。     

肾安汤联合激素及免疫抑制剂治疗狼疮性肾炎30例

目的：探讨肾安汤联合激素及免疫抑制剂治疗狼疮性肾炎（LN）的临床疗效。方法：将60例LN患者采用随机按数字表法随机分为治疗组和对照组,每组各30例。对照组采用口服醋酸泼尼松片和静脉滴注环磷酰胺治疗,治疗组在对照组的基础上加服肾安汤治疗,2组疗程均为6个月。观察比较2组治疗前及治疗后2、4、6个月的SLEDAI评分,24h尿蛋白定量,血尿素氮（BUN)、血清肌酐（SCr）、血沉及免疫相关指标（IgG、C3、C4）情况。结果：总有效率治疗组为96.67%,对照组为76.67%,2组比较,差异有统计学意义（P<0.05）。治疗后治疗组24h尿蛋白定量、BUN和SCr水平均低于对照组,差异有统计学意义（P<0.05）。治疗后2、4、6个月2组SLEDAI评分均逐渐下降（P<0.01）,在治疗后4、6个月,治疗组SLEDAI评分低于对照组,差异有统计学意义（P<0.05）。治疗后治疗组血沉及免疫指标IgG均低于对照组（P<0.05）;2组补体C3、C4水平均比治疗前高,治疗后治疗组补体C3、C4水平均高于对照组（P<0.05）。结论：肾安汤联合激素及免疫抑制剂治疗狼疮性肾炎可以有效改善患者的症状,控制病情,减轻不良反应。     

遥感数据融合研究进展与文献定量分析(1992—2018)

近年来,遥感应用的快速发展推动了遥感载荷指标性能的不断提升。但由于遥感传感器的硬件技术瓶颈,遥感数据无法同时具有高空间分辨率、高光谱分辨率、高时间分辨率的指标特性。遥感数据融合是解决该问题的有效方法。为了深入了解目前遥感数据融合技术的研究进展情况,本文对国内外1992年—2018年间在该领域有一定影响力的相关成果进行了调研、分析与归纳总结。首先对遥感数据融合相关论文的年发文量、发文国家与机构、发表刊物以及关键词等进行了统计,梳理其发展历史及趋势;系统性的总结了各类数据融合算法,将其分为面向空间维提升的融合算法、面向光谱维提升的融合算法以及面向时间维提升的融合算法3类,并对各类算法的优势与适用性进行了分析;归纳总结了遥感数据融合的质量评价指标,包括有参考影像的融合评价指标以及无参考影像的融合评价指标;最后对遥感数据融合进展进行了总结与展望。     

荆江河段洪水水位预报方法研究

研制了荆江河段各站具体的洪水水位预报方案,并对预报方案进行了检验。研究表明:利用洪水预测的上下游相关法,建立荆江河段宜昌-枝城、枝城-沙市、沙市-城陵矶-石首、枝城-城陵矶-监利等水文预报站点的上下游相应水位关系曲线,能较好的预测荆江河段各预报站点洪水水位,并且通过对1969、1981、1983年3次洪峰过程试报的结果表明,该方案具有较好的适应性。     

广州从化地区地质灾害问题及其影响因素分析

广州市从化区地质灾害发生的频度和强度日益增高,对其社会经济发展造成了不良的影响,并对当地的生态环境和人民群众生命财产安全构成了严重的威胁.利用野外调查和统计分析方法,发现该区突发性地质灾害以微、小型的崩塌、滑坡为主,主要发生在4—9月份降水多发期,隐患点险情以中型为主,威胁人数较多,潜在经济损失较大.从化区地质灾害孕育...     

Pore-water distribution and quantification of diffusive benthic fluxes of nutrients in the Huanghai and East China Seas sediments

1 Indroduction The coastal zone and continental shelf area is an important region in the global biogeochemical cycle of nutrients in the ocean. This portion of the global ocean interacts closely with the continents, atmosphere and the open ocean in a comp…     

基于卫星高度计资料分析南海热含量的年际变化特征

本文从海面高度异常与海洋热含量变化的线性关系出发,利用1992～2004年多颗卫星融合海面高度资料,对南海海域的热含量异常进行了计算.这一计算结果与基于气候态温盐资料计算的热含量季节变化具有很好的一致性.本文得到的结果还显示南海热含量异常具有明显的长周期变化,表现为:1992～1998年基本保持比较稳定的年际变化特征,1998年之后,热含量出现明显的跃变,这一跃变一直维持到2001年,在2002年开始出现热含量的递减趋势.对此时间序列进行谐波分析可以看出,南海热含量异常除了具有显著的年变化周期外,还存在明显的0.5、1.5、2.4、4年和6年的变化周期.进一步分析还发现,南海12月份热含量异常可以作为南海夏季风爆发的一种预报指标.