南海海洋地磁固定观测站建设初步研究

为填补我国海洋地磁固定观测的空白,支撑科学研究、防灾减灾、海洋资源开发,维护国家的海洋权益和履行我国在南海海域负有的国际责任,急需在南海建设岛礁和海底地磁固定观测站。通过初步分析国外海洋地磁观测站案例、南海岛礁基础设施现状以及海底观测网计划实施情况,认为南海海洋地磁固定观测站建设的条件已经成熟。文中给出了合理空间布局、分步实施、因地制宜及智能化观测的建议。     

声速剖面EOF表示的第一模态解析

为实现对声速剖面EOF表示后第一模态时间系数和空间函数变化规律的解析,提出了一种简化的声速剖面变化模型,即"拐点"深度值和声速值的变化;声速梯度的变化和表层海水温度周期性变化所引起的海水声速变化,通过将4种因素所引起的第一模态空间函数的变化规律与实际声速剖面簇第一模态空间函数的变化规律对比,分析引起实测声速剖面变化的主要因素,最后,分别用深海和浅海实测声速剖面数据对其进行验证。     

机载WIDAS数据的Landsat卫星反照率初步验证

随着精细化监测的需求,中高空间分辨率的地表反照率产品逐渐成为气候模型的主要输入。目前,中高空间分辨率反照率产品的验证主要基于地表站点的通量塔观测数据,区域机载飞行数据的验证依然相对较少。因此,本文基于区域机载数据验证Landsat反照率产品。针对内蒙古自治区根河森林试验区所获取的机载红外广角双模式成像仪(WIDAS)多角度反射率数据,应用BRDF原型反演算法估算其反照率,分析了应用机载数据验证中高空间分辨率反照率产品的潜力。2016年内蒙古根河森林试验区机载WIDAS飞行多角度观测的可用多角度范围为25°,以前的研究表明BRDF原型反照率反演算法表现出对小观测角度的反照率反演结果的鲁棒性。因此,机载WIDAS反照率在一定程度可用于星载反照率的验证。首先,基于核驱动模型和各向异性平整指数(AFX)提取了试验区4种MODIS二向性反射分布函数(BRDF)原型;然后,将其作为先验知识应用到根河森林WIDAS机载数据的反照率反演中;最后,用WIDAS反照率和单个地面通量塔观测的反照率对Landsat卫星数据的反照率进行初步验证。验证结果表明Landsat反照率与WIDAS反照率结果较为一致,但略有低估,总体均方根误差(RMSE)约为0.02,偏差为0.0057。在多角度观测范围较小时,BRDF原型的反照率反演算法可为星载地表反照率的验证提供了一种有效的验证手段。     

气候系统预测:基础创新和集成应用

随着全球变暖,极端天气气候事件增强,天气气候灾害造成的损失也愈发严重。当前气候预测的准确性远远不能满足社会需要,气候系统预测理论和方法面临着众多挑战性问题。为提档气候预测科学水平和准确率,由南京信息工程大学和中山大学承担的“气候系统预测研究中心”获得国家自然科学基金基础科学中心项目支持(2021年1月—2025年12月)。在该项目执行的前三年,项目团队开展了大量深入系统的研究,并取得了若干重要进展:1)揭示了气候系统的若干关键变化、驱动力和机制;2)剖析了海-陆-冰-气相互作用对我国重大极端气候事件的影响;3)在气候系统数值模式研发和预测系统集成方面取得重要进展;4)发展了延伸期-S2S-年代际的气候系统预测理论和方法。本文对这些进展作了扼要介绍,并针对气候与环境变化归因、古今气候环境研究融合、跨时空气候系统变异和极端气候、人工智能与气候科学、年代际预测和风险应对体系等关键科学问题做了展望。     

世界主要海洋强国综合实力测评研究

文章在回顾世界海洋强国发展历程和分析现阶段发展特点的基础上,构建国家层面的海洋综合实力评价指标体系,并结合层次分析法和加权积决策理论建立了综合实力测评模型。通过选取世界上8个有代表意义的海洋强国,结合其海洋综合实力的现状分析,利用测评模型对其进行测评排序,为我国"海洋强国"战略的科学规划提供参考。     

珠江口浮游幼虫的生态研究

根据2002—2003年珠江口12个航次的调查资料,分析探讨了不同调查时间和区域浮游幼虫的组成类型、丰度变化和环境因子的影响。以表层盐度(S)变化将调查海域划分成三个区域:I区(S<25)、II区(2530)。12个航次的调查结果显示:调查海域共出现浮游幼虫12个类型,隶属5个动物门,II区和III区的类型数一般高于I区,软体动物门和棘皮动物门的幼虫只出现在II区和III区。其中2002年7月(夏季)、2003年1月(冬季)和4月(春季)的3个大航次结果表明珠江口浮游幼虫的平均丰度为61ind/m3,三个区域的平均丰度比较为II区(124ind/m3)>I区(33ind/m3)>III区(27ind/m3),春夏季的丰度高于冬季。另外在I区进行了9个小航次调查的研究表明:I区浮游幼虫平均丰度较高,月份之间的丰度差别明显,不同站位之间也有差别。温度和食料是影响珠江口浮游幼虫丰度变化的主要因素。     

阿根廷滑柔鱼渔场的初步研究

根据2001年12月至2002年4月"辽渔1号"在西南大西洋(57°W—60°W,41°S—47°S)的柔鱼生产调查资料,对作业渔场的渔获量和水温垂直分布特点进行了初步分析,并运用逐步回归法探讨了周产量(t/week)与各水层温度之间的关系。结果表明:(1)周产量在70t以上的作业区域全部在60°02′W—60°40′W,44°59′S—46°04′S范围内(简称南渔场),周产量在70t以下的作业区域绝大多数集中在57°47′W—58°2′W,41°54′S—42°2′S范围内(简称北渔场);(2)南渔场渔获的表层水温在12.2℃~15.1℃,北渔场渔获的表层水温在10.0℃~12.3℃,两渔场在20~70m水体均出现了强度不等的温跃层;(3)整个作业区域,周产量与水温存在线性相关,相关系数R=0.8515,其中南渔场相关系数R=0.9985,北渔场相关系数R=0.9313。     

上海青浦CINRAD/SAD雷达和南汇WSR-88D雷达数据对比分析

上海青浦CINRAD/SAD雷达和南汇WSR 88D雷达型号不同,并且采用不同的双偏振技术升级方案,实际业务运行中2部雷达存在一定的数据偏差。为了对雷达的探测性能进行定量评估,在共同探测区域遴选2022年7—9月及2023年6月共30个过程3933个时次数据,以稳定性降水与对流性降水分类并按强度分级进行对比,评估了反射率因子ZH,差分反射率ZDR,相关系数CC和差分传播相移ΦDP的水平分布特征及随方位变化趋势,雷达灵敏度随仰角变化趋势以及ZH和ZDR偏差的定量统计。结果表明：2部雷达ZH的观测结果接近,青浦CINRAD/SAD雷达的ZH,CC和ΦDP受地物及避雷针影响较大,随方位变化不稳定,青浦CINRAD/SAD雷达在低层的非气象回波滤除效果较南汇WSR 88D雷达差。2部雷达ZH和ZDR的偏差在ZH大于40 dBz的区域较大,ZH平均偏差为0.9 dB,ZDR为-0.14 dB。本文基于台风、冰雹、短时强降水和梅雨降水数据,定量化评估了上海2部S波段双偏振天气雷达数据之间的差异,为后续算法改进以及数据订正提供参考。     

乌苏里拟鲿(Pseudobagrus ussuriensis)精子的超微结构

利用透射电子显微镜观察乌苏里拟鲿(Pseudobagrus ussuriensis)精子的超微结构。结果表明,乌苏里拟鲿精子由头部、中段和尾部组成。头部呈球形或椭圆球形,核前端无顶体,后端有植入窝。中段包括中心粒复合体和袖套。植入窝从细胞核的后端陷入核中。中心粒复合体位于植入窝内,包括近端中心粒和远端中心粒。袖套与细胞核后端相连,袖套中含有丰富的线粒体。尾部主要结构是轴丝,为典型的"9+2"结构,轴丝外两侧为细胞质膜形成的对称性鳍样结构。尾部内无囊泡及其他细胞器。     

NASA World Wind JavaSDK数字地球客户端开发

NASA World Wind是美国航空航天管理局(NASA)推出的一个开放源代码的地理软件,一个3D的可视化虚拟地球仪,也是最流行的数字地球平台,因为数据和使用都完全免费,所以值得对其应用进行研究。WorldWind JavaSDK是NASA提供的一个开源的开发软件包,本文对World Wind Java SDK的包和类、如何创建WorldWind JAVA应用、架构、API以及功能结构等做了详细的说明。在此基础上,介绍并展示以Applet和Java WebStart两种部署方式,完全利用World Wind的数据,开发自己的GIS平台,实现对其数据的充分利用。