卫星高度计数据样本大小对潮汐信息提取的影响

对3颗高度计卫星TOPEX/POSEIDON(TP),Jason-1(J1),Jason-2(J2)自1992—2011年683个重复周期,共18.6年的数据进行分析,得到全球海洋潮汐调和常数,并重点分析了采用不同样本大小的卫星高度计数据对潮汐信息提取的准度和精度所带来的影响。研究结果表明,参与分析的卫星高度计数据观测样本数的增加可以降低其反演潮汐各分潮振幅时的误差。观测时间为18.6年的高度计数据调和分析所得的主要半日分潮与实测比较,其振幅差相比于利用10年数据的计算结果减小约0.5cm;但是由于忽略了卫星更替过程所带来的观测时间差来进行调和分析,将会对计算分析过程中产生的迟角误差造成影响,主要全日分潮的迟角误差增加约2°,而半日潮迟角误差的改变则比较小。本文进一步用理想化实验解释了造成这种迟角计算误差变化的原因,比较了轨道交叉点上,由卫星在升轨和降轨2个轨道上各自的观测数据计算得到的调和常数,发现随着参与分析的高度计观测样本数的增加,调和分析计算潮汐调和常数时的内符精度也会显著提高。利用18.6年数据比利用10年数据进行调和分析时,主要半日潮调和常数的精度提高了约7%。     

威海海上风电场海流与海冰特征分析

本文对拟建的威海海上风电场周围海域的海流和海冰特征进行了初步分析。在介绍威海海上风能开发利用情况的基础上,采用国际上较为先进的数值模型对威海附近海域的水动力情况进行了数值模拟和分析,并根据实际观测的资料对这一区域的冰情进行了回顾和分析,为海上风电场的建设及风机设计提供了必要依据。     

海洋大数据:内涵、应用及平台建设

信息技术的快速发展,带动海洋数据快速积累,海洋已经进入大数据时代。海洋大数据即是在当前大数据时代背景下,大数据技术在海洋领域的科学实践,具有大体量(Volume)、多样性(Variety)、快速流转(Velocity)和高价值(Value)的"4V"特征,是在大数据的理论指导和技术支撑下的价值实现,也是实施海洋强国战略、开发海洋资源、拉动海洋经济、维护国家海洋权益的重要基础。本文讨论了海洋大数据的内涵和外延,从数据特征、数据种类的角度对海洋大数据进行了全面的定义;并详细介绍了海洋大数据的应用领域;进一步阐述了海洋大数据平台建设的关键技术问题及其在海洋大数据服务平台实例中的应用;从数据共享、数据管理和数据安全的角度,探讨了海洋大数据面临的挑战和机遇;最后对未来海洋大数据的发展趋势和方向进行了展望。     

海啸数值预报模型研究进展

总结海啸预报模型的研究进展,重点分析了当今主要海啸数值预报模型的不同特点,如美国NOAA海啸研究中心应用的MOST模型、美国康奈尔大学的COMCOT模型、特拉华大学的FUNWAVE/GEOWAVE、日本的TUNAMI系列预报模型以及中国的CTSU海啸数值模型等系统,最后总结指出了海啸数值模型的发展方向和目前亟待解决的关键技术问题。     

海州湾春季皮氏叫姑鱼栖息地适宜性研究

根据2011年及2013-2015年春季在海州湾及其邻近海域进行的底拖网调查数据,结合同步采集的底层水温、底层盐度、水深以及资源密度等数据,开展皮氏叫姑鱼（Johnius belangerii）栖息地适宜性的相关研究。利用提升回归树（boosted regression tree,BRT）模型确定各环境因子的权重,分别采用算术平均法（AMM）和几何平均法（GMM）建立栖息地适宜性指数（habitat suitability index,HSI）模型,并通过交叉验证确定最优模型。结果表明,皮氏叫姑鱼幼体最适栖息的底层水温为17.4~18.0℃,底层盐度为29.2~30.8,水深为7 m以浅;成体最适栖息的底层水温为17.3~18.0℃,底层盐度为28.8~30.8,水深为12 m以浅。根据BRT模型的输出结果显示,对皮氏叫姑鱼幼体总偏差贡献率最大的是水深,其次是底层盐度和底层水温;对成体总偏差贡献率最大的是底层水温,其次是水深和底层盐度。通过交叉验证发现,无论幼体还是成体,运用GMM算法,且赋予权重的HSI模型具有较低的赤池信息准则值（akaike information criterion,AIC）。海州湾春季皮氏叫姑鱼的最适栖息地随生长阶段而变化,幼体的最适栖息地（HSI ≥ 0.7）主要分布在7 m等深线以浅的山东、江苏沿岸海域;成体的最适栖息主要分布于12 m等深线以浅的海域。海州湾春季皮氏叫姑鱼幼体和成体最适栖息地的空间分布与其自身的生态习性、外界环境因子以及黄海冷水团、近岸沿岸流等因素密切相关。     

黄渤海蓝点马鲛种群变动与海表面温度的关系

本文基于1992—2012年黄渤海海域蓝点马鲛(Scomberomorus niphonius)渔获量,利用实际种群分析方法推算了蓝点马鲛再生产成功率(Recruitment Per Spawner,RPS),并研究了其与黄渤海海表面温度(Sea Surface Temperature,SST)的关系。研究表明,蓝点马鲛RPS与SST于4月在长江口附近海域负相关性较强,于5月在海州湾与长江口附近负相关性较强,于6月在辽东湾、莱州湾、海州湾负相关性较强,于8—11月在黄海西南部海域负相关性较强,以上相关性均达0.6以上(P0.05)。根据负相关性较强区域的出现位置与时间,推测过高的SST抑制了性成熟成鱼产卵和当年幼鱼的摄食过程,从而影响次年的补充量,导致RPS降低。研究结果可为我国海洋渔业的保护、管理和开发提供一定的理论参考与数据支撑。     

我国海洋数据信息共享现状及立法建议

目前我国海洋数据信息共享渠道的不畅严重阻碍了海洋经济的发展,其中很大一部分原因是由于我国尚未从法律上对海洋数据信息共享加以规定,不能为海洋数据信息共享事业提供法律保障.文章通过介绍美国<信息自由法>相关规定,对我国海洋数据信息共享提出立法建议.     

胶州湾潮汐潮流高分辨率数值模拟研究

基于采用无结构网格和有限体积方法的FVCOM陆架模式,考虑8个主要的天文分潮,建立胶州湾三维高分辨率数值模型来重现和研究其潮汐潮流变化状况.与实测资料对比验证表明,模拟结果与实测值吻合较好.在此基础上,根据模拟结果计算得到了较以往更为精细的同潮图和潮汐、潮流、余流分布特征.研究结果揭示,最大可能潮流和最大余流都发生在团岛附近,流速分别可达2.14和0.43 m/s;除了湾口附近前人报道过的4个余流系统外,还在中部首次揭示了2个相对较弱的余流系统;潮流能通量在内外湾口呈“左进右出”的结构;胶州湾的平均纳潮量为8.31亿m3;染色试验表明,胶州湾30 d的水交换率为36.8％.     

基于南海水下滑翔机观测的业务预报系统温盐分析数据评估

利用2019年7月12日至9月20日“海翼”号水下滑翔机在南海北部的温盐观测数据,对3个海洋业务预报系统（法国Mercator Océan International的PSY4、美国HYCOM Consortium的GOFS3.1和中国国家海洋环境预报中心的CGOFS）的温盐分析数据进行了质量评估。结果表明,3个业务预报系统对温度和盐度都有较好的刻画能力。其中,PSY4系统的温度、盐度在所有评估点处的总体均方根误差分别为0.45 ℃、0.056,小于另外2个系统,是3个系统中最优的。从总体偏差来看,PSY4与CGOFS温度呈现暖偏差,而GOFS3.1温度呈现冷偏差;3个系统的盐度都呈现负偏差。均方根误差的垂向结构显示,温度均方根误差与偏差最大值出现在水深100 m附近,盐度最大值在水深50 m附近。以上结论为南海北部海域使用分析数据提供参考。此外,大气强迫场的降水量偏多可能导致了CGOFS系统8月的盐度值出现较大的均方根误差和较明显的负偏差,因此在数值预报时需更多地关注强迫场的选取。