基于表层及温跃层环境变量的南太平洋长鳍金枪鱼栖息地适应性指数模型比较

为了量化比较海表层环境及温跃层环境对南太平洋长鳍金枪鱼渔场分布的影响程度;本研究采用2010-2012年南太平洋长鳍金枪鱼延绳钓渔船实际生产统计数据;结合卫星遥感所获取的海表面温度（sea surface temperature;SST）和海表面高度（sea surface height;SSH）数据以及Argo浮标所获取的温跃层上、下界水温和深度数据;运用外包络法分别构建了基于海表层环境变量、温跃层上界环境变量以及温跃层下界环境变量的3种栖息地适应性指数（habitat suitability index;HSI）模型。模型验证结果显示;基于海表层环境变量的HSI模型;HSI>0.6时所占产量比重为70.04%;投钩数量比重为70.86%;HSI>0.8时所占产量比重为24.92%;投钩数量比重为25.79%;基于温跃层上界环境变量的HSI模型;HSI>0.6时所占产量比重为82.17%;投钩数量比重为80.95%;HSI>0.8时所占产量比重为33.24%;投钩数量比重为32.69%;基于温跃层下界环境变量的HSI模型;HSI>0.6时所占产量比重为81.01%;投钩数量比重为81.54%;HSI>0.8时所占产量比重为43.51%;投钩数量比重为43.73%。研究发现;基于温跃层上界和下界环境变量的两个HSI模型预报精度明显高于基于表层环境变量的HSI模型;且基于温跃层下界环境变量的HSI模型预报精度高于基于温跃层上界环境变量的HSI模型。研究结果表明;相较于海表层环境;温跃层环境;尤其是温跃层下界环境特征对南太平洋长鳍金枪鱼资源分布的影响更为显著。     

海洋渔业卫生遥感的研究应用及发展

卫星遥感技术在海洋渔业领域已得到广泛的应用。本文根据收集到文献资料，着重分析了海洋环境要素与鱼类行为之间的关系，概括了卫星遥感技术在海洋渔场环境分析与渔业捕捞研究中的应用现状与发展，介绍了国际上海洋渔业应用的主要遥感卫星平台及其特征，并综述了世界上主要渔业发达国家如美国、日本以及其它国家和我国利用卫星遥感技术在海洋渔场环境分析及渔情速、预报服务领域中的研究应用的进展。     

海洋水色卫星遥感二类水体反演算法的国际研究进展

根据国际海洋水色卫星的研究发展与应用现状，回顾了国际海洋水色卫星遥感二类水体现有反演算法的基本原理和存在的优缺点，以及提高反演精度需要的技巧。指出二类水体反演算法相对一类水体算法的复杂性，要建立全球通用的反演算法还要继续研究更好的光学模型，使得各种反演算法具有实验室之外的实验应用价值。     

北太平洋柔鱼生殖群体结构特征及繁殖生物学

根据2010年6～9月北太平洋柔鱼(Ommastrephe bartramii)渔业的现场调查资料,分析了北太平洋柔鱼胴长和体质量组成结构、性比、初次性成熟胴长、群体成熟度指数等等基础性的渔业生物学参数,阐述了该海域柔鱼的种群结构动态及繁殖生物学的特征。结果表明:各月北太平洋柔鱼生殖群体中雌性个体数量大于雄性,且雌性个体的平均胴长及体质量均显著大于雄性;生殖群体中雌、雄个体胴长与体质量关系的差异极为显著;相同胴长组下雄性个体的性成熟率要高于雌性;北太平洋柔鱼初次性成熟胴长ML50%♀为261.83 mm;ML50%♂为255.60 mm,雄性初次性成熟胴长显著小于雌性;东部海区(170°W～178°W)生殖群体比例及个体大小明显高于西部海区传统作业渔场(150°E～160°E)。判断东西部海区柔鱼是否是同一群体,还需要连续性的调查,进一步分析其成熟度随时间的变化及利用耳石信息分析技术来确定,还可以用微卫星技术测定分析以及标志放流法来判定,结论更为准确。     

基于改进的BOX模型的长江口及邻近水域水通量及水体交换特性*

提要 本研究成功将水动力模型ROMS(the regional oceanic modeling system model)与箱式模型结合,详细阐述了长江口及邻近水域四个季节的水通量特征及水体交换特性,为其物质通量研究提供准确的水量基础。研究发现,总的水通量整体受季风控制,季风的重要作用在于使得水体在南北方向上交替输送,而台湾暖流对春夏季底层水体南向输运具有重要作用;直接进入123.5°E以东外海区域的水通量很少,而是先从南边界流出研究区域,然后通过海洋环流系统进入外海。长江径流是影响水体更新的重要因素,但在强烈季风下,水体更新主要依赖于季风方向的水平水通量,主要是同层水体而不是表底层水体之间的交换。所以不能简单的以水体更新时间长短作为强烈季风区底层缺氧高发与否的标准。因此,虽然水体更新时间较长的区域与缺氧区基本一致,本研究认为该区域底层水体缺氧的本质原因是跃层阻隔了表底层水体之间的交换。     

南极磷虾资源丰度及其与海冰和表温的关系

根据2003—2010年南极磷虾48.2区产量数据结合该区域海冰和SST数据,分析了磷虾产量的时空分布,探讨了海冰和SST对南极磷虾资源丰度的影响。结果表明,48.2区的渔汛期为3—7月,主要作业时间为2—8月,产量约占该渔区年产量的99.3%。回归分析表明,磷虾CPUE变动与海冰和SST面积变化关系明显。磷虾CPUE与海冰总面积年间变化呈现显著的负相关(R=0.80),与海冰密集度为90%—100%的海冰面积负相关系数最大(R=0.84);年内变化关系则为一元二次多项式回归模型,CPUE随海冰面积的递增先增大后减小,与海冰密集度为60%—70%的海冰面积相关系数最大(R=0.94)。磷虾CPUE与SST为-2—3℃时的总面积年间变化负相关性不显著(R=0.46),但与SST为1—2℃时的面积呈现显著的负相关(R=0.91);年内变化关系也为一元二次多项式回归模型,CPUE随SST面积的递增先增大后减小,与SST为0—1℃时的面积相关系数最大(R=0.97)。     

云下地表温度与辐射变化关系的定量分析

云下对地表温度一直是热红外遥感研究的难点,云下地表温度的变化不仅受到到达地表的辐射强度的影响,还与地表覆盖类型的热力学性质有关,本文通过开展野外观测实验,并利用地表能量平衡模型模拟地表温度在不同辐射条件的变化情况,以期获得不同地表类型的地表温度与辐射变化的定量关系,结果表明,在云覆盖情况下,到达地表面的辐射值减小,地表温度也随之减小,当云覆盖前地表温度越高,云覆盖后地表温度的变化幅度就越大,不同地表类型的云下地表温度在单位时间(min)内发生的温度值的单位变化量所需辐射值的变化量与云覆盖前温度高低呈线性关系。在长时间云覆盖情况下,地表温度的下降速度随着云覆盖时间的增加而不断放缓,当云层覆盖一定时间(10—20 min)后,地表温度会达到一个相对稳定的状态。     

太平洋延绳钓大眼金枪鱼及渔场表温关系研究

根据收集到的太平洋延绳钓大眼金枪鱼捕捞产量、海水表层温度(SST)数据等,研究了太平洋延绳钓大眼金枪鱼捕捞产量及渔场区 SST 的统计特征.结果表明:太平洋延绳钓大眼金枪鱼渔场主要分布在较高温度的热带海域,整个太平洋渔场区平均 SST 为 26.56 ℃,中位数为27.28 ℃,高产渔区SST相对较高,其主要渔场区平均表层水温主要位于23.8 ℃～29.3 ℃.渔场区 SST 数据分布为负偏,而产量数据分布为正偏.平均CPUE分布呈双峰分布,但主要捕捞产量多数在大于25 ℃海域捕捞.时间序列分析结果显示:太平洋大眼金枪鱼CPUE呈下降趋势,SSTA自1970年代末开始增加,表明太平洋热带海域处于变暖阶段,CPUE和MEI指数与SSTA 的周期变化具有较好的一致性.     

Large-eddy simulation of the influence of a wavy lower boundary on the turbulence kinetic energy budget redistribution

Oceanic turbulence plays an important role in coastal flow. However, as the effect of an uneven lower boundary on the adjacent turbulence is still not well understood, we explore the mechanics of nearshore turbulence with a turbulence-resolving numerical model known as a large-eddy-simulation model for an idealized scenario in a coastal region for which the lower boundary is a solid sinusoidal wave. The numerical simulation demonstrates how the mechanical energy of the current is transferred into local turbulence mixing, and shows the changes in turbulent intensity over the continuous phase change of the lower topography. The strongest turbulent kinetic energy is concentrated above the trough of the wavy surface. The turbulence mixing is mainly generated by the shear forces; the magnitude of shear production has a local maximum over the crest of the seabed topography, and there is an asymmetry in the shear production between the leeward and windward slopes. The numerical results are consistent with results from laboratory experiments. Our analysis provides an important insight into the mechanism of turbulent kinetic energy production and development.     

海洋生态系统模型中参数空间变化的伴随法反演研究

以气候耦合模式FOAM(Fast Ocean-Atmosphere Model)的气候态为背景场,基于参数的空间分布,定量地研究通过伴随同化方法反演空间变化的参数的能力,探讨影响反演结果的主要因素。通过孪生数值实验同化浮游植物资料,发现在单独反演1个空间变化的参数时,两种给定的参数空间变化都可以被很好地反演出来,参数的平均相对误差在4%以内,说明通过伴随同化方法可以有效地反演出空间变化的参数;而当同时反演作为控制变量的五个参数时,各参数变化趋势的搭配对反演结果影响很大,只有当这种搭配与模型中影响浮游植物生物量变化的生态机制一致时,5个参数才能较准确地得到反演。同化含有10%随机误差的观测数据对反演结果的影响不大,进一步说明了利用伴随同化方法反演参数空间变化的有效性。