黄、东海区总悬浮泥沙对HY-1 CCD数据叶绿素浓度反演的影响

悬浮泥沙含量对叶绿素浓度遥感反演具有一定的抑制作用,我国近岸水体受其影响更为严重.利用国家卫星海洋应用中心组织的2003年春季大规模黄、东海区海上试验获得的较高精度实测数据,详细分析了该海区各站点总悬浮泥沙含量、叶绿素浓度与遥感反射率之间的关系,确立了悬浮泥沙含量对叶绿素浓度反演的影响方式,从而获得了不同悬浮泥沙含量条件下,HY-1卫星CCD等效波段的叶绿素浓度反演模式.分析结果表明,将总悬浮泥沙含量小于6 mg/L定义为中低混浊度水体,把大于6 mg/L定义为中高混浊度水体,然后通过选择不同的悬浮泥沙修正指数分别建模,相关性能够达到实用反演的要求.建模的精度分别为中低混浊度水体,相关性R2= 0.919,平均相对误差= 0.277;中高混浊度水体,相关性R2= 0.877,平均相对误差=0.564.中高混浊度水体叶绿素浓度的反演误差较大,主要体现在低叶绿素浓度区(Cchl<1 mg/m3),表明利用CCD数据反演中高混浊度水体低值叶绿素浓度模式还有待于进一步完善.     

条斑紫菜单细胞固体培养的初步研究

成熟条斑紫菜叶状体酶解后获得单细胞,分别培养于添加了不同浓度N,P营养盐的0．5％和10％的琼胶培养基上,观察细胞的分化发育情况。结果显示：(1)营养细胞大部分先发育为细胞团,细胞团放散孢子,再由孢子萌发形成小苗。其余营养细胞极性分裂形成正常细胞苗或带假根的形状不规则的片状体。孢子茁和营养细胞直接形成的幼苗生长到一定大小均可放散单孢子,单孢予能够正常萌发形成单孢子苗。(2)在0．5％的琼胶培养基上或较高浓度的营养盐中,细胞发育快。添加5mg／L NO3-N和0．5mg／L H2PO4—P营养盐不能满足细胞生长发育的需要,培育20d绝大部分仍为单细胞,不能形成正常幼苗。     

机载海洋激光荧光雷达叶绿素a测量性能模拟和初步机载实验

发展机载激光荧光雷达系统测量叶绿素a的浓度,模拟了采用三倍频355 nm波长激光作为激发光,机载海洋激光荧光雷达在不同飞行高度和测量不同深度水层的情况下,测量海表叶绿素a浓度的相对误差。依据模拟的参数建立机载激光荧光雷达系统并进行初步机载实验,获得了同经验数据较为一致的测量结果。     

硫酸盐-甲烷界面与甲烷通量及下伏天然气水合物赋存的关系

硫酸盐-甲烷界面在富甲烷和含天然气水合物的海洋沉积区已经成为一个重要的生物地球化学识别边界。在硫酸盐-甲烷界面之上,沉积物中的硫酸盐因参与分解有机质和甲烷厌氧氧化反应而被消耗,而其界面之下沉积物中的甲烷则不断生成,含量逐渐增加。根据该界面附近硫酸盐浓度和甲烷浓度的变化特征,可以判断该区甲烷流体通量的大小,从而指示下伏天然气水合物的可能赋存状况。南海北部陆坡的柱状沉积物孔隙水数据的分析显示,硫酸盐-甲烷界面埋深比较浅,表明该海域的甲烷通量较高。这种高甲烷通量很可能是由下伏的天然气水合物所引起的,并暗示着该区下伏海底可能有天然气水合物沉积层赋存。     

基于构造活动的断层气汞异常探讨

利用2008—2017年夏县地震台断层气汞浓度观测数据,分析其异常变化与地震活动间的关联性,结合同时段震源机制解、库仑应力和由GPS基线推测的山西南部构造应力场、地壳形变特征,解释断层气汞浓度变化与区域构造活动间的关系。结果表明：(1)按照气汞浓度背景值变化幅度的不同,研究时段大致分为2010年10月—2011年7月、2013年3—12月、2015年1月—2017年5月等3个阶段,其中,第2、3阶段的背景值分别为第1阶段的8倍、60倍;(2)距测点200 km范围内4级左右地震发生前,气汞浓度往往表现为一组高值突跳变化,变化幅度高出平均背景值几倍至几十倍,震后很快降低至背景值附近;(3)气汞浓度趋势性上升和多组高值突跳变化、震源机制一致性参数高值、库仑应力积累、GPS压性作用增强和转折等,在时间上具有较好的准同步性,在空间上较吻合,表明夏县地震台断层气汞浓度异常与区域构造活动密切相关。     

2021年青海玛多MS7.4地震前后CO异常变化研究

地震前后气体地球化学信息的研究在地震监测预报中具有较高的应用价值。为研究2021年5月22日青海玛多M_S7.4地震与CO时空变化之间的关系,在以瓦里关大气观测站地面数据验证大气红外探测仪(AIRS)反演数据可靠性的基础上,提取玛多M_S7.4地震前后AIRS反演的CO数据,通过滑动均值法、差值法对玛多地震前后不同尺度的CO浓度数据进行处理和分析。结果表明:利用卫星遥感数据提取CO地球化学信息是可靠的。时间上,玛多M_S7.4地震前两个月CO浓度开始波动,出现峰值,地震发生后恢复平静;空间上,震中位置的CO浓度在近地面变化尤其明显,震中及附近区域的CO浓度从3月开始逐渐升高,由离散分布逐渐向震中和发震断裂带聚拢靠近,到4月底达到最大异常18.60×10^-9,异常高值中心的连线与发震断层江错断裂走向、地表破裂分布一致。排除背景值和季节变化的影响,推断CO浓度异常变化是地震引起的,主要归因于地下气体释放和岩石挤压碰撞产气,气体逸散后在大气圈中发生的一系列化学反应起次要作用。     

大米草室内叶片光谱特征参数与叶绿素浓度关系研究

本文通过分析大米草叶片反射光谱特征,并提取红边位置、红边斜率和红边面积三个红边参数以及叶面叶绿素指数(LCI)、水分指数(WI)、三角植被指数(TVI)、结构相关色素指数(SIPI)四个高光谱植被指数,利用线性、对数、倒数、二次函数和三次函数曲线模拟算法得到大米草叶片叶绿素a浓度的高光谱估算模型。研究结果表明:叶绿素a浓度与红边斜率和红边面积在0.01水平上显著负相关,与LCI、WI和TVI在0.01水平上显著正相关。基于红边斜率、红边面积、TVI三个参数,选用倒数法构建叶绿素a浓度的估算模型精度明显高于其他算法。基于LCI和WI参数,应用三次函数法构建的叶绿素a浓度的高光谱检测模型精度明显高于其他算法。比较R2和模型估算误差,利用WI水分指数应用三次函数构建叶绿素a浓度的高光谱检测模型精度在所有模型中最高。因此,利用叶片光谱技术可以较高精度地估算叶绿素a浓度。     

基于OLCI数据的浙江近岸海域赤潮监测研究

赤潮监测对于赤潮的治理、预防和减少灾害具有重要意义。与传统的赤潮监测手段相比,遥感技术具有低成本、高效率、高覆盖度等优势,在赤潮监测方面具有广阔的应用前景。本文首先基于实测光谱数据,验证了C2RCC大气校正算法在浙江近岸海域的有效性;然后,利用2017—2020年3期赤潮爆发时期的OLCI影像数据,分别采用Chl-a浓度阈值法、改进型赤潮指数RI和赤潮水体遥感识别指数RDI 3种典型算法展开浙江近岸海域的赤潮监测研究。结果表明：1)C2RCC算法大气校正效果较好,适用于OLCI影像数据和浙江近岸海域。2)基于OLCI影像的RDI模型的赤潮监测精度最高,不易受高TSS和CDOM等成分的影响,监测结果更稳定;Chl-a浓度阈值法和RI方法易受悬浮物泥沙的影响,导致临岸海域误判赤潮现象。3)赤潮遥感监测技术可以弥补传统手段无法获取赤潮空间分布的缺点,大大提升海洋赤潮监测预警的效能。本文研究对于浙江近岸海域赤潮监测预警、海洋生态保护、海洋资源管控等具有重要现实意义,同时也可以为我国其他海域的赤潮监测提供技术参考。     

基于Sentinel-5P卫星数据的黑龙江省NO2浓度监测研究

随着经济快速发展和城市化进程不断加快,大气污染日益严重,开展大气环境监测具有重要现实意义。本文基于TROPOMI(哨兵5P)卫星数据,对大气中的氮氧化物进行了大范围连续监测。研究结果表明：黑龙江省NO₂浓度分布呈现出明显的南北差异,NO₂浓度较高地区主要分布在人口稠密、工业较为发达的南部地区,而北部地区人口较少,森林资源较为丰富,空气条件较好,NO₂浓度较低。     

城市景观湖泊不同时间尺度CH4通量特征及影响因素分析——以南京市莫愁湖为例

城市景观湖泊对温室气体的收支发挥着重要作用。本文以南京市莫愁湖为研究对象,采用静态箱—温室气体分析仪法实时监测湖泊水—气界面CH₄通量,分析湖泊主要温室气体CH₄在日尺度和季节尺度上因冒泡和扩散排放方式不同对其通量的影响,探究影响湖泊CH₄通量的因素。结果表明:(1)在日尺度上,四季24 h内CH₄均呈排放状态,受白天冒泡影响,四季CH₄总通量均存在白天高于夜间的日变化特征。(2)在季节尺度上,莫愁湖CH₄排放通量呈现显著的时空异质性,受冒泡通量的影响夏季CH₄通量明显高于春、秋、冬三季;B区的CH₄总通量(6.04 nmol/(m²·s))显著高于A区(3.82 nmol/(m²·s)),水体的营养化程度和离岸距离是空间变化的主要影响因素。A、B两区CH₄排放夏季以冒泡排放为主,春、秋、冬以扩散排放为主。(3)在日尺度上,CH₄