Ecosystem-based marine spatial management: Review of concepts, policies, tools, and critical issues

Conventional sectoral management and piecemeal governance are considered less and less appropriate in pursuit of sustainable development. Ecosystem based marine spatial management (EB-MSM) is an approach that recognizes the full array of interactions within an ecosystem, including human uses, rather than considering single issues, species, or ecosystem services in isolation. Marine spatial planning and ocean zoning are emerging concepts that can support EB-MSM. EB-MSM is driven by high-level goals that managers aim to achieve through the implementation of measures. High-level goals and objectives need to be translated into more operational objectives before specific targets, limits and measures can be elaborated.Monitoring, evaluation and adaptation are necessary to ensure that marine management measures are both effective and efficient. Solid monitoring frameworks are the foundation of adaptive management, as they provide the necessary information to evaluate performance and the effectiveness of management actions. Marine protected areas (MPAs) - possibly set up in networks - constitute a key component in EB-MSM policies and practises and have been applied as a cornerstone in conservation of marine biodiversity, management of fish populations, development of coastal tourism, etc. Moreover, MPA experiences have provided methods and concepts (such as zoning) to a wider EB-MSM context. The assignment of values to biophysical features of the marine environment allows the direct assessment of related management choices and may assist EB-MSM.A range of monetary valuation techniques have been proposed to reduce attributes of goods and services to a single metric. However, in the marine environment such an approach is often over simplistic, and thus less reductive techniques may be necessary. Rather than producing a single metric, the results of non-monetary assessments guide policy allowing weight to be given as necessary to potential areas of conflict and consensus.Strategies to take into account climate change effects and geohazard risks in EB-MSM have been applied or proposed worldwide. EB-MSM regimes must be alert to such risks and flexible to account for changes.     

高性能机载云粒子成像仪研制及应用

机载云粒子成像仪是目前直接观测云中粒子谱分布和形状特征的关键设备,在云物理结构探测、遥感反演验证、数值模式云物理过程改进和人工影响天气等领域具有十分重要的作用。因此,针对现有进口仪器性能和应用方面的不足,开发更高性能的云粒子探测仪器十分必要。通过2011年启动的国家重大科学仪器设备开发专项—机载云粒子谱仪与成像仪研制项目,研制出国产高性能机载云粒子测量系统。经过多年的研制和反复测试,解决和显著改进了激光光束均匀化、弱信号探测、多路并行处理及微粒消衍射等关键技术,从而提高了探测器像元的光功率均匀性和一致性,使光斑区域内平均光功率密度提高约3倍,从而改进了粒子成像能力。采用更高分辨率国产光电线阵探测器,测量响应时间明显缩短,对小云粒子的探测能力明显提高。研制的仪器通过一系列基础参数测试、系统优化、环境适应性实验和累计60多架次的飞行测试。对2018年11月5日进行的两架次对比探测结果的初步分析表明,新研制的云粒子成像仪对小粒子浓度的测量精度较进口仪器提高一个量级左右,测量数据起伏更小,稳定性更高,并且可正确获得更清晰可靠的云粒子形态特征。      

人工影响天气飞机播云作业有效催化范围的模拟评估

针对人工影响天气飞机播云作业效果评估需求,提出一种基于拉格朗日粒子扩散模式FLEXPART-WRF的催化剂催化范围模拟评估方法.以典型催化剂碘化银为例,开发催化剂物理化学特性参数清单模块,结合飞机播云特点和模式源项特点,将飞机不规则线性播撒方式离散化为连续移动点源播撒方式,实现模式对飞机播云的模拟能力.通过对一次飞机播云作业的模拟试验,证实了模拟评估方法的可行性和有效性.     

鸟瞰航摄历史遗迹景观的技术分析

介绍了国内利用超轻型飞机航空摄影考古的首次试验,通过对历史遗迹的分析,取得良好的应用效果。本次试验采用国产的超轻型飞机蓝鹰AD-200Y型,携带常规照相机,在内蒙古自治区以呼和浩特市为中心的局部地区,进行20个架次飞行,从低航空高度环绕历史遗迹,多角度视野,进行航拍鸟瞰地表历史遗迹景观照片799张。这些照片反映历史遗迹的整体面貌,是地面田野考古无法做到的事。为考古研究提供了不可多得的资料。其技术工艺流程：①确定历史遗迹项目；②地形图分析历史遗迹基础地理环境(地理位置,地形地貌)；③分析交通气象状况；④航空摄影技术设计；⑤超轻型飞机技术完善；⑥照相机和胶卷选型；⑦拟定飞行安全措施；⑧飞行基地起降跑道选择；⑨航摄飞行实施和指挥；⑩历史遗迹鸟瞰景观数字化图像分析。     

Latitudinal distribution of CO2 and CH4 on the route of the Chinese Arctic Research Expedition 2003

1 Introduction From July 10th to September 26, 2003,“Xuelong”scientific expedition icebreaker executed the 2nd Chinese Arctic Research Expedition (CHINARE2003). The voyage star- ted from Shanghai to Dalian via Yellow Sea and Bo Hai and the cruising rout…     

民机阵风载荷测量试飞颠簸潜势诊断技术研究

为确保民机阵风载荷测量试飞的质量和效率,规避风险,保障安全,解决“找风难”问题,从飞行员飞机颠簸报告入手,利用欧洲中期天气预报中心提供的ERA5全球大气再分析资料,基于10个预报效果较为理想的颠簸指数,通过加权集成算法给出了高空急流背景下的颠簸潜势综合指数。综合指数中单一指数的权重是通过发生颠簸的预报准确率PODY、未发生颠簸的预报准确率PODN、总体预报准确率PODA及TSS评分及中度以上颠簸所占面积fMOG五项评价指标共同确定的。同时评估了颠簸潜势综合指数性能对单一指数数量的敏感性以及对参与建模样本量的敏感性。结果表明:Dutton指数因预报得分φ达1.043,是这10个单一指数中总体预报效果最好的,Brown指数、L-P指数次之。由Dutton指数、Brown指数、L-P指数、TI1指数及风相关指数加权集成的综合指数,较好地集成了各单一指数的优点,各项指标均较为优秀,PODA达90%,TSS达0.80,fMOG达9.2%,预报得分φ达1.225,总体效果最好。随着单一指数数量的增加,综合指数的诊断效果先增大后减小,当单一指数增加到5个的时候,效果最优。随着参与建模的飞机颠簸样本量增加,综合指数性能逐步提升。该综合指数能较好地解决民机阵风载荷测量试飞潜在颠簸区域寻找的问题。      

盐湖地下卤水的开采技术及其展望

我国是农业大国,钾肥的需求量巨大,目前钾肥供应主要来源于柴达木盆地。由于目前的技术限制,钾资源的开发还局限于浅部,无法满足我国钾肥的需求,大部分钾肥还依赖于进口。总结和对比井采技术、渠采技术和CO2地质封存与深部卤水联合注采技术(CO2-EWR)表明,对浅层地下卤水的开采,井采技术和渠采技术适用,但两种技术使采卤泵、采卤管道和输卤渠容易堵塞;并且井采技术投资较大,渠采技术可能导致地下水循环受阻,因而会出现大面积的疏干区。CO2-EWR适合开采深部卤水,虽然该技术的一次性投入较大,但该技术一方面将CO2存储在深部卤水层中,另一方面将卤水驱替出含水层,是一种新型的碳捕集、利用与封存的技术(CCUS)。随着浅层卤水资源的耗竭,开展深部卤水资源的开采利用势在必行,CO2-EWR技术应用会越来越广泛。     

基于CiteSpace的海洋空间规划研究进展分析

文章基于CiteSpace对2000-2020年海洋空间规划研究进行了知识图谱和可视化分析,分析发文量、作者、机构、期刊影响力和合作网络变化,揭示研究热点的变化趋势。研究表明:欧美等经济发达国家和澳大利亚具有较高影响力,国家与机构间合作密切。海洋空间规划研究始终以生态系统和环境保护为中心,研究内容以政策研究和生态环境研究为主,研究热点由关注生态功能转变为以人类活动为主的整体功能规划研究,蓝色经济、蓝色发展是近些年的主要关键词。在海洋开发强度、范围不断增大,全球气候环境频繁变化的背景下,加强海洋观测和数据收集,探索海洋生态系统对环境影响和人类活动响应机制,加强生态模型在海洋应用,细化海洋空间规划管理措施,因海制宜地调整规划方案,实现生态保护和经济发展的齐头并进,是我国海洋空间规划研究的未来方向。     

吐鲁番和若羌冬季气溶胶垂直分布的飞机观测分析

利用2019年冬季吐鲁番和2020年冬季若羌共14次完整机载探测气溶胶资料,结合宏观天气资料及大气污染数据,研究飞机爬升或降落阶段两地上空气溶胶粒子数浓度、粒子平均粒径的垂直变化规律,分析不同高度的粒子谱分布特征。结果表明：（1） 两地冬季气溶胶粒子数浓度及粒子直径存在明显差异。在无明显天气过程下,若羌气溶胶粒子数浓度均值（5354·cm^-3）明显高于吐鲁番（3948·cm^-3）;粒子平均粒径来看,均值差异不大,但吐鲁番出现大直径粒子（0.16 \mathrm{\mu } \mathrm{m}）数量高于若羌（0.13 \mathrm{\mu } \mathrm{m}）。2019年12月15日大风后最为明显,粒子直径最大值达到0.21 \mathrm{\mu } \mathrm{m},这与沙尘气溶胶多有关联。从垂直变化情况来看,两地气溶胶粒子数浓度均随高度增加而升高,若羌各层普遍高于吐鲁番,但吐鲁番近地面粒子直径随高度增加有明显下降,若羌整层变化很小。（2） 吐鲁番、若羌气溶胶粒子数浓度和粒子平均粒径受大风、降水等天气过程以及逆温层的影响十分明显。两地高层均主要为输入型气溶胶,低层差异主要是由于吐鲁番地区人为源气溶胶粒子的排放导致的大气环境污染。（3） 吐鲁番、若羌两地粒子谱分布在0.10~3.00 \mathrm{\mu } \mathrm{m}范围内变化趋势大体一致,主要以小粒径为主,谱分布受天气过程影响变化较为明显。（4） 从三模态粒径相似度对比可以得出,无论是吐鲁番还是若羌,在第一模态中数谱分布差异不大,若羌平均相似度为50.330%,略高于吐鲁番46.770%。有明显天气过程时,吐鲁番气溶胶数谱在二、三模态相似度（小于0.020%）急剧下降,而若羌第二模态相似度仍满足置信度95%,但第三模态中变化凸显,相似度不足0.020%。