基于网络海洋气象信息释用系统研究

随着海洋、气象以及通信技术的不断发展,每天都可以收到极其大量的海洋气象信息,面对浩瀚的信息,如何快速获取有用的结果成为新的问题。为了海军实际应用、教学和研究的需要,在海军大连舰艇学院军事海洋学科网站上建立了军用海洋气象信息释用系统,将无法直接使用的原始资料转换为可以直接使用的信息,根据海军实际应用、教学和科研对海洋气象信息的需求将有用的资料提取出来,并在网页上列出,上网就可浏览。同时,整理存放历史资料,便于电子检索。     

利用浅水地形及其SAR影像确定海面风向的一种方法

利用浅水地形的SAR影像以及基于浅水地形SAR仿真模型计算得到的仿真SAR影像,基于仿真SAR影像与真实SAR影像之间的相关性提出了一种确定海面风向的方法——最大相关系数法.以南沙双子礁海域为例,利用最大相关系数法确定出了一幅RADARSAT SAR影像成像时刻的海面风向,通过对结果的比较分析可以看出对于包含浅水地形的SAR影像应用该方法探测海面风向是可行的.     

CMIP6模式对中国近海气象要素模拟评估与预测

为了研究第六次国际耦合模式比较计划(CMIP6)中新提出的“情景模式比较计划”(ScenarioMIP)下中国近海气象要素的变化情况,本文选取了其中6个海气耦合模型,对其模拟的风速、气温、降水进行评估与预测。评估结果表明选取的模式对中国近海模拟效果整体都不错,但在菲律宾群岛附近模拟结果相对欠佳。模型平均预估结果表明未来21世纪中叶4个情景下渤黄海风速夏季增加、冬季减弱;至21世纪末,研究海域夏季15°N以北(南)风速主要呈增加(减小)的趋势,冬季25°N以北(南)风速主要呈减小(增加)的趋势。4个未来情景下的中国近海气温都将持续升高,高纬区域增幅大于低纬。可持续发展情景(SSP1-2.6)能有效减缓升温,其他放任温室气体大量排放的情景(如SSP5-8.5),则会加剧升温。未来中国近海降水变化总体上呈增加趋势,渤黄海与东海降水增幅在SSP5-8.5情景下最大,世纪末分别增加约15.87%与5.61%;南海降水增幅在SSP2-4.5情景下最大,世纪末增加约4.84%。     

海水升温对非虫黄藻共生型珊瑚Cladopsammia sp.的生理影响

文章以非虫黄藻共生型珊瑚Cladopsammia sp.为研究对象,将对照组的海水设置为26℃恒温,试验组从26℃升温至33℃,以此探究海水升温对Cladopsammia sp.代谢和钙化生理的影响。结果显示:在高温胁迫下,虽然Cladopsammia sp.钙化相关酶(Ca²⁺-ATP酶和Mg²⁺-ATP酶)的活性出现了负响应,但是珊瑚的呼吸速率、生长速率、组织中总蛋白和粗脂肪都没有显著改变(p>0.05)。比较历史文献结果和本研究结果表明:Cladopsammiasp.可能由于体内没有虫黄藻共生,表现出了比大部分虫黄藻共生珊瑚更高的温度耐受能力。     

Ocean surface current retrieval and imaging with a new shore-based X-band radar based on time-shifted up-and-down linear frequency modulated signal

This paper proposes a multifunction radar that can not only measure sea currents but also perform sea-surface imaging. The fundamental aspect of the proposed radar comprises transmitting time-shifted up-and-down continuous wave linear frequency modulated signals that allow for the offset of two one-dimensional range images of the sea surface that respectively correspond to the upward linear frequency modulated(LFM) signal and the downward LFM signal. Owing to the Doppler frequency shift from the sea surface, a range offset, which is proportional to the radial velocity of the sea surface, occurs between the upward and downward LFM signals. By using the least-squares linear fitting method in the transformed domain, the range offset can be measured and the current velocity can be retrieved. Finally, we verify the accuracy of current measurement with simulation results.     

南太平洋长鳍金枪鱼渔场预报模型研究

长鳍金枪鱼资源是南太平洋金枪鱼渔业的重要目标种类,也是我国金枪鱼延绳钓的主要捕捞对象之一。根据2008-2009年我国海洋渔业公司在南太平洋海域的生产数据,结合表层、105 m和205 m水层温度,以及海面高度、叶绿素a浓度等海洋环境数据,运用一元非线性回归方法,按季度建立基于各环境因子的长鳍金枪鱼栖息地适应性指数,采用算术平均法获得基于多环境因子的栖息地指数综合模型,并用于中心渔场的预报。通过与实际作业渔场的比较与验证,结果表明:模型预报准确性达到70%以上,具较高渔情预报准确度。     

太平洋次表层海温年代际变率及其突变特征

利用经验正交函数展开和滑动t检验等方法研究了太平洋次表层海温的年代际变率特征。研究表明，太平洋次表层海温在19800年前后从上至下，先后经历了一次显著的年代际突变，而且随深度不同存在着四种不同的空间突变模态，这四种模态的形成与北太平洋海温异常的西南潜沉路径有着密切的联系。从北太平洋窗口区潜沉的年代际信号沿西南路径传播到副热带地区，在温跃层160m上下与西太平洋向东北传播的异常信号汇合。因此，北太平洋沿西南潜沉路径传播的年代际信号对ENSO的影响可能是间接的，而热带西南太平洋则可能扮演更为重要的角色。     

A Model Simulation of Future Oceanic Conditions along the British Columbia Continental Shelf. Part II: Results and Analyses

An ocean circulation model for the British Columbia continental shelf is run with future initial conditions and forcing fields downscaled from the North American Regional Climate Change Assessment Program archive. Average seasonal sea surface temperatures for the period 2065 to 2078 are projected to increase by between 0.5° and 2.0°C with respect to analogous averages from 1995 to 2008. Seasonal sea surface salinities are projected to decrease by as much as 2.0 over the same period, though there are some regions where and periods when small increases are projected. Though stronger winter winds result in larger Haida Eddies, slightly stronger summer winds along the western Vancouver Island shelf do not result in appreciable changes to either the cross-shelf upwelling or to the magnitude of Juan de Fuca Eddies or the timing of their formation. However, increased flows are projected in some seasons for the Rose Spit, Middle Bank, and Goose Island Bank eddies. More precipitation over the watersheds emptying into coastal waters produces larger freshwater discharges and, in particular, a stronger estuarine flow in Juan de Fuca Strait and a stronger Vancouver Island Coastal Current. Generally increasing winds and decreasing density mean that the winter minus summer range of sea surface heights is projected to increase all along the coast.     

一个太平洋海盆尺度环流模式及其模拟结果

在中国科学院大气物理研究所大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室(LASG)发展的全球气候海洋环流模式(LICOM)的基础上构建了一个太平洋海盆环流模式,并对其模拟结果进行了深入的分析.在模拟中对中尺度示踪物输送采用了两种方案,即传统的水平扩散方案(HOR)和包括涡旋诱导速度的等密度面扩散方案(GM).对这两个试验的气候平衡态结果分析发现,该模式较好地模拟出了太平洋的环流特征,包括副热带大涡、副极地涡旋以及南极绕流(ACC)等.赤道附近的各种流系亦得到了较好的模拟,模拟的150°W赤道潜流的最大流速为40 cm/s,出现在次表层130 m左右,虽然模拟值比基于NCEP资料估计的最大流速80 cm/s小,但与其位置十分相近.两个试验均较好地模拟出了温盐的分布结构,包括北太平洋和南太平洋中层水的形成以及南极底层水的输送等.通过详细分析两个试验结果发现,总的说来在目前模式所采用的参数条件下,GM的结果稍好于HOR的结果.这些模拟结果表明,在LICOM基础上构建的太平洋环流模式从总体上是能再现许多观测特征的,可为今后进一步研究被动示踪物在北太平洋的分布等问题提供一个十分有用的工具.     

海洋溢油与烃渗漏的光学遥感研究进展

海洋溢油与烃渗漏是资源与环境遥感关注的重要方向之一。光学遥感在该领域的理论与应用研究表明:(1)光学遥感探测的分类目标已经明确,即溢油污染形成的海面油膜、黑色浮油与油水混合物,海底烃渗漏形成的海面油膜与近海表大气碳氢化合物气体异常;(2)这些目标对入射光具有不同的光学作用过程(如反射、吸收、散射、干涉等),会产生不同的光学响应特征,是光学遥感识别、分类与定量估算的理论基础;(3)在实际应用中,目标介质面(不同类型、折射率与粗糙度的油面与海面)的菲涅尔反射差异,有利于目标探测的同时,也给目标识别分类与定量估算带来诸多不确定性影响。光学遥感技术在本领域的应用特点与优势逐渐清晰,但依然面临巨大的挑战,今后的研究趋势也主要集中于以下几个方面:光学传感器的可探测性,典型目标的光学响应特征,定量遥感模型与参数查找表,目标的光谱与空间尺度响应,实地测量等。随着研究的深入,光学遥感技术必能以新的视角为海洋溢油与烃渗漏目标的实时监测、识别分类与定量评估提供更好的解决方案。