利用南极走航观测评估卫星遥感海表面温度

利用1989-2005年间南极走航观测的海表面温度,对目前3个主要的卫星反演的SST产品AVHRR(Advanced Very High Resolution Radiometer),TMI(TRMM Microwave Imager)和AMSR-E(Advanced Microwave Scanning Radiometer for the Earth Observing System)进行了较为系统的评估,并着重检验了它们在南大洋的准确性.结果表明,AVHRR SST比观测数据偏冷,白天的偏差为-0.12℃,夜晚的偏差为-0.04℃,而且南大洋的冷偏差更为显著.TMI SST比观测数据明显偏暖,白天的偏差为0.48℃,夜晚的偏差为0.57℃,其温差ΔT受37GHz风速影响,在强风速(>6m/s)下这种影响仍然存在.AMSR-ESST比观测数据偏暖,白天的偏差为0.34℃,夜晚的偏差为0.27℃,而且南大洋的暖偏差相对较大.AMSR-E SST温差受水汽影响,并在南大洋随着水汽的增加而增加.通过进一步比较微波(AMSR-E和TMI)和红外(AVHRR)遥感的SST在2004年北半球冬季(即南半球夏季)的差别,发现微波遥感在热带(15°S-15°N)和南大洋区域(45°S以南)比红外遥感偏暖,而且在南大洋区域的偏差相对较大,相反在北半球中纬度区域(15°~40°N)偏冷.AMSR-E与AVHRR SST的温差,从白天到夜晚有减小的趋势,而TMI与AVHRR SST的温差无明显的变化.     

铁细菌在北极特定海区沉积物中的分布

用平板法对取自北极加拿大海盆和楚科奇海10个沉积物岩芯中184个样品进行铁细菌检出率和含量分析.结果表明,4 ℃培养时铁细菌的检出率为10.33%,含量范围均为未检出～ 8.40×106 个/g(湿样,下同),平均含量为7.76×104 个/g.25 ℃培养时铁细菌的检出率为40.22%,含量范围均为未检出～1.00×108 个/g,平均含量为1.40×106 个/g.研究区沉积物中铁细菌含量高于太平洋深海沉积物中铁细菌含量;与前人在淡水沉积物中所作的调查相比,研究区的铁细菌含量落在前人调查结果范围内,但比细菌簇中铁细菌含量要低,这表明研究区海底沉积物的微生境较适合铁细菌的繁衍.对铁细菌在不同水深、经纬度以及沉积物深度中的分布进行了讨论,结果表明铁细菌检出率随沉积物深度增加而增大,含量变化呈现出浅层少、下层多之势.铁细菌的纬度分布范围较大,并显出有扩大的趋势.铁细菌含量与检出率随水深加大也呈跳跃式变化,水较深时铁细菌有较高的检出率和数量,但离陆距离的增加又会在物质供应上对其生长产生制约.培养温度对铁细菌分布有一定影响,温度提高不仅提高了铁细菌检出率,也增加了铁细菌的含量.这也许与部分铁细菌的最适宜生长温度较高有关,温度升高有利于某些铁细菌的生长发育.     

2008年夏季西北冰洋表层水浮游植物群落结构的色素表征及其对不同水团的响应

本文依托2008年夏季中国第三次北极科学考察航次,对西北冰洋海盆区和楚科奇海陆架营养盐及光合色素进行了测定和分析。根据海水理化性质将研究海区分为5个区,并使用CHEMTAX软件（Mackery et al.,1996）讨论了西北冰洋不同海区浮游植物群落组成结构及其与环境因子之间的关系。结果显示在楚科奇海陆架区,太平洋入流显著影响浮游植物生物量和群落结构。高营养盐Anadyr水团以及白令陆架水控制海域,表现出高Chl a且浮游植物以硅藻为主,相反,低营养盐如阿拉斯加沿岸流控制海域,Chl a生物量低且以微型,微微型浮游植物为主。在外陆架海区,海冰覆盖情况影响着水团的物理特征及营养盐浓度水平,相应地显著影响浮游植物群落结构。在海冰覆盖区域,硅藻生物量站到总Chl a生物量的75%以上;在靠近门捷列夫深海平原海区,受相对高盐的冰融水影响（MW-HS）,营养盐浓度和Chl a浓度相对海冰覆盖区略高,浮游植物结构中微型、微微型藻类比重增加,硅藻比例则降至33%;南加拿大海盆无冰海区（IfB）,表层水盐度最淡,营养盐浓度最低,相应地显示出低Chl a生物量,表明海冰消退,开阔大洋持续时间延长,将导致低生物量及激发更小型浮游植物的生长,并不有利于有机碳向深海的有效输出。     

2012年夏季楚科奇海浮游动物垂直迁移及上升流对其生物量的影响

The diel vertical migration(DVM) of zooplankton and the influence of upwelling on zooplankton biomass were examined using water column data of current velocity and mean volume backscattering strength(MVBS)collected by moored acoustic Doppler current profilers(ADCPs) deployed in the southeastern Chukchi Sea during the 5th Chinese National Arctic Research Expedition(CHINARE) in summer 2012, combined with the satellite observational data such as sea surface temperature(SST), wind, and chlorophyll a(Chl a). Hourly acoustic data were continuously collected for 49-d in the mooring site. Spectral analysis indicated that there were different migrating patterns of zooplankton, even though precisely classifying the zooplankton taxa was not available. The prevailing 24-h cycle corresponded to the normal DVM with zooplankton swimming upwards at sunrise and returning to deep waters at sunset. There was a clear DVM in the upper 17 m of the water column during the period with distinct day-night cycles, and no active DVM throughout the water column when the sun above the horizon(polar day), suggesting that light intensity was the trigger for DVM. Also there was a second migrating pattern with 12-h cycle. The upwelling event occurring in the northwest of Alaskan coastal area had important influence on zooplankton biomass at the mooring site. During the upwelling, the SST close to the mooring site dropped significantly from maximal 6.35°C to minimal 1.31°C within five days. Simultaneously, there was a rapid increase in the MVBS and Chl a level, suggesting the aggregation of zooplankton related to upwelling.     

如何看待詹姆斯·卡梅隆下潜10898米——“蛟龙”号海试现场总指挥刘峰谈卡梅隆马里亚纳海沟探险

＂所有这一切的目标并非仅仅是破纪录以及做一些哗众取宠的下潜。我们同时还希望能够挑战的不仅是科学知识,还有工程技术的极限。＂1954年8月16日,詹姆斯·卡梅隆出生在加拿大安大略省的一个中产阶级家庭。     

福建省平潭岛东北部软质海崖蚀退特征研究

为了揭示软质海崖的侵蚀机制,现场利用量测方法研究了福建省平潭岛东北部软质海崖的蚀退特征、蚀退模式和影响因素,并利用自制崩解仪测试了砂土和粉质黏土的崩解速率。结果表明,软质海崖滑塌物体积、堆积距离均随海崖高度增加而增大,每次滑塌海崖蚀退距离位于0.08~1.23 m;滑塌物覆盖住崖脚后具有临时保护崖脚的作用,但由于其受到扰动较易发生再次蚀退;崖脚海蚀槽的形成对滑塌起到重要控制作用;降雨、海洋水动力、强风和人为活动是造成蚀退的四大因素;在土体抗侵蚀方面,砂土的抗侵蚀能力最弱,粉质黏土的居中,黏土的最强;现场干燥粉质黏土的崩解速率为2.4 cm/min。     

A synthetic aperture radar sea surface distribution estimation by n-order Bézier curve and its application in ship detection

To dates,most ship detection approaches for single-pol synthetic aperture radar(SAR) imagery try to ensure a constant false-alarm rate(CFAR).A high performance ship detector relies on two key components:an accurate estimation to a sea surface distribution and a fine designed CFAR algorithm.First,a novel nonparametric sea surface distribution estimation method is developed based on n-order Bézier curve.To estimate the sea surface distribution using n-order Bézier curve,an explicit analytical solution is derived based on a least square optimization,and the optimal selection also is presented to two essential parameters,the order n of Bézier curve and the number m of sample points.Next,to validate the ship detection performance of the estimated sea surface distribution,the estimated sea surface distribution by n-order Bézier curve is combined with a cell averaging CFAR(CA-CFAR).To eliminate the possible interfering ship targets in background window,an improved automatic censoring method is applied.Comprehensive experiments prove that in terms of sea surface estimation performance,the proposed method is as good as a traditional nonparametric Parzen window kernel method,and in most cases,outperforms two widely used parametric methods,K and G0 models.In terms of computation speed,a major advantage of the proposed estimation method is the time consuming only depended on the number m of sample points while independent of imagery size,which makes it can achieve a significant speed improvement to the Parzen window kernel method,and in some cases,it is even faster than two parametric methods.In terms of ship detection performance,the experiments show that the ship detector which constructed by the proposed sea surface distribution model and the given CA-CFAR algorithm has wide adaptability to different SAR sensors,resolutions and sea surface homogeneities and obtains a leading performance on the test dataset.     

红海及亚丁湾间之海水交换

分析表观耗氧量、滴定碱度及总二氧化碳量等资料来研判红海及亚丁湾间之海水交换。结果显示，红海深层水的方解石及霰石饱和度均比亚丁湾和阿拉伯海深层水的饱和度高。红海全水柱之方解石和霰石都处於过饱和状态，亚丁湾和阿拉伯海中各深度之方解石亦呈过饱和状态，但霰石的饱和深度则大约在５００ｍ左右。分析深层水之生物体无机碳与有机碳的分解比值，可以发现此地区深层水中，大约在２５％的总二氧化碳增加量是由无机碳酸钙溶解而     

“蛟龙”号载誉凯旋

8月18日上午,载着蛟龙号载人潜水器和5000米级海试团队的向阳红09船,在完成历时49天的海试任务后顺利返回江苏江阴苏南国际码头。全国政协副主席、科技部部长万钢,国土资源部党组书记、部长徐绍史,江苏省政府党     

渤海湾海河口区沉积物中某些有机组分的环境地球化学特征

河口沉积物中的有机物质和营养成分，部分直接来自陆源，部分则源于河口水体的生物化学作用。在有污染源的地区，水体携带着无机和有机污染物的微粒和某些洛于水的化学物质，它们在海水与河水混合的河口环境条件下发生沉淀；另一些溶解性的营养物质能促使浮游生物繁殖，这些生物死亡后也变为沉淀性的有机物质，致使底质状况恶化，在一定条件下会形成对海洋生物异常有害的腐泥。国内外关于利用底泥的有机组分来探讨河口水域有机污染状况的资料目前还较少，对衡量有机污染或海域富营养化程度的底泥测定项目也研究得很不够。通常只用底泥中的硫化物、有机碳(或COD)和氮等成分的含量来反映底质的状况，但由于海域自然环境状况不同，这些成分的背景含量也有很大的差异，往往难以对比。为对本河口区底泥中的有机组分的含量状况及其与有机污染的关系有较全面的了解，我们分析测定了河口区沉积物中的有机碳(TOC)，有机氮(TON)，总磷(TP)，腐植酸量(HA)、硫化物(S)，烧失量(IL)和阴离子表面活性剂(AS)等成分的含量。沉积物样品主要采于1984年5月。采样站位示于图1。根据站位设置的具体自然条件，可将调查区划分为三个区段：永定新河河口段，系指受潮汐影响的河段，包括A,B,C 和D站；大沽排污口区，系指天津南排污河河口段的E和11b站，以及海河防潮闸外侧的11a站；河口近岸海区，系指上述两区段站位以外的其他调查水域，包括北塘口、大沽口及其口外海域。对沉积物中的有机组分采用下列分析方法：有机碳——重格酸钾氧化法；有机氮——元素仪测定法；硫化物——腆量法；腐植酸——碱液提取法；阴离子表面活性剂——乙基紫光度法和原子吸收间接法(吴景阳等，1986 ；本集吴景阳等另文)；磷——比色法；烧失量——重量法。 本文着重讨论这些有机组分的含量分布特征及其规律。