海底MT信号采集电路的设计

设计海底大地电磁信号采集电路，需考虑海底信号特征、海上作业以及海底环境等各种因素。分析表明，除遵循电路设计的一般原则外，海底大地电磁测量要重点解决微弱信号检测、智能化数据采集、海底环境监测和同步记录等4个方面的问题。在设计方案中，电路灵敏度达到微伏级；使用嵌入式计算机实现采集控制；对方位、倾斜、振动、温度等参数进行巡回记录；仪器的时钟精度精准到微秒。所研制的电路经过了室内模拟测试和海洋试验。首次采集到中国海域的大地电磁数据。     

南海北部湾秋季蓝圆鲹与竹筴鱼的摄食生态及食物竞争

【目的】研究南海北部湾海域秋季蓝圆鲹与竹筴鱼的摄食生态特征和种间食物竞争。【方法】采用胃含物分析法,对2017年10月北部湾底拖网调查和港口随机取样收集的119尾蓝圆鲹(Decapterusmaruadsi)和198尾竹筴鱼(Trachurus japonicus)胃含物样品进行分析,通过肉眼直接观察或显微镜间接观察胃中残留的饵料,饵料种类鉴定、计数、称重等对食性做定量分析,以估算两种鱼类的营养级和生态位宽度,并利用生态位重叠研究两种鱼类的食物竞争关系。【结果与结论】蓝圆鲹的饵料种类19种(属),以桡足类和小型鱼类为主,优势饵料生物为布氏半棱鳀(Encrasicholinapunctifer);竹筴鱼的饵料种类18种(属),以小型鱼类和浮游甲壳类为主,优势饵料为中国毛虾(Acetes chinensis)。两种鱼类均为游泳动物食性,均存在摄食转换,随着叉长的增长,蓝圆鲹的饵料生物由小型浮游动物为主转变为小型鱼类为主,竹筴鱼的饵料生物由小型鱼类为主转变为以樱虾类和较大鱼类为主。蓝圆鲹和竹筴鱼的空胃率、竹筴鱼的平均胃饱满指数均随个体生长呈显著变化(P<0.05),但蓝圆鲹的平均胃饱满指数随个体生长无显著变化(P>0.05)。蓝圆鲹和竹筴鱼的营养级分别为3.63和3.40,营养生态位宽度分别为1.70和1.24,生态位重叠系数0.56,表明两种鱼类之间存在一定的食物竞争。     

MRI分割的几何活动轮廓模型的半隐式AOS迭代方法

几何活动轮廓模型以其计算稳定等优点，被广泛用于图像分割。给出一种基于AOS(additive operator splitting)算法的快速活动轮廓模型，将AOS方法与几何活动轮廓模型相结合构造一种半隐式迭代模型，它对迭代步长没有限制，从而可以选择较大的迭代步长，提高了模型的时间效率，并使用区域信息构造系数矩阵，使模型具有全局性。对MR(magnetic resonance)图像分割的实验表明，该模型可以得到较好的分割结果，同时时间效率也有大幅提高，方便了实时应用。     

低空急流识别及急流轴自动绘制方法研究

低空急流对强对流天气的预报有重要意义。针对目前低空急流主要由手工绘制,存在效率低、易受主观因素影响的问题,本文基于MICAPS高空全要素填图数据中的探空站风场信息,提出了一种低空急流自动识别及急流轴自动绘制算法。算法从急流轴定义出发,依次从风速、风向、探空站分布、中轴线位置等多个角度对低空急流轴进行检测。经过传递闭包聚类、急流轴关键点提取、不同风向急流轴关键点归并、急流轴平滑等步骤,实现了低空急流自动识别及急流轴的自动绘制。测试表明,在识别的基础上自动绘制的急流轴具有位置准确、形态自然、能完整反映急流水汽输送路径、适应复杂环境低空急流等特点。在291组测试数据中未发现空报,准确击中率达到94.96%。     

瞬变电磁测深法的研究深度

研究发现,瞬变测深法研究深度除了与采样时间(采样间隔,起始和终止采样时间等)有关外,还与信号源强度、大地电导率、系统噪音水平以及仪器观测精度等因素有关,文中对研究深度与这些量之间的关系作了数学描述。     

Recreational use of offshore wind farms: Experiences and opinions of sea anglers in the UK

The expansion of offshore wind farms (OWFs) is likely to increase conflict with other marine users as different sectors compete for space. There may also be positive interactions, as the artificial reef effects from energy infrastructure have the potential to sustain and enhance fishing opportunities. Recreational sea angling is an important sector within the UK but the experiences and opinions of UK sea anglers with respect to OWFs have not been documented. To address this, an online survey was undertaken with recreational anglers around the UK (n=199). Respondents represented a range of socio-demographic and angling characteristics, although male, more frequent and older fishers as well as club members were over-represented compared to a 2012 national survey. One quarter of the respondents had fished around the perimeter of or within an OWF, most on multiple occasions, and 73% of those who had not expressed a willingness to do so in future. Anglers reported both positive and negative effects on catch success when fishing near or within OWFs compared to their experiences of the same site prior to OWF development. Outcomes for individual species were also mixed. Anglers recognised the potential artificial reef effects of OWFs and their role as a “safe haven”, particularly due to the exclusion of commercial fishers. Negative perceptions included restricted access, harm to marine wildlife, and visual impact. There is little evidence that OWFs will have a significant economic impact on recreational fishing, as most anglers are unlikely to change their behaviour in response to future developments.     

基于WRF的黄渤海海雾数值模拟参数化方案研究

对数值模拟的研究现状进行了总结梳理,分析了已有研究的不足,并根据研究目标在已有研究结论基础上有针对性地设计了敏感性实验方案。经过与实地观测的结果对比来看,与海雾模拟密切相关的边界层参数化方案中的YSU方案对我国黄渤海海区的不同强度海雾均具有良好的适用性,而长波辐射方案中的Fu-Liou-Gu方案则具有更好的普适性,在这种核心方案配置下的模拟结果均可满足一般科学研究与预报业务的需求。     

Long baroclinic Rossby waves with periods of about 500d near 20°N in the northwest Pacific Ocean

On the basis of maps of sea level anomalies data set from October 1992 to January 2004, pronounced low frequency variations with periods of about 500 d are detected in the area near 20°N from 160°W to 130°E. A linear two-layer model is employed to explain the mechanism. It is found that the first-mode long baroclinic Rossby waves at 20°N in the northwest Pacific propagate westward in the form of free waves at a speed of about 10.3 cm/s. This confirms that the observed low frequency variabilities appear as baroclinic Rossby waves. It further shows that these low frequency variabilities around 20°N in the northwest Pacific can potentially be predicted with a lead up to 900 d.     

南半球热带外准半年振荡及IAP 9L AGCM模拟检验

基于1979—2000年的NCEP/NCAR海平面气压和位势高度场资料分析了南半球大气环流的准半年振荡 (半年波) 现象。结果表明:这一现象主要出现在南半球对流层低层的中高纬度和中高层的热带地区。对南半球热带外大气而言, 40°S和65°S是低层大气环流准半年振荡最为显著的两个纬度带, 半年波的贡献都超过了70%, 低层南半球中高纬度海平面气压场季节变化的反位相也主要体现为各自半年波分量变化的反位相。在此基础上, 检验了IAP 9L AGCM (大气物理研究所9层大气环流模式) 对这一现象模拟的能力, 模拟结果显示, 模式成功模拟了65°S处海平面气压场的准半年振荡现象, 其振幅略低于观测结果, 但模式对40°S处气压场准半年振荡的模拟效果较差。     

基于Sentinel-1卫星数据的北极西北航道通航适宜性分析

北极西北航道对北极资源开发与世界贸易格局有重要影响。针对当前西北航道通航适宜性时空变化分析研究中时空分辨率低、时效性差等问题,利用2015—2019年每年9月及2019年8月1日至9月20日的Sentinel-1 SAR数据,基于k均值非监督分类方法反演了十米级高空间分辨率海冰密集度。通过长时序宏观跟踪和短时序精细分析西北航道全线通航窗口,并以70%的海冰密集度作为阈值,测算了西北航道经过重要海湾及海峡累计不可通航的次数。结果表明：西北航道的航情随冰情而变,通航能力尚不稳定。具体来说,西北航道的冰情呈现东轻西重、南轻北重的格局,不可通航节点个数东少西多、南少北多。2018年9月西北航道通航情况最差,高于可通航阈值的海冰覆盖面积占总航道面积的35.24%,共有10个不可通航节点。2016年和2019年9月的通航情况较好,阿蒙森湾—科罗内申湾—毛德皇后湾—维多利亚海峡—富兰克林海峡—皮尔海峡—巴罗海峡—兰开斯特海峡段航道（航道C）可实现全线通航。进一步通过小尺度时间窗口研究发现,西北航道的最佳通航窗口为8月下旬至9月上旬,期间共出现3条全线通航的航道;最佳通航路线为航道C,其连续通航时间长达30天。