南海中尺度涡强度的季节和年际变化分析

为了研究南海中尺度涡强度的季节和年际变化规律,利用Matlab提取50 a(1958~2007年)简单海洋资料同化(Simple Ocean Data Assimilation,SODA)月平均数据集中流场和海表面高度场数据,应用一个涡旋自动探测算法对南海中尺度涡初始生成位置进行分析,并分析了海表面高度异常均方根值的季节变化和年际变化。结果表明:50 a里南海中尺度涡主要分布在吕宋岛西北海域、吕宋岛西南海域和越南以东广大海域,秋、冬季中尺度涡能量较高,春季中尺度涡最弱,中尺度涡强度高值区年际变化明显。从季节变化上看,海面高度异常均方根春、夏季最小,秋冬季最大;从年际变化上看,与同时期Nino3指数有显著负相关,周期大约为3 a。     

地磁Z分量低点时间季节性变化研究

通过小波分析和频谱分析,发现Z分量低点时间的小波变换结果曲线(α=6)明显地随节气而变化;对地磁Z分量低点时间季节性变化进行了初步的比较分析.     

梅雨降水季节预测的多方法比较

基于1961—2000年逐月降水观测资料和全球大气再分析资料,分析了6—7月长江中下游(108°～123°E,27°～33°N)梅雨的时空分布特征。通过观测诊断和数值试验确定了影响梅雨异常偏多的3个前期因子:4—5月平均的西北太平洋海平面气压正异常;3月至5月北大西洋海平面气压负变压倾向;1月至4月西伯利亚的2 m温度负倾向。利用这3个具有物理意义的影响因子构建了梅雨季节预测模型,该模型在训练期(1961—2000年)和独立预测期(2001—2022年)均具有显著的预测技巧(相关系数分别为0.79和0.77,均方根误差分别为0.59和0.68)。同时,基于相似的潜在预测因子,对比了利用偏最小二乘回归方法和5种机器学习方法(随机森林、轻量级梯度提升机、自适应提升、类别型特征提升、极端梯度提升)建立的预测模型的技巧。虽然训练期(1961—2000年)偏最小二乘回归和机器学习建模拟合效果更高,但在独立预测期(2001—2022年)上述模型的预测技巧显著降低(相关系数均低于0.44,均方根误差均大于0.93),出现了明显的过拟合问题。本研究强调梅雨的短期气候预测应建立在物理机制基础之上,而使用机器学习方法需谨慎。     

植被高光谱特征分析及其病害信息提取研究

高光谱(hyperspectral)遥感是20世纪末地球观测系统中最重要的技术突破之一。根据植被高光谱数据的植被冠层光谱反射特征和诊断性光谱吸收特征,利用光谱连续统去除法,探讨光谱一阶微分反射比(FDR)和从连续统去除的光谱吸收特征中获得的波段深度(BD)、连续统去除后微分反射比(CRDR)、波段深度比(BDR)和归一化波段深度指数(NBDI)等光谱特征参量。结合多时相的条锈病小麦PHI航空高光谱影像,分析条锈病对小麦光谱的影响及其光谱特征,并运用光谱特征参量和波谱角制图(SAM)技术监测和识别小麦条锈病。     

遥感影像线状地物智能化提取算法研究

对遥感影像线状地物的提取进行了深入研究分析,分别采用Snakes模型、二值形态学和面向对象处理等3种算法智能化提取线状地物。通过实验验证,3种智能算法都是行之有效的,且Snakes模型在各种线状地物提取上表现稳定,而二值形态学和面向对象算法在部分线状地物提取上表现较为突出,整体稳定性却不如Snakes模型。     

中国居民食物消费碳排放时空演变趋势及其驱动机制分析

食物生产是影响温室效应气体排放的重要方面,由于食物类型不同其碳排强度存在较大的差异,因此当前中国居民食物消费快速演替必然会对生态碳环境产生重要影响。论文利用洛伦兹曲线和基尼系数,研究1997—2016年中国城乡居民食物消费在生产过程中碳排放时空演变及其主要驱动因子。主要结论如下：① 在数量上,中国居民食物消费碳排放总量和人均量整体都呈现逐渐的增长刚性,但仍属于低碳消费模式;② 在结构上,各类型食物碳排放演变呈现显著的分异态势,整体上动物性食物碳排放增长速度快于植物性食物碳排放减少速度;③ 在城乡差异上,城镇和乡村居民食物消费碳排放在数量、结构和趋势上表现出显著的城乡二元属性,但近年城乡差异表现出减缓趋势;④ 在空间上,各地食物消费碳排放呈现较显著的民族性、地域性、集聚性和中心“塌陷”的特征,碳排放密度高值主要分布在直辖市和沿海经济相对发达地区;⑤ 在驱动力上,结构演替是全国居民食物消费碳排放总量整体变化的主要驱动因素,而人口数量是各地地域空间差异分布的主要驱动因子。     

南海溶解氧垂直结构的季节变化分析

溶解氧在生物活动较小的情况下,与温盐相似,同样具有保守性。本文基于WOD05数据集中实际观测的溶解氧标准层资料,对南海溶解氧的垂直结构及其季节变化进行阐述,指出在浅水陆架区、中央海盆和吕宋岛以东深水区,溶解氧具有不同的垂向分布特点。重点分析了深水区的溶解氧垂向结构,发现其极大值存在季节性变化,量值在冬、春较大,夏、秋较小,出现的深度夏季最深,超过50 m,秋、冬较浅且现象不够明显;极小值基本不存在季节变化,出现的深度约860 m;对比温盐关系曲线,发现溶解氧极大值对应着南海次表层水团上界、衰减缓慢的稳定阶段对应次表层水团高盐核心水层、而极小值则对应中、深层水团的交界。     

中国主要入海河口咸潮入侵变化特征

长江口、钱塘江口和珠江口是受咸潮影响较为严重的区域。本文利用全国沿海海平面变化影响调查、沿海水文观测等数据,分析了近十年长江口、珠江口和钱塘江口咸潮入侵的变化特征及影响。分析结果表明:(1) 2009-2018年,长江口咸潮入侵次数和持续时间均呈减少趋势,该时段长江口共监测到约48次咸潮入侵过程,发生时间集中在9-10月至翌年5月,其中3月和11月入侵次数较多,分别为12次和7次。(2)钱塘江口咸潮入侵过程受沿海季节性海平面影响显著,12月至翌年3月为钱塘江口季节性低海平面期,4-7月上旬径流量较大,上述两个时期钱塘江口受咸潮入侵的影响均较小,7月下旬至11月上旬,钱塘江口处于季节性高海平面期,是咸潮影响的集中时段。(3) 2009-2018年,珠江口共监测到约57次咸潮入侵过程,发生时间集中在9-10月至翌年3-4月,其中1月、2月和10月咸潮入侵次数较多,均超过10次,2015年至今咸潮持续时间明显增加。(4)咸潮入侵次数和持续时间与基础海面和径流量等密切相关,咸潮入侵影响三大河口沿线水厂供水以及工农业生产取水,给沿岸城市的居民生活、工农业生产和渔业养殖等造成一定不利影响。     

Inorganic arsenic speciation in the waters of the Penzé estuary (NW France): Seasonal variations and fluxes to the coastal area

Over this one-year study, the variations of inorganic As species were examined monthly along the salinity gradient of the Penzé estuary (NW France) in relation with different biogeochemical parameters. In most cases, dissolved As exhibited a non-conservative behaviour which resulted from the competition between two major processes. In the upstream section of the estuary, a strong input of both total inorganic As and As(III) occurred. Then, the removal of the same species, under precipitation of iron oxides/oxyhydroxides, was observed in the low-salinity range (S < 10). Using our experimental data, the fluxes of the various As species were estimated for the first time in estuarine waters. Inputs from the river were mainly constituted of particulate As (∼70%). Conversely, dissolved species were predominant in the net fluxes (∼65%) and As(III) accounted for ∼15% of the dissolved net flux.     

流沙湾的底栖大型海藻调查

2008年3月～2009年1月调查了流沙湾潮间带及湾内(109°55'～109°59'E,20?22'～20°28'N)底栖大型海藻资源,定性、定量分析该海湾底栖大型海藻种类、生态分布、区系性质、群落结构及生物量的季节变化规律。共采集底栖大型海藻3门10目17科19属32种,其中红藻门4目9科9属15种,绿藻门4目6科7属14种,褐藻门2目2科3属3种,以亚热带藻种占绝对优势,达59.4%,温带成分21.9%,热带成分18.7%。采样海藻具印度-西太平洋海洋植物区系中国-日本亚热带海洋植物亚区特点。调查区域内底栖大型海藻群落组成的季节变化明显。