长江口悬沙颗粒的现场测量

我们利用自．行研制的“光学悬浮沙粒径谱仪”对长江口悬沙颗粒进行了现场测量,同时作了现场采样,经华东师范大学河口海岸国家重点实验室分析,分析结果与仪器现场测量结果进行了对比,结果表明,两种方法得到的平均粒径和悬沙浓度基本一致。     

1998～2010年夏季台湾海峡西部沿岸海水遥感透明度的年际变化

通过比较分析不同的透明度卫星遥感算法,提出将一个基于固有光学特性的、适用于沿岸海域的算法应用于台湾海峡西岸海域,反演获得1998～2010年SeaWiFS遥感透明度时间序列.根据这组时间序列数据,发现该海域夏季透明度低值(<4 m)年份出现在1998、2001和2006年,高值(最高值达到10 m)年份出现在1999、2004和2010年.控制这一年际变动的因素,以目前有限的数据来看,主要是径流与上升流共同引发的水华强度的变化.此外,该海域透明度在研究时段内没有呈现一定的变化趋势,甚至在2006年之后,似乎在持续加深,说明海峡西岸活跃的经济活动,在1998～2010的13 a间,暂时没有对沿岸水质产生显著的破坏性的影响.     

海底扇对外大陆架划界的潜在影响

自《联合国海洋法公约》1994年生效以来,外大陆架划界工作引起了地质、法律等多学科研究者的共同关注。为论证海底扇这一特殊海底地形在外大陆架划界工作中可能产生的影响,通过对全球典型的10个海底扇共同特征的统计,运用CARIS LOTS 4.0划界软件,对《联合国海洋法公约》第76条中2大重要地质因素——大陆坡脚位置和沉积物厚度进行了分析和研究,对孟加拉海底扇、蒙特利尔海底扇及印度海底扇3个全球典型的海底扇进行了外大陆架区域的划界分析,探讨了海底扇的发育及其对地貌的改造作用,以及对划界结果可能造成的影响。结果显示,影响海底扇发育的3大主要因素——构造环境、沉积物供给和海平面变化,使大陆坡脚位置的确定成为大陆架划界工作中面临的首要且关键的问题,对外大陆架的划界结果有潜在影响。而海底扇复杂的地质背景和特征,无疑对划界时使用《联合国海洋法公约》中的规定条款提出了新的挑战。在考虑海底扇影响的前提之下,陆坡坡脚位置会因其地形的变化向前推进或后退,峡谷和水道的分布对选区剖面确定最大坡折点的位置也会带来较大影响。因此,在外大陆架划界工作中,不但需要考虑《联合国海洋法公约》中的法律条款,海底扇及影响其形态、分布等3大重要因素的规律性,也是未来划界工作中需要进一步深入研究的重要问题。     

海上溢油油膜厚度实验室模拟和理论模型对比研究

溢油量是衡量溢油规模的关键指标,是处理溢油事故的重要依据。油膜厚度是确定溢油量的基本前提,是一个尚未解决的国际难题。实验室中模拟了不同阶段和不同环境条件下扩展油膜的厚度变化特征。结果表明,实验室模拟与理论模型分析具有基本一致的变化趋势,扩展速度与扩展时间成反比;温度是影响油膜厚度的重要因素,相同条件下,温度越高,油膜厚度越小;海水盐度会影响溢油扩展,但这种影响并未延伸到对油膜厚度的控制上。由于实验室模拟限定在平静海面条件下,并未考虑风和海流等扩展中不容忽视的因素,故与理论构建模型相比系数相差较大。通过对比分析,前期构建的理论模型更能准确地反映海洋溢油的实际情况,加之在实例验证中的较高准确性,该模型具有业务化实施和广泛推广的潜力。     

塔东地区主要不整合面剥蚀量的恢复及成因机制

地层剥蚀量的恢复对于构造演化史研究和油气勘探至关重要。通过对高分辨率地震数据的精细解释,在塔东地区识别出9个不整合面,其中与周缘造山作用相关的不整合面包括：志留系与上奥陶统、上泥盆统与前上泥盆统、三叠系与前三叠系、侏罗系与前侏罗系、古近系与白垩系、新近系与古近系等6个主要不整合面。基于平衡剖面技术,通过趋势厚度法,恢复了塔东地区主要不整合面的剥蚀厚度。研究表明：受天山造山带和阿尔金造山带俯冲、碰撞造山运动的影响,志留系与上奥陶统、上泥盆统与前上泥盆统之间不整合面产生的剥蚀作用主要发生在塔东低凸起和若羌凹陷,并且后者的剥蚀作用最强;三叠系与前三叠系之间不整合面产生的剥蚀作用主要发生在孔雀河斜坡一带;侏罗系与前侏罗系之间不整合面产生的剥蚀作用在塔东低凸起、若羌凹陷和孔雀河斜坡等地区都比较强;古近系与白垩系、新近系与古近系之间不整合面产生的剥蚀作用在塔东地区均发生,但整体剥蚀厚度不大。     

2016年夏季南海海盆水体颗粒物粒径分布特征*

颗粒物粒径分布(Particle Size Distribution, PSD)代表了颗粒物浓度与颗粒物粒径之间的关系, 影响着海洋生态环境和水体光学特性等。文章基于2016年夏季航次调查的生物光学剖面数据, 研究了南海海盆海域PSD的分布特征。研究发现, 幂律函数可以较好地拟合南海海盆区域的PSD, 对数空间中的实测的PSD与模拟的PSD平均决定系数高达0.95。PSD斜率(ξ)的分布范围为[1.27, 7.65], 均值为3.93±0.56。南海海盆区域表层水体的ξ均值与全球大洋表层水体的ξ均值相近, 但高于海湾等表层水体的ξ均值。ξ能较好地表征颗粒物平均粒径D_A的大小, 两者存在明显负相关关系, 即ξ值越高, D_A越小; 反之, D_A越大。通过分析T1断面的生物光学剖面数据及总体平均的PSD剖面数据, 发现PSD剖面分布特征如下: 1)表层水体的ξ值相对较高, 且D_A值相对较低, 推测可能是由于微微型藻类为主导颗粒物所致; 2) ξ值极小值层出现在次表层叶绿素浓度极大值层(Subsurface Chlorophyll Maximum Layer, SCML)中, 并伴随D_A极大值层的出现, 其原因可能是SCML中的大粒径浮游植物占比显著增加; 3)弱光层中的ξ值较SCML中的高, 但略低于表层的ξ值, 而D_A则位于表层与SCML的D_A之间, 这可能与浮游植物及其碎屑的絮凝、分解、沉降等过程相关。PSD特征影响着海水的固有光学特性, 分析发现: 由于SCML中的叶绿素浓度增加, 颗粒物散射系数(b_p(532))和颗粒物后向散射系数(b_bp(532))也相应呈现显著增加的趋势。弱光层中的平均b_p(532)与平均b_bp(532)最小。ξ与颗粒物衰减光谱斜率之间呈高分散性, Boss 等(2001b)的模型适合用于粗略估算区域性的ξ分布范围及均值。     

基于HJ-1A高光谱的黄河口碱蓬和柽柳盖度反演模型研究

碱蓬和柽柳是黄河口湿地典型的盐生植物类型,是多种保护珍禽的主要栖息地,具有景观尺度较小、分布广且多混生的特点。应用覆盖黄河口北部潮滩的HJ-1A高光谱遥感影像,基于现场测量的端元光谱和从遥感影像中使用顺序最大角凸锥法(SAMCC)自动提取的端元光谱,应用线性光谱分解法(LSU)、正交子空间投影法(OSP)、匹配滤波法(MF)、最小能量约束法(CEM)和自适应一致估计法(ACE)5种不同光谱解混方法进行混合像元光谱解混,对比两种方法得到的端元光谱分别对碱蓬和柽柳盖度的反演能力,并给出相应的反演模型。结果显示:(1)现场测量端元光谱取得了较好的碱蓬和柽柳盖度反演结果,其中应用LSU方法的光谱解混结果与现场测量盖度的决定系数对于碱蓬和柽柳分别达到了0.88和0.95;(2)两种端元获取方式的光谱解混结果中,LSU和OSP方法均获得了较高的相关性,ACE解混方法的相关性都最低;(3)SAMCC方法提取端元光谱对柽柳的分解结果与现场测量盖度的相关性远高于碱蓬。     

基于无人机光学图像的海流观测方法研究

海流信息在海上航行、海洋资源勘探等方面有着重要的应用,传统的现场和遥感观测方式不能满足大面积、实时观测海流的要求。基于无人机平台的光学海洋遥感技术具有机动灵活、成本低、分辨率高的特点,近年来在海洋环境监测中得到应用。然而,由于小型无人机容易受飞行姿态、太阳耀斑等因素的影响,目前在海流观测方面还不成熟。本文提出了利用小型无人机获取高分辨率海面流场的方法,并分析不同因素对观测结果的影响。首先,对无人机获取的光学海面图像做预处理,消除几何成像和图像噪声等因素的影响,并通过分析图像灰度值均值的变化,减小太阳耀斑对图像的影响;然后,基于三维傅里叶变换和海浪的频散关系反演海流,并将反演结果与浮标实测的海流数据进行对比,验证了该方法的可靠性。其次,结合实验数据详细分析了不同因素对海流反演的影响:在本文的实验条件下(有效波高0.2～1.5m,波浪主波周期3.8～5.7s),当图像空间分辨率为0.15m、反演子图尺寸在波浪主波波长的2～3倍时,海流的反演误差较小;增加图像幅数和提高时间分辨率也有利于提高海流的反演精度。现场观测实验的结果表明,本文提出的无人机观测海流技术可以有效获取海流信息。     

一种新的10米光学/红外望远镜

结合中国的实际情况提出了一 新的中国２１世纪的１０米光学／红外望远镜的方案,它是属于一种非常规概念设计的望远镜。这种新的大望远镜方案吸收了或主要参考了Ａｒｅｃｉｂｏ射电望远镜、美国的ＨｏｂｂｙＥｂｅｒｌｙ９米望远镜和ＬＡＭＯＳＴ方案的前身一光谱巡天望远镜方案。它的主镜是六角形子镜拼成的球面,在观测过程中主镜不动,由焦面的改正镜做跟踪,造价约为同样口径的常规设计望远镜的五分之一,并能满足绝大部分天文     

云南天文台太阳光学研究进展

总结和综述了云南天文台２０年来在太阳光学仪器研制和改造，太阳活动现象观测研究，太阳活动预报和国际交换合作方面的成果和进展。