利用综合评分方法评估CMIP5模式对北极海冰的模拟能力

北极海冰冰盖自20世纪以来经历了前所未有的缩减,这使得北极海冰异常对大气环流的反馈作用日益显现。尽管目前的气候模式模拟北极海冰均为减少的趋势,但各模式间仍然存在较大的分散性。为了评估模式对于北极海冰变化及其气候效应的模拟能力,我们将海冰线性趋势和年际异常两者结合起来构造了一种合理的衡量指标。我们还强调巴伦支与卡拉海的重要性,因为前人研究证明此区域海冰异常是近年来影响大尺度大气环流变异的关键因子。根据我们设定的标准,CMIP5模式对海冰的模拟可被归为三种类型。这三组多模式集合平均之间存在巨大的差异,验证了这种分组方法的合理性。此外,我们还进一步探讨了造成模式海冰模拟能力差别的潜在物理因子。结果表明模式所采用的臭氧资料集对海冰模拟能力有显著的影响。     

序言

目前,我国大规模海水养殖主要集中在滩涂和近岸浅水海域的狭小空间范围内,这带来了病害风险、质量安全、产业冲突、生态损失等一系列问题。海水养殖向深远海拓展、走绿色创新之路是产业科学发展的必然选择。中国海洋大学在淡水养殖、海水养殖、渔业工程方面有着深厚学术积淀,同时有物理海洋、海洋地质、海洋工程、海洋化学、食品科学与工程以及经济与管理等学科的有力支撑。基于上述学科基础,经几年酝酿,水产学院“黄海冷水团冷水性鱼类养殖科技攻关团队”于2012年初正式提出了在黄海冷水团养殖鲑鳟鱼类的计划。经与多家养殖企业商讨,最终在2014年10月,中国海洋大学水产学院开始与日照市万泽丰渔业有限公司协作,在我国率先实施了基于现代海洋装备的深远海鱼类养殖项目。     

一种基于数据质量分析的改进TurboEdit方法

针对TurboEdit方法中Geometry-Free(GF)组合拟合窗口、Melbourne-Wübbena(MW)组合中误差求取窗口过大造成小周跳探测不敏感的问题,通过对观测数据进行质量分析自适应设置GF组合和MW组合窗口,重新构造周跳检测量进行周跳探测,并利用搜索法解决修复失败历元的周跳修复问题。利用GPS和BDS实测双频数据对改进方法进行验证,实验结果表明本方法能准确探测到1周的小周跳,经搜索后周跳修复成功率提高至100%。     

海滩养护工程质量评价研究进展

由于自然因素和人类活动的影响等原因,世界很多海滩经受着侵蚀和破坏。而利用人工养护工程来保护和恢复海滩具有养护效果较明显、干滩面积明显增加以及不破坏环境景观的优点,目前得到越来越多国家的认可。国外由于养滩历史较久,养滩工程后的监测和质量评价不仅开展得早,而且已经成为工程的一个重要部分。评价指标已经比较完善,甚至有些国家已经将养滩效果评价列入法规框架之中。我国的海滩养护工程在十几年前才开始,虽然工程量逐年增长,但是对海滩养护工程施工后的工程监测和工程评价却较少涉及。本文对美国、荷兰、英国、丹麦以及我国等国家的海滩养护工程的工程评价工作进行总结,从而提出适用于我国工程特点的养滩工程质量评价因子和方法。     

董家口尾水排海环境影响数值预测及排放口比选研究

采用二维平面潮流数值模拟的方法对董家口港区尾水排放口位置进行比选研究,预测4个拟选排污口分别在尾水正常排放和事故排放两种工况下各水质污染因子的环境影响范围,并结合水深、动力条件等因素最终选定最优排污口.结果表明:研究海区海流以潮流为主,潮流性质为半日潮流,潮流运动形式以往复流为主,旋转为辅,海域涨落急流向为SW—NE向,整体上西防波堤—LNG码头连线南侧海域的水动力条件较好.经数值模拟预测研究,位于西防波堤南侧的P4排污口所在海域水动力条件活跃,水深条件适宜,有利于物质扩散,且事故条件下对日照海域和日照西施舌种质资源保护区影响小,为较优尾水排放点.同时P4排污口所在海域执行三类水质标准,污水数值模拟结果显示该排污口各污染因子超三类水质标准的面积均小于0.742 km2,NS向扩散距离均小于0.34km,扩散趋势与潮流方向一致,有利于其污染物稀释扩散.本次模拟预测客观地反映了污染物排海后的浓度变化和运动规律,为尾水排海污染物进行总量控制及海洋环境开发管理规划提供了科学依据和技术保障.     

天津海域围填海工程对渤海湾水交换的影响研究

利用三维海洋数值模型FVCOM,进行渤海湾三维水动力和水交换数值模拟,经实测潮汐和潮流资料验证,模型模拟结果较好。然后采用该模型对渤海湾内的水体水交换能力进行定量研究。研究结果表明,在天津海域进行围填海工程之前渤海湾水体的半交换周期为300 d左右,围填海之后,水体半交换周期延长25 d,渤海湾西部水体的水交换率下降可达10%,半交换周期延长92 d。尤其是天津沿海南部海域的水交换能力下降严重,围填海之后其水体半交换周期延长可达200 d。渤海湾北部也有部分海域水交换周期延长达200 d。建议在进行围填海工程建设时,应将工程对水体交换能力的影响纳入考虑,避免因围填海工程因素造成的恶劣环境影响。     

对海洋科学的认识与实践

"热带西太平洋海洋系统物质能量交换及其影响"是中国科学院海洋领域投入最大、参加人员最多的一个海洋科学先导项目,该项目使我们第一次有机会从海洋系统角度研究中国近海到西太平洋的一些海洋前沿问题。来自物理、化学、生物、地质和大气等不同学科的科学家们围绕共同的问题,在同一个区域、从不同方向开展协同研究。目前,海洋先导专项已在深海探索与研究、海洋能力建设、科考平台建设、技术队伍建设、科研与技术有机融合的体系建设和海洋前沿探索方面取得一系列突破,为全面、综合地开展深海资源的探测与近海生态安全研究奠定了重要基础。海洋先导专项更多系统性、有影响力的成果将在未来不断涌现出来。     

浅谈新一轮海洋功能区划修编——以山东省为例

海洋功能区划(2011—2020年)的实施,为海域审批管理、协调各行业用海、海洋环境保护等方面提供了重要依据。生产用海逐年大致呈减少趋势,而生态用海面积大致呈增加趋势。用海项目的结构变化反映了海洋功能区划的协调作用,对优化海洋产业结构,转变经济增长方式具有积极的作用。通过对现行海洋功能区划的研究,新一轮的海洋功能区划修编在以下几个方面提出了建议:(1)区划范围应扩大至毗邻区或更远距离。(2)保留区的划定应该慎之又慎,对各个保留区的管理要求和管控措施应该因地适宜。(3)矿产能源区的划定应重点应为海上风电、海水淡化、潮汐能等海洋可再生能源。(4)海域基本功能分区不仅要合理增加兼容功能,而且要明确兼容功能的量化指标。(5)避免出现自然岸线保有率等目标缺少管理法规和可操作性的问题。     

海底电缆工程海域使用动态监测技术探讨

海底电缆铺设施工既是重要的用海方式,也是常见的海洋工程类型。对海底电缆铺设施工的动态监测更是海域使用动态监测的重要内容,但常用的卫星遥感监测与地面监测等手段无法满足此类涉海工程海域使用动态监测的需求。文章基于海底电缆铺设施工的工程特性分析,在总结相关工作经验的基础上,对海底电缆铺设施工海域使用动态监测的内容与特点进行分析,并对现场监督与监测、综合工程地球物理探测、调查走访等动态监测技术进行了探讨。