海洋学报

论文_物理海洋、海洋气象、海洋物理

  • 基于Argo历史观测的南海海盆尺度中层流场研究

    王晓慧;张卫民;王品强;杨俊;王辉赞;

    针对南海海域海流环境复杂、中层实测数据量少的现状,本文基于2006-2016年布放在南海海域的114个Argo剖面浮标的卫星定位等信息,采用基于背景流和惯性流外推的最小二乘方法,获取南海海域1 200m深中层流场信息,并采用Divand变分插值的方法形成网格化季节流场。结果表明:(1)针对南海中层(1 200m)流场,单个Argo浮标可以刻画出具体的中尺度结构,如越南沿岸的反气旋涡,半径约为120km,最大流速约为9.6cm/s,平均流速为5.3cm/s;(2)Argo网格化流场表明海盆尺度中层流场南海南部为反气旋环流结构,北部为气旋式环流,同时在吕宋海峡口存在从南海至太平洋的水体交换;(3)将该流场信息与HYCOM和YoMaHa′07两种资料对比,吻合度较高,与HYCOM再分析资料的偏差分布趋近于正态分布,海流的东西向分量的均方根误差为3.28cm/s,南北向分量的均方根误差为3.26cm/s。总体而言,利用Argo轨迹资料能够有效地反演出南海地区海盆尺度的中层环流特征。

    2018年06期 v.40 1-14页 [查看摘要][在线阅读][下载 6215K]
  • 两个西边界流延伸体区域中尺度涡统计特征分析

    胡冬;陈希;赵艳玲;李妍;毛科峰;姜洪峰;王东良;

    黑潮和湾流是世界大洋中最典型的两支西边界流,黑潮延伸体(Kuroshio Extention,KE)和湾流延伸体(Gulf Stream Extention,GSE)区域中尺度涡活动十分活跃。本文综合利用卫星高度计资料和Argo浮标资料,对KE和GSE区域中尺度涡的表层特征及其对温盐影响进行了统计研究和对比分析。结果表明:黑潮和湾流主轴附近为涡旋频率的高值区,主轴南北两侧分别以气旋涡和反气旋涡数量占多,主轴附近的涡旋强度明显大于其他区域;两个区域的涡旋以西向移动为主,气旋涡和反气旋涡都具有向南(赤道)偏离的趋势;两个区域的涡旋数量都以夏、秋季较多,涡旋强度都在春、夏季较大,且GSE区域涡旋强度明显大于KE区域;气旋涡(反气旋涡)引起内部明显的温度负(正)异常,KE区域气旋涡(反气旋涡)内部呈"负—正"("正—负")上下层相反的盐度异常分布,GSE区域气旋涡(反气旋涡)在各层呈现较为一致的盐度负(正)异常;两个区域中尺度涡对温盐场的平均影响深度可达1 000×10~4 Pa以上。

    2018年06期 v.40 15-28页 [查看摘要][在线阅读][下载 8048K]
  • 基于SMAP卫星雷达资料的海冰密集度反演技术研究

    闻斌;周旋;种劲松;石立坚;叶小敏;

    SMAP是美国于2015年初发射的一颗卫星,搭载了L波段的雷达。它采用圆锥扫描方式,具有固定的入射角、较大的幅宽和千米级的分辨率,在海冰监测方面具有独特的优势。本文利用SMAP卫星雷达资料分别与德国Bremen大学海冰密集度产品和美国国家冰雪数据中心(NSIDC)海冰密集度产品建立3.125km和25km匹配数据集,分析了L波段雷达后向散射系数、极化比和归一化极化差与海冰密集度之间相关性,建立基于人工神经网络的海冰密集度反演算法。为了验证SMAP卫星雷达资料反演海冰密集度的精度,本文选择德国Bremen大学和美国冰雪数据中心发布的海冰密集度产品分别与SMAP海冰密集度产品进行对比分析,SMAP海冰密集度与Bremen海冰密集度的偏差为0.07、均方根误差为0.14;与NSIDC海冰密集度的偏差为0.04、均方根误差为0.18,这表明SMAP海冰密集度产品与现有业务化海冰密集度产品具有很好的一致性。

    2018年06期 v.40 29-39页 [查看摘要][在线阅读][下载 7626K]
  • 基于GF-1 WFV影像的黄河口湿地植被盖度估测及分析

    王建步;张杰;马毅;任广波;

    植被盖度是植被生长状况的重要定量指标,而目前开展的植被盖度遥感估测工作主要集中在陆地区域,对河口湿地植被盖度遥感估测工作比较少见。本文基于国产GF-1 WFV遥感影像开展了黄河口湿地植被盖度估算,并结合植被类型、土壤盐度和植被指数分布状况开展了植被盖度分布特征分析,得到如下结论:(1)基于GF-1 WFV卫星影像的NDVI、SRI、SAVI、MSAVI和DVI 5种植被指数,分别建立植被盖度估测模型,其中基于NDVI、SRI、MSAVI和DVI 4种植被指数建立的多变量线性回归模型估测精度最好,其决定系数(R2)最大,为0.904,均方根误差RMSE最小,为0.14;(2)植被盖度估算模型的精度与植被盖度本身有一定的关系,其中各植被盖度回归模型中,盖度大于0.8时估算精度要优于盖度小于0.6的区域,RMSE最大相差0.04;(3)以潮滩碱蓬和潮滩芦苇为主的植被覆盖区属于低植被盖度区,盖度位于0.03~0.5,盐度在1.5g/L左右;芦苇草甸、互花米草和柽柳灌丛植被覆盖区属于高植被盖度区,盖度位于0.8~1.0,其中芦苇草甸土壤盐度小于1.2g/L,柽柳灌丛土壤盐度在1.4~2.0g/L,在高盖度植被区混生有中等盖度的植被,盖度在0.5~0.8,土壤盐度在1.8g/L左右。

    2018年06期 v.40 40-50页 [查看摘要][在线阅读][下载 4825K]
  • 基于HICO波段的滨海土壤盐分遥感反演研究

    安德玉;邢前国;赵庚星;

    本研究以黄河三角洲滨海盐渍土为例,尝试使用HICO(Hyperspectral Imager for the Coastal Ocean)高光谱影像结合现场实测高光谱数据进行表层土壤全盐含量的反演。采用波段组合的方法建立光谱参量,通过相关分析筛选出敏感光谱参量,以决定系数R2选出最佳模型;利用HICO影像反射率与实测高光谱反射率之间的关系,对模型进行修正,并应用于影像。研究发现,比值(RI)、差值(DI)波段组合方法建立的光谱参量与表层土壤全盐含量的相关性明显提高。DI_((845,473))、DI_((839,490))、DI_((845,496))及DI_((839,501))的幂函数模型效果最好,且验证决定系数R~2均大于0.86,相对分析误差RPD>3,RMSE较小。此外,HICO遥感影像的模型反演结果较为一致,能够反映表层土壤全盐含量的分布。研究显示,利用高光谱数据进行表层土壤全盐含量的反演建模具有可行性,可为区域表层土壤全盐含量的定量反演提供参考。

    2018年06期 v.40 51-59页 [查看摘要][在线阅读][下载 2675K]

论文_海洋地质

  • 辽东湾表层沉积物的重金属污染特征与质量评价

    蓝先洪;孟祥君;梅西;徐扬;黄龙;陈珊珊;

    本文研究了辽东湾表层沉积物中重金属的分布及污染特征,评价其生态风险及环境质量。对辽东湾表层沉积物8种重金属(As、Cu、Cd、Cr、Hg、Ni、Pb、Zn)的空间分布进行了研究,采用Hankanson法和Igeo(地累积指数)分析了该海域重金属潜在生态风险,并评价了该海域的环境质量。在辽东湾葫芦岛附近海域、西南部六股河口东南部海域以及西部近岸海域表层沉积物中As、Cu、Cd、Cr、Hg、Ni、Pb和Zn含量偏高。地累积指数法及生态风险指数法对重金属污染程度评价结果一致,辽东湾生态环境具有潜在危害的重金属主要是Cd、Hg和As,8种重金属潜在生态风险系数由高到低依次为Cd、Hg、Cu、Pb、As、Zn、Ni和Cr,各站位重金属综合潜在生态风险指数均大于150,生态风险总体上处于中等生态风险等级。Cd和Hg是该海域沉积物重金属中主要污染物,局部区域达到中、中-强污染程度。环境质量评价表明,辽东湾表层沉积物重金属引发有害生物效应的可能性不大,但Cd和Hg显著富集,应予以重视。

    2018年06期 v.40 60-73页 [查看摘要][在线阅读][下载 3448K]

论文_海洋生物

  • 不同气候模态下西北太平洋秋刀鱼资源丰度预测模型建立

    刘祝楠;陈新军;

    秋刀鱼(Cololabis saira)资源对海洋环境因素极为敏感,不同气候模态可能对秋刀鱼资源丰度产生不同的影响。根据1990-2014年西北太平洋日本的秋刀鱼渔业中单位捕捞努力量渔获量(CPUE,以此作为资源丰度),以及相应产卵场、索饵场的海表温(SST)遥感数据,探讨太平洋年际震荡(PDO)指数冷、暖年下,秋刀鱼资源丰度CPUE变化与产卵场、索饵场SST的关系,并分别建立资源丰度的预测模型。研究表明,PDO冷年索饵场4月SST与年CPUE显著相关(P<0.05),PDO暖年索饵场11月的SST与年标准化CPUE显著相关(P<0.05)。PDO冷、暖年的秋刀鱼资源丰度的预测模型中,CPUE均与索饵场11月的SST、索饵场4月SST呈现正相关的关系,统计学上为显著相关(P<0.05)。PDO冷年(2012年)和PDO暖年(2014年)的CPUE预测值与实际值相对误差分别为14.03%、-16.26%,具有较好的拟合效果。研究认为,不同气候模态下,可用于秋刀鱼资源丰度预测的环境因子不同,上述建立资源丰度模型可用于业务化运行。

    2018年06期 v.40 74-82页 [查看摘要][在线阅读][下载 3759K]
  • 海州湾春季皮氏叫姑鱼栖息地适宜性研究

    张云雷;薛莹;于华明;于海庆;张崇良;徐宾铎;任一平;

    根据2011年及2013—2015年春季在海州湾及其邻近海域进行的底拖网调查数据,结合同步采集的底层水温、底层盐度、水深以及资源密度等数据,开展皮氏叫姑鱼(Johnius belangerii)栖息地适宜性的相关研究。利用提升回归树(boosted regression tree,BRT)模型确定各环境因子的权重,分别采用算术平均法(AMM)和几何平均法(GMM)建立栖息地适宜性指数(habitat suitability index,HSI)模型,并通过交叉验证确定最优模型。结果表明,皮氏叫姑鱼幼体最适栖息的底层水温为17.4~18.0℃,底层盐度为29.2~30.8,水深为7m以浅;成体最适栖息的底层水温为17.3~18.0℃,底层盐度为28.8~30.8,水深为12m以浅。根据BRT模型的输出结果显示,对皮氏叫姑鱼幼体总偏差贡献率最大的是水深,其次是底层盐度和底层水温;对成体总偏差贡献率最大的是底层水温,其次是水深和底层盐度。通过交叉验证发现,无论幼体还是成体,运用GMM算法,且赋予权重的HSI模型具有较低的赤池信息准则值(akaike information criterion,AIC)。海州湾春季皮氏叫姑鱼的最适栖息地随生长阶段而变化,幼体的最适栖息地(HSI≥0.7)主要分布在7m等深线以浅的山东、江苏沿岸海域;成体的最适栖息主要分布于12m等深线以浅的海域。海州湾春季皮氏叫姑鱼幼体和成体最适栖息地的空间分布与其自身的生态习性、外界环境因子以及黄海冷水团、近岸沿岸流等因素密切相关。

    2018年06期 v.40 83-91页 [查看摘要][在线阅读][下载 2900K]
  • 基于COⅠ基因序列的长腹剑水蚤系统进化关系

    王兴霞;徐磊;王亮根;陈骁;郑媛媛;王雪辉;杜飞雁;

    长腹剑水蚤属(Oithona)是广泛分布于海洋近岸和外海海域的中小型桡足类中最为丰富的类群之一,由于个体小且形态差异微小,通过传统的形态学分类法对其进行准确鉴定难度较大。本文对南海分布的长腹剑水蚤属内的5个种,即瘦长腹剑水蚤(O.tenuis)、羽长腹剑水蚤(O.plumifera)、刺长腹剑水蚤(O.setigera)、伪长腹剑水蚤(O.fallax)和长刺长腹剑水蚤(O.longispina)线粒体COⅠ基因序列以及DNA数据库中长腹剑水蚤属其他地区种类COⅠ基因序列进行比较分析,使用ABGD(Automatic Barcode Gap Discovery)和GMYC(Generalized Mixed Yule Coalescent)模型进行物种界定,分析种间种内遗传距离,并构建系统进化关系。结果显示ABGD和GMYC模型均可以很好地对长腹剑水蚤进行种类划分;种内遗传距离为0.0%~1.6%,种间遗传距离为17.7%~44.5%(Kimura 2-parameter双参数模型),表明种间出现较高的分化;贝叶斯系统树和最大似然树进化树结果均表明,简长腹剑水蚤(O.simplex)与其他种类相距较远,羽长腹剑水蚤和拟长腹剑水蚤(O.similis)中存在隐种的分化,分别是我国南海海域和地中海的羽长腹剑水蚤以及朝鲜海峡和北海的拟长腹剑水蚤,种间遗传距离分别为18.6%、22.9%。

    2018年06期 v.40 92-103页 [查看摘要][在线阅读][下载 2093K]
  • 2012年三沙湾米氏凯伦藻赤潮的生态特征及成因分析

    丁光茂;张树峰;

    为了理清米氏凯伦藻赤潮形成与环境因素的关系,掌握其发生、发展规律,本文分析了2012年春末夏初三沙湾海域米氏凯伦藻赤潮期间的气象、水文和营养盐情况,并结合室内模拟培养实验,探讨了米氏凯伦藻赤潮形成与各环境因素的相关性。结果显示米氏凯伦藻赤潮通常发生在温度为20.5~25.0℃和盐度为24.3~32.3的海域,其细胞生长的最适温度和最适盐度分别为:22.0~25.0℃和26.0~30.0;Pearson相关性分析显示,米氏凯伦藻细胞密度与叶绿素a、无机磷、化学需氧量呈极显著正相关,与透明度、氨氮呈显著负相关;另外,米氏凯伦藻对磷酸盐的需求较低,其赤潮的形成可能主要受水体中氨氮的影响。基于现场调查和模拟实验结果,综合分析认为稳定的水文和气象条件、发生前期降雨输入的无机氮,以及由于持续阴雨导致的较低光照条件是此次米氏凯伦藻赤潮形成和维持的重要条件。

    2018年06期 v.40 104-112页 [查看摘要][在线阅读][下载 2589K]
  • 辽河口沉积物中古菌和细菌群落结构分析

    张慧珍;常永凯;陈泉睿;明红霞;苏洁;石岩;殷旭旺;樊景凤;

    本研究旨在了解辽河口表层沉积物中古菌和细菌的群落结构组成、多样性及其与环境因子之间的相关性。采用构建古菌和细菌16SrRNA基因文库的方法,应用Illumina Miseq测序技术进行序列分析。结果表明:辽河口表层沉积物中细菌多样性高于古菌多样性,近岸细菌和古菌多样性高于远岸,即河相区(0.8~7.04)细菌多样性高于混合区(13.1~20.7)和海相区(24.2~31.5);主要古菌群落为奇古菌门(Thaumarchaeota,72.73%)和广古菌门(Euryarchaeota,25.05%),其中泉古菌门(Crenarchaeota,0.001%)只在河相区站位被发现;细菌群落组成中变形菌门(Proteobacteria,61.94%)为该河口的优势菌群,其次为拟杆菌门(Bacteroidetes,11.21%)和酸杆菌门(Acidobacteria,5.59%),其他门类如蓝藻门(Cyanobacteria,3.03%)等比例较小。与环境因子的冗余度分析表明:影响表层沉积物中古菌群落分布的主要环境因子依次为氨盐、泥、酸碱度、盐度、电导率和砂,而细菌群落的分布主要受到溶氧、泥、砂、黏土和总磷的影响。由此可见,不同环境条件下微生物的群落结构存在空间异质性,不同微生物对同一环境条件的响应亦不同。

    2018年06期 v.40 113-130页 [查看摘要][在线阅读][下载 7622K]

新闻与观点

  • 渔业海洋学研究进展与讨论

    王云涛;黄幻清;柴扉;陈勇;

    <正>由国家海洋局第二海洋研究所柴扉研究员和美国缅因大学陈勇教授共同发起的第二届渔业海洋学研讨会,于2017年6月19日至20日在杭州召开,这是继上海海洋大学举办2016年渔业海洋学国际研讨会后的第二次会议。本次研讨会由国家海洋局第二海洋研究所卫星海洋环境动力学国家重点实验室主

    2018年06期 v.40 131-133页 [查看摘要][在线阅读][下载 94K]

其他