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1993—2022年间黑潮延伸体及黑潮与亲潮交汇区水文特性年代际至长期变化
1
作者 张俊 程灵巧 +1 位作者 魏永亮 刘必林 《海洋科学进展》 北大核心 2025年第1期76-92,共17页
大尺度大气强迫驱动了黑潮延伸体(Kuroshio Extension,KE)系统的年代际至长期变化。其中,研究长期变化趋势对认识KE系统如何响应全球气候变化具有重要意义。本文基于1993—2022年期间的卫星遥感数据,对比分析了2010年前后两个时期KE系... 大尺度大气强迫驱动了黑潮延伸体(Kuroshio Extension,KE)系统的年代际至长期变化。其中,研究长期变化趋势对认识KE系统如何响应全球气候变化具有重要意义。本文基于1993—2022年期间的卫星遥感数据,对比分析了2010年前后两个时期KE系统和黑潮-亲潮交汇区(Kuroshi-Oyashio Confluence,KOC)区域的热、动力特征及中尺度涡旋变化,同时结合横跨北太平洋的海面风场及海表面异常信号讨论了北太平洋大尺度海表动力异常与KE-KOC区域变化之间的对应关系。结果表明,2010年之前,KE系统主要由两个时间跨度长、强度较强的不稳定态主导。不稳定时期,更多的反气旋式涡旋向北分离,将KE区域的海表信号传递给KOC区域。在2010年之后,KE系统的长期变化特征占主导地位,主要表现为KE流轴整体北移,对应海表面温度异常(Sea Surface Temperature Anomaly,SSTA)和海表面高度异常(Sea Level Anomaly,SLA)整体升高,KE上游两个曲流附近的海表地转流东向分量变平缓、南向分量减弱。这期间KOC区域的SSTA和SLA也存在类似变化。2010年之后在北太平洋中纬度负的风应力旋度异常驱使下,太平洋十年涛动(Pacific Decadal Oscillation,PDO)的负相位开始占主导,对应北太平洋中部海表面高度和海表面温度(Sea Surface Temperature,SST)出现显著正异常。该海洋信号传递到西北太平洋,主导KE-KOC区域的水文特性变化。2010年往后的差异性长期变化仍需在更长时间尺度上进行验证,这也为未来的黑潮延伸体区域模型预测提供了有效参考。 展开更多
关键词 黑潮延伸体 黑潮-亲潮交汇区 水文特性 年代际变化 长期变化
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基于温度梯度算法的核电温排水遥感影像背景温度提取方法研究
2
作者 隋超 朱君 +4 位作者 王庆 刘子铭 李国庆 战超 石洪源 《海洋科学进展》 北大核心 2025年第1期144-152,共9页
核电快速发展所衍生出的核电温排水问题日益凸显,为了更好地评价温排水的扩散范围和温升程度,针对核电温排水监测预测数据开展背景温度提取方法研究是十分必要的。本文以秦山核电基地所在海域为例,在常用核电温排水遥感影像背景温度提... 核电快速发展所衍生出的核电温排水问题日益凸显,为了更好地评价温排水的扩散范围和温升程度,针对核电温排水监测预测数据开展背景温度提取方法研究是十分必要的。本文以秦山核电基地所在海域为例,在常用核电温排水遥感影像背景温度提取方法的基础上,提出了一种更为准确快捷的新方法——温度梯度法。该方法通过计算临界温度梯度及温度空间梯度的散度值,将二者叠置获取包含主要热源的最外层温度包络线,并以此来确定背景温度的提取范围,进而计算出背景温度。与传统方法相比,该方法利用温度梯度直接计算背景温度,计算原理清晰、物理意义明确且不需要额外数据资料,提高了背景温度提取时的准确性和便利性,可应用于滨海核电温排水遥感影像数据甚至是数值模拟数据的背景温度提取。 展开更多
关键词 温排水 遥感监测 背景温度 温度梯度法
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亲潮及其延伸体海域冬春季节海洋热浪特征及驱动机制统计分析
3
作者 周宁 刘聪 +2 位作者 盛景 李培良 顾艳镇 《海洋科学进展》 北大核心 2025年第1期62-75,共14页
亲潮及其延伸体区域海温变率高,高强度海洋热浪事件频发,但目前针对该区域的研究主要集中于夏季,对于寒冷季节的研究较少。本文利用卫星观测资料和模式再分析结果,系统分析了亲潮及其延伸体区域冬春季节海洋热浪的分布特征及潜在的影响... 亲潮及其延伸体区域海温变率高,高强度海洋热浪事件频发,但目前针对该区域的研究主要集中于夏季,对于寒冷季节的研究较少。本文利用卫星观测资料和模式再分析结果,系统分析了亲潮及其延伸体区域冬春季节海洋热浪的分布特征及潜在的影响因素。该区域在1992至2021年期间的平均强度、平均频率、持续时间和累计强度这4个海洋热浪指标表现出明显的上升趋势,增长趋势分别为0.39℃/(10 a)、0.38次/(10 a)、3.05 d/(10 a)和8.09(℃·d)/(10 a),该上升趋势与累积反气旋涡涡动能表现出良好的相关性。2021年春季亲潮及其延伸体区域发生了有记录以来最强的海洋热浪事件,混合层热收支分析结果表明,这一事件主要是由异常涡旋项导致的水平平流异常引起的,从黑潮延伸体脱落的反气旋涡将暖水带向北方或局地反气旋涡增强导致热浪发生。 展开更多
关键词 海洋热浪 亲潮延伸体 黑潮延伸体 中尺度涡 混合层热收支
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白冠覆盖率自动提取算法改进及参数化
4
作者 姬昊 姜文正 +3 位作者 王胜利 马洪余 刘展池 杨光 《海洋科学进展》 北大核心 2025年第1期133-143,共11页
白冠是一种常见的海洋自然现象,海面白冠的精确识别和提取对海气相互作用、海洋遥感等研究和应用有重要的科学意义和实用价值。基于数字图像处理的白冠自动提取技术具有处理效率高、准确性好、成本低等特点,但在实际海况下拍摄的图像受... 白冠是一种常见的海洋自然现象,海面白冠的精确识别和提取对海气相互作用、海洋遥感等研究和应用有重要的科学意义和实用价值。基于数字图像处理的白冠自动提取技术具有处理效率高、准确性好、成本低等特点,但在实际海况下拍摄的图像受太阳光照的影响会存在光照不均现象,容易造成白冠误提取,使得准确提取白冠覆盖率(WC)的难度大大增加,并对后期白冠覆盖率参数化研究产生不可忽视的影响。为了解决这一难题,本文在传统自适应阈值分割算法基础上,针对光照不均的海浪图像提出了应用同态滤波和图像增强的光照校正改进算法,以消除光照不均对白冠识别提取的影响。使用立体摄影测量系统拍摄的海浪图像进行了提取实验,并与传统白冠提取算法的结果进行了对比。结果表明改进算法大幅提高了光照不均情况下白冠提取的精度,验证了该算法的可靠性,有效提高了白冠覆盖率的计算正确率,进而提高了白冠覆盖率与海面10 m风速拟合关系式的准确度和可靠性。 展开更多
关键词 白冠覆盖率 阈值分割 同态滤波 光照校正 风速
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不同PDO位相期间IOD对热带东印度洋障碍层厚度的影响
5
作者 江家旺 凌征 谢玲玲 《海洋科学进展》 北大核心 2025年第1期32-46,共15页
本文基于1961年至2012年三维温盐数据,探讨了太平洋年代际涛动(Pacific Decadal Oscillation,PDO)不同位相期间,印度洋偶极子(Indian Ocean Dipole,IOD)对热带东印度洋障碍层厚度的影响。结果显示,PDO暖位相期间,赤道东印度洋障碍层厚... 本文基于1961年至2012年三维温盐数据,探讨了太平洋年代际涛动(Pacific Decadal Oscillation,PDO)不同位相期间,印度洋偶极子(Indian Ocean Dipole,IOD)对热带东印度洋障碍层厚度的影响。结果显示,PDO暖位相期间,赤道东印度洋障碍层厚度在正IOD(pIOD)年显著变薄,而在负IOD(nIOD)年加厚并不明显;PDO冷位相期间,赤道东印度洋障碍层厚度在pIOD年变薄,在nIOD年则明显加厚。分析发现,pIOD引起的东风异常在不同PDO位相下差异较小,其引起的等温层深度差异也较小,但PDO冷位相期间,赤道东印度洋降水正异常更为显著,使得表层盐度降低,混合层变浅,削弱了障碍层厚度负异常,导致PDO暖位相期间pIOD引起的赤道东印度洋障碍层厚度负异常幅度比PDO冷位相期间稍大。nIOD引起的西风异常在PDO冷位相期间比暖位相更为强烈,其激发更强的下沉Kelvin波,导致等温层加深幅度更大,致使PDO冷位相期间nIOD引起的赤道东印度洋障碍层厚度正异常更为显著。 展开更多
关键词 热带东印度洋 障碍层 印度洋偶极子 太平洋年代际振荡 盐度
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深海富钴结壳资源评价方法研究进展
6
作者 杨耀民 任悦 +3 位作者 刘永刚 李超 刘震 周鑫原 《海洋科学进展》 北大核心 2025年第1期1-17,共17页
富钴结壳超常富集锰(Mn)、钴(Co)、镍(Ni)、铜(Cu)、稀土(REE)和铂族元素(PGE)等稀有金属。我国科研人员先后利用算术平均法、邻近区域法、地质块段法、地质统计学(克里金法)、网格剖分积分法和分形理论法等,开展了富钴结壳资源评价以... 富钴结壳超常富集锰(Mn)、钴(Co)、镍(Ni)、铜(Cu)、稀土(REE)和铂族元素(PGE)等稀有金属。我国科研人员先后利用算术平均法、邻近区域法、地质块段法、地质统计学(克里金法)、网格剖分积分法和分形理论法等,开展了富钴结壳资源评价以及资源量的评估,以支撑我国与国际海底管理局2014年签订的富钴结壳勘探合同区的区域放弃工作。本文对目前富钴结壳资源评价方法进行了系统梳理,深入探讨了富钴结壳资源评价的主要方法及优缺点,并根据重要性划分了富钴结壳资源评价参数级别。此外,提出利用大数据和人工智能技术构建深海结壳矿床的三维实体模型,利用机器学习等先进技术进行多元地学信息的富钴结壳资源智能评价。 展开更多
关键词 富钴结壳 战略性矿产资源 资源评价 三维实体模型 机器学习
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基于多源高度计数据的吕宋海峡M_(2)内潮年际变化特征分析
7
作者 陈彦君 杨俊钢 +1 位作者 樊彦国 崔伟 《海洋科学进展》 北大核心 2025年第1期153-164,共12页
内潮是具有潮汐频率的内波,对海水垂向营养盐输运和海水混合等海洋过程具有重要影响。掌握内潮时空变化特征是内潮研究的重要内容之一。吕宋海峡海域是全球海洋中的内潮高发区之一,本研究基于2017年至2021年的7颗卫星高度计数据,开展吕... 内潮是具有潮汐频率的内波,对海水垂向营养盐输运和海水混合等海洋过程具有重要影响。掌握内潮时空变化特征是内潮研究的重要内容之一。吕宋海峡海域是全球海洋中的内潮高发区之一,本研究基于2017年至2021年的7颗卫星高度计数据,开展吕宋海峡海域M_(2)内潮年际变化研究。采用平面波拟合方法,分别提取不同年份的M_(2)内潮模型,分析吕宋海峡海域M_(2)内潮的年际变化特征及黑潮对M_(2)内潮年际变化的影响。研究发现,吕宋海峡海域M_(2)内潮具有显著的年际变化,多波干扰增强了吕宋海峡海域M_(2)内潮的年际变化;吕宋海峡东西两侧M_(2)内潮振幅的年际变化特征相反,西侧增大时东侧减小;吕宋海峡西侧M_(2)内潮平均振幅一般大于东侧,但2020年因吕宋海峡的黑潮异常变化而恰好相反。 展开更多
关键词 M_(2)内潮 卫星高度计 平面波拟合 吕宋海峡
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《海洋科学进展》征稿简则
8
《海洋科学进展》 北大核心 2025年第1期F0003-F0003,共1页
《海洋科学进展》是由自然资源部第一海洋研究所和中国海洋学会共同主办,国内外公开发行的全国性海洋科学学术期刊。主要刊登国内、外在海洋科学基础、应用基础和应用研究以及与海洋有关的交叉学科领域最新的学术成果。主要栏目:院士论... 《海洋科学进展》是由自然资源部第一海洋研究所和中国海洋学会共同主办,国内外公开发行的全国性海洋科学学术期刊。主要刊登国内、外在海洋科学基础、应用基础和应用研究以及与海洋有关的交叉学科领域最新的学术成果。主要栏目:院士论坛、学术论文、研究报道、学术讨论、专题评述与综述、成果介绍、实验室介绍、海洋科学家介绍、快讯、书讯等。一、来稿要求1.来稿内容应具有科学性、前沿性、创新性和实用性,能反映海洋科学研究的最新学术成果。来稿要求论点明确,研究方法合理,数据可靠,逻辑严密,语言简洁严谨。综述性文章第一作者仅限高级职称科技人员。 展开更多
关键词 最新学术成果 成果介绍 中国海洋学会 海洋科学研究 第一海洋研究所 学术期刊 交叉学科领域 专题评述
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黄海黑泥湾近岸水体动能变化分析
9
作者 凡仁福 魏皓 +1 位作者 赵亮 聂红涛 《海洋科学进展》 北大核心 2025年第1期106-117,共12页
清晰地认识近岸水体动能变化规律是理解物质输运的基础和前提。本文基于黄海黑泥湾北侧海域冬季、夏季观测的风、波浪和海流等数据,研究近岸水体动能对风、波浪和潮等过程的响应。观测期间研究海域出现了风速大于10 m/s的大风过程。涌... 清晰地认识近岸水体动能变化规律是理解物质输运的基础和前提。本文基于黄海黑泥湾北侧海域冬季、夏季观测的风、波浪和海流等数据,研究近岸水体动能对风、波浪和潮等过程的响应。观测期间研究海域出现了风速大于10 m/s的大风过程。涌浪主导了该海域的波浪变化。冬季、夏季观测到的最大流速分别为0.35和0.45 m/s,流速剖面无垂向分层,EW向往复型半日潮流控制总流速变化。冬季涨、落潮阶段的水体动能峰值基本相当,约为2.49×10^(-2)m^(2)/s^(2),夏季落潮阶段的水体动能峰值较大,约为6.09×10^(-2)m^(2)/s^(2)。潮流致水体动能呈周期性变化特征。大风过程的出现未对潮流注入明显的能量。大风能量不断用于生成风生余流使水体余动能增大了约4.3倍。海底拖曳变化与大风强迫无关,但响应强波浪过程。 展开更多
关键词 水体动能 风 波浪 潮流 黄海 黑泥湾
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基于“景观-植被-土壤”框架的海岛生态系统遥感评价——以辽宁长海县为例
10
作者 张新阳 池源 +3 位作者 刘大海 曲玉冰 张智玮 邢文秀 《海洋科学进展》 北大核心 2025年第1期231-246,共16页
随着人类开发利用的日趋剧烈,海岛生态系统正承受着多重压力。全面准确地评估海岛生态系统是开展海岛保护与管理工作的基础,但这同时也对本底数据提出了更高的要求。由于海岛自身明显的空间隔离性和复杂的地形条件,现场调查难度大、成本... 随着人类开发利用的日趋剧烈,海岛生态系统正承受着多重压力。全面准确地评估海岛生态系统是开展海岛保护与管理工作的基础,但这同时也对本底数据提出了更高的要求。由于海岛自身明显的空间隔离性和复杂的地形条件,现场调查难度大、成本高,本底数据获取困难。遥感技术的快速发展为海岛生态评估提供了丰富的数据来源,如何基于遥感数据全面准确地评估海岛生态系统亟待探索。本研究以辽宁长海县18个有居民海岛为研究对象,精细刻画了包含10大类、27小类的海岛地表覆盖体系,充分挖掘遥感影像生态意义,并构建了一套涵盖海岛景观、植被与土壤三方面要素的海岛遥感生态指数(Island Remote Sensing Ecological Index,IRSEI),以期通过遥感数据替代现场调查,实现海岛生态评估工作的成本降低和过程简化。在30 m×30 m网格尺度与海岛尺度计算三类遥感生态指数与IRSEI,并与海岛地理参数进行相关性分析。结果表明:网格尺度上,海拔、坡度、距岸线距离对IRSEI具有正相关性,其中海拔与坡度对结果的贡献度高;海岛尺度上,海岛离岸距离对IRSEI具有正相关性。本研究验证了IRSEI对于评估海岛生态系统的全面性、准确性及其在不同尺度上的空间显示性,可推广至不同区域、多时空尺度的海岛生态系统研究中。 展开更多
关键词 海岛 海岛生态系统 遥感生态指数 多尺度 空间格局 长海县
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恒河水下三角洲表层沉积物稀土元素组成及输运模式
11
作者 孙冰洁 刘升发 +6 位作者 SEDDIQUE Ashraf Ali 齐文菁 张辉 曹鹏 吴凯凯 单新 石学法 《海洋科学进展》 北大核心 2025年第1期165-178,共14页
东北印度洋作为全球最大的沉积物“源-汇”体系,形成了世界上最大的河口三角洲——恒河三角洲,其沉积过程对东北印度洋海洋物质和能量平衡具有重要影响。本文对恒河水下三角洲84个站位表层沉积物样品进行系统的稀土元素(Rare Earth Elem... 东北印度洋作为全球最大的沉积物“源-汇”体系,形成了世界上最大的河口三角洲——恒河三角洲,其沉积过程对东北印度洋海洋物质和能量平衡具有重要影响。本文对恒河水下三角洲84个站位表层沉积物样品进行系统的稀土元素(Rare Earth Elements,REE)测试分析,揭示了其组成特征和空间分布规律,判别了其主要物质来源,并结合水动力条件对研究区沉积物的输运方式进行了探讨。结果表明,研究区表层沉积物稀土元素总含量(∑REE)为40.89~472.38μg/g,平均值为188.98μg/g,具有轻稀土元素(Light Rare Earth Elements,LREE)富集、重稀土元素(Heavy Rare Earth Elements,HREE)相对均一的典型特征,且表现出铕(Eu)负异常、无铈(Ce)异常的明显规律。利用∑REE、轻稀土元素总含量(∑LREE)、重稀土元素总含量(∑HREE)、轻重稀土元素比值(∑LREE/∑HREE)、铕异常(δEu)及铈异常(δCe)等稀土元素特征参数空间聚类分析,可将研究区划分为3个区域:Ⅰ区位于研究区北侧近河口海域,是REE含量的高值区(平均值为376.64μg/g),研究区北部入海河流物质更易在此沉降;Ⅱ区位于研究区北侧沿岸一带,REE含量平均值为201.43μg/g,沉积物几乎全部来自喜马拉雅山陆源碎屑物质;Ⅲ区主要位于研究区南侧深水区,部分位于西北侧(接近孙德尔本斯地区),REE含量最低,平均值为135.16μg/g,该区大部分沉积物为喜马拉雅陆源碎屑物质,混有部分印度半岛陆源剥蚀物。结合研究区水动力条件,对REE指标空间分布规律进一步分析表明,研究区沉积物的输运与分布主要受潮汐、季风和羽状流的共同作用,恒河-布拉马普特拉河输运的喜马拉雅陆源碎屑物在羽状流和季风的推动下不断向南运移,REE含量随着搬运距离的增加呈降低趋势,因此研究区∑REE呈现北高南低的分布格局,而默哈纳迪河运移的印度半岛入海物质进入孟加拉湾后受西南季风驱动,对研究区南部海域沉积物REE组成造成影响。 展开更多
关键词 沉积物 稀土元素 物源 输运方式 恒河三角洲
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海平面长期变化对东北印度洋半日潮波影响的数值模拟
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作者 谢恩灵 郑清丹 +3 位作者 陈长霖 王智祖 王帅 左军成 《海洋科学进展》 北大核心 2025年第1期18-31,共14页
本文根据政府间气候变化专门委员会第六次评估报告提供的海平面变化相关数据,计算得到2100年相较于2020年东北印度洋在低排放(SSP1-2.6)和高排放(SSP5-8.5)情景下的海平面变化值。基于FVCOM(Finite Volume Coast and Ocean Model)海洋... 本文根据政府间气候变化专门委员会第六次评估报告提供的海平面变化相关数据,计算得到2100年相较于2020年东北印度洋在低排放(SSP1-2.6)和高排放(SSP5-8.5)情景下的海平面变化值。基于FVCOM(Finite Volume Coast and Ocean Model)海洋数值模式,建立起同时满足东北印度洋在近岸和大洋中模拟精度和计算效率要求的潮波模型,对当前和未来海平面变化之后的东北印度洋潮波进行模拟,分析海平面长期变化对东北印度洋及其内部的孟加拉湾顶部、马达班湾和马六甲海峡北部等重要海区的M_(2)、S_(2)半日分潮潮波带来的影响。研究结果表明,同一分潮受不同排放情景下海平面变化幅度不同的影响,振幅和迟角变化幅度不同,在高排放情景下M_(2)和S_(2)分潮振幅变化最大值分别可达52.26 cm和28.59 cm;低排放情景下M_(2)和S_(2)分潮振幅变化最大值分别为39.07 cm和23.34 cm;振幅和迟角变化均呈现高排放情景下的变化幅度大于低排放情景的特征。不同分潮在同一排放情景下的振幅和迟角变化具有相似的空间分布特征,M_(2)、S_(2)两分潮振幅在6°N以北的大部分海区减小,仅在小部分近岸河口等浅水海区存在明显增大趋势,而在6°N以南的海域呈现增大-减小交错分布的空间形态;深水海区振幅受海平面变化的影响远小于浅水海区,变化幅度明显小于近岸浅水海区;M_(2)分潮振幅变化幅度大于S_(2)分潮;在分潮迟角变化上,2个主要半日分潮迟角变化的空间分布基本一致,在深水大洋区变化幅度基本不超过1°,而在孟加拉湾顶部等近岸浅水海区变化较为明显,迟角在孟加拉湾顶部和马六甲海峡北部呈减小趋势,在马达班湾呈增大趋势。 展开更多
关键词 东北印度洋 海平面长期变化 FVCOM 潮波变化 数值模拟
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荧光定量PCR(qPCR)检测“漂浮型”浒苔微观繁殖体
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作者 张宝堂 肖洁 +6 位作者 马晓君 缪晓翔 李梅 范士亮 臧宇 张学雷 王宗灵 《海洋科学进展》 北大核心 2025年第1期188-199,共12页
浒苔绿潮是我国南黄海海域最严重的生态灾害。浒苔微观繁殖体的时空分布、种群动态,是黄海浒苔绿潮业务化监测工作的重要内容,但传统的培养法实验周期长、检测效率低,无法满足快速监测预警的要求。本文利用297 bp的漂浮浒苔特异性DNA片... 浒苔绿潮是我国南黄海海域最严重的生态灾害。浒苔微观繁殖体的时空分布、种群动态,是黄海浒苔绿潮业务化监测工作的重要内容,但传统的培养法实验周期长、检测效率低,无法满足快速监测预警的要求。本文利用297 bp的漂浮浒苔特异性DNA片段,研发了浒苔微观繁殖体的荧光定量PCR(qPCR)检测技术,并以人工释放的浒苔配子为研究对象,研究了浒苔配子细胞中目标基因片段的拷贝数(240 copies/cell)。利用qPCR法对2023年4月苏北浅滩海域水样进行检测,并与传统培养法进行比较。结果显示,黄海大规模浒苔绿潮暴发前期,苏北浅滩水体中浒苔微观繁殖体丰度为2.1×10^(7) copies/L(约87602 cells/L,qPCR)和6.5株/L(传统培养法),且呈现近岸(靠近筏架区)高、离岸低的趋势。两种方法对浒苔微观繁殖体的检出效率和揭示的分布规律基本一致。qPCR法灵敏、高效,可用于黄海浒苔绿潮业务化监测工作。 展开更多
关键词 微观繁殖体 荧光定量PCR 绿潮 浒苔 黄海
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2019年夏季楚科奇海混合层特征分析
14
作者 孙永才 林丽娜 +1 位作者 魏泽勋 刘娜 《海洋科学进展》 北大核心 2025年第1期93-105,共13页
为探究2019年夏季楚科奇海混合层的形成机制,采用多源高分辨率CTD数据,利用固定阈值法确定混合层深度(Mixed Layer Depth,MLD),并通过相关性分析和多元线性回归研究影响MLD的主要因素。研究表明,在该区域,采用0.1kg/m^(3)的阈值标准能... 为探究2019年夏季楚科奇海混合层的形成机制,采用多源高分辨率CTD数据,利用固定阈值法确定混合层深度(Mixed Layer Depth,MLD),并通过相关性分析和多元线性回归研究影响MLD的主要因素。研究表明,在该区域,采用0.1kg/m^(3)的阈值标准能更准确地估算MLD。从层化指数来看,盐度在楚科奇海的密度形成中占主导地位,对MLD的影响较大。本研究还发现,在3个海区风、动量通量和浮力通量对MLD影响的比较中,楚科奇海北部海区混合层深度分别受风和动量通量的影响最显著,而南部海区混合层深度受浮力通量的影响最显著。此外,在3个海区中北部海区动量通量和浮力通量的协同作用对MLD的贡献率最大。在不同区域,层化和风对MLD的影响程度不同,在楚科奇海北部,风对MLD的影响远大于层化,贡献率分别为38%和9%。除楚科奇海北部外的2个区域,风和层化对MLD的贡献几乎相等。 展开更多
关键词 楚科奇海 混合层特征 浮力通量 动量通量 层化
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黄河三角洲滨海湿地盐地碱蓬叶绿素荧光参数Fv/Fm高光谱遥感反演
15
作者 李珊 卢霞 《海洋科学进展》 北大核心 2025年第1期200-213,共14页
为实现对植物健康状况的快速、无损监测,本文以黄河三角洲滨海湿地土著植物盐地碱蓬(Suaeda salsa)为研究对象,采集了碱蓬滩湿地无人机(Unmanned Aerial Vehicle,UAV)高光谱影像和123个碱蓬样方的叶绿素荧光参数Fv/Fm,分析了光谱比值、... 为实现对植物健康状况的快速、无损监测,本文以黄河三角洲滨海湿地土著植物盐地碱蓬(Suaeda salsa)为研究对象,采集了碱蓬滩湿地无人机(Unmanned Aerial Vehicle,UAV)高光谱影像和123个碱蓬样方的叶绿素荧光参数Fv/Fm,分析了光谱比值、差值和归一化植被指数与Fv/Fm的相关性,采用统计分析算法和机器学习算法分别优选植被指数和Fv/Fm的遥感反演模型并进行评价,利用最优模型获取基于无人机影像的Fv/Fm空间分布。研究结果表明:黄河三角洲滨海湿地盐地碱蓬Fv/Fm与光谱植被指数D_(450)/D_(756)、D_(612)-D_(849)和(D_(517)-D_(851))/(D_(517)+D_(851))的相关性较高,其中利用Fv/Fm和植被指数(D_(517)-D_(851))/(D_(517)+D_(851))构建的统计分析模型精度最高(R^(2)=0.606,RMSE=0.006),模型预测值和实测值之间的R^(2)为0.739,RMSE为0.724;利用Fv/Fm和植被指数D_(612)-D_(849)构建的机器学习模型精度最高,其中基于BP神经网络算法构建的反演模型R^(2)为0.821,RMSE为0.261;基于PSO-DELM算法构建的反演模型R^(2)为0.982,RMSE为0.140。本研究可为无人机高光谱影像的碱蓬叶绿素荧光参数反演研究提供重要参考,并为大面积碱蓬叶绿素荧光参数估测提供技术支持。 展开更多
关键词 盐地碱蓬 叶绿素荧光参数 无人机高光谱影像 PSO-DELM算法
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海洋重力仪的格值校正方法研究
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作者 马龙 刘晨光 +2 位作者 鄢全树 邢健 张连伟 《海洋科学进展》 北大核心 2025年第1期179-187,共9页
作为海洋地球物理调查的关键设备,海洋重力仪除受外界环境及现场操作人员水平等因素影响会引起各种系统和偶然误差外,在设备使用过程中,重力仪本身的格值往往也会发生变化。本文以重力仪往返启航/返航港且中途停靠补给港的重力数据资料... 作为海洋地球物理调查的关键设备,海洋重力仪除受外界环境及现场操作人员水平等因素影响会引起各种系统和偶然误差外,在设备使用过程中,重力仪本身的格值往往也会发生变化。本文以重力仪往返启航/返航港且中途停靠补给港的重力数据资料为基础数学模型,建立观测重力值的误差补偿校正模型,以对观测重力值进行误差补偿,并基于补偿后的重力观测值与绝对重力值的对应关系来计算格值。在此基础上采用多次迭代的方式逐步优化并求得更新后的格值,直至相邻两次迭代所得到的格值K的差值绝对值小于允许误差为止,进而得到校正后的格值。此方法可消除由格值误差引起的系统误差,并获得高精度的航次调查成果数据,对海洋地球物理调查,尤其是大洋航次的海洋重力测量具有实际应用价值。 展开更多
关键词 海洋重力仪 格值校正 迭代计算 系统误差校正
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锚系阵列结合水下滑翔机观测策略研究——以南海中部为例
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作者 罗强 王冠琳 +2 位作者 滕飞 徐腾飞 王岩峰 《海洋科学进展》 北大核心 2025年第1期118-132,共15页
南海复杂的地形与水动力环境给观测带来了挑战,结合多种观测手段优势互补组成海洋观测网是南海观测未来的发展方向。本文选取锚系阵列与水下滑翔机这2种主要的定点观测和移动观测手段,以南海中部为例,设计锚系阵列与水下滑翔机的布放站... 南海复杂的地形与水动力环境给观测带来了挑战,结合多种观测手段优势互补组成海洋观测网是南海观测未来的发展方向。本文选取锚系阵列与水下滑翔机这2种主要的定点观测和移动观测手段,以南海中部为例,设计锚系阵列与水下滑翔机的布放站位,并基于区域海洋数值模式构建数据同化系统,设计观测系统模拟实验,进而通过对比不同方案下锚系阵列和水下滑翔机站位温盐数据的同化结果,探讨两者相结合的观测策略。在0~1000 m水深,模拟实验结果表明:受限于站位数量及分布位置,仅利用锚系阵列观测数据对温盐的同化精度改善有限;水下滑翔机观测数据的加入使得改进较为明显,对温度同化的改进主要体现在100~500 m,对盐度同化的改进则主要体现在100~250 m,这也分别对应初始温盐同化结果的均方根误差峰值深度区间;水下滑翔机初始布放站位与运动方式也会对实验结果产生影响,对于南海中部区域,水下滑翔机水平向右运动采样对温度的同化效果更好,在初始布放站位附近循环采样对盐度和海面高度异常同化效果更好。观测系统模拟实验结果可为南海未来的海洋观测网设计提供参考。 展开更多
关键词 锚系阵列 水下滑翔机 南海 观测系统模拟实验
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基于MobileViT的海洋浮游生物自动分类
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作者 赵金凯 宁春林 +4 位作者 王为民 袁国正 纪永刚 方越 李超 《海洋科学进展》 北大核心 2025年第1期214-230,共17页
随着海洋生态环境研究的不断深入,对浮游生物群落结构时空变化观测的需求日益增长。然而,目前基于人工智能的浮游生物分类算法,如多层卷积神经网络(Convolutional Neural Network,CNN),在捕捉浮游生物多样性形态方面存在局限,效率和准... 随着海洋生态环境研究的不断深入,对浮游生物群落结构时空变化观测的需求日益增长。然而,目前基于人工智能的浮游生物分类算法,如多层卷积神经网络(Convolutional Neural Network,CNN),在捕捉浮游生物多样性形态方面存在局限,效率和准确率均较低。为解决这一难题,本文提出一种浮游生物分类算法,该算法以轻量化视觉转换模型(Mobile Vision Transformer,MobileViT)为基础架构,使用深度可分离卷积替代标准卷积以减少参数的数量,有效减少模型复杂度;同时,利用局部感知注意力机制降低了注意力计算的复杂度,从而提高了模型的计算效率。本文使用2018年在南太平洋海域采集的剖面浮游生物个体图像,构建了一个包含9个浮游生物类别的数据集。基础分类模型应用于人工分类验证集时,加权平均准确率达到了92.04%。为进一步提升分类性能,本文在模型尾部应用分步概率滤波器消除错误分类,加权平均精确率提高到了96.93%。此外,本文使用同海域另一剖面的浮游生物个体图像作为测试集,对改进后的模型进行了测试,结果显示,该模型在测试集上的top1准确率达到了93.77%,为海洋浮游生物的分类工作提供了一种更加高效、准确的方法。 展开更多
关键词 浮游生物分类 MobileViT 卷积神经网络 概率滤波器
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南海陆坡区第一模态内孤立波能量与能通量特征研究
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作者 高健男 陈亮 +1 位作者 熊学军 荣林泰 《海洋科学进展》 北大核心 2025年第1期47-61,共15页
对于南海北部内孤立波能量及通量特征的研究,受限于观测数据的缺乏,前人的工作主要针对南海东北部的深水区内孤立波,而对陆坡浅水区内孤立波能量特征研究较少,本文基于南海北部东沙群岛西侧陆坡区潜标观测资料,从结构特征和统计特征两... 对于南海北部内孤立波能量及通量特征的研究,受限于观测数据的缺乏,前人的工作主要针对南海东北部的深水区内孤立波,而对陆坡浅水区内孤立波能量特征研究较少,本文基于南海北部东沙群岛西侧陆坡区潜标观测资料,从结构特征和统计特征两方面对该海域第一模态内孤立波能量与能通量进行分析研究。结果表明:①研究区第一模态内孤立波能量主要分布于海洋上层,垂向空间分布上动能集中于0~100 m深度,在海表面达到最大,而势能更集中于水体50~150 m深度,在海表面为0;动势能比随振幅增大而增大,当振幅小于60 m时,动能与势能数值相似,统计拟合比值约为0.98,当振幅大于60 m时,大部分内孤立波动能大于势能,统计拟合比值约为1.60;观测期间内9月总能量最大,12月平均能量最大。②研究区第一模态内孤立波能通量主要分布于海洋上层且为负值,其中非线性平流项要远小于速度压强项,其统计拟合比值约为0.34;观测期间内8月总能通量最大,12月平均能通量最大。③与海盆区及东沙群岛东侧陆坡区的2套历史潜标观测结果对比可得,内孤立波从海盆区到陆坡区的传播过程中存在极大能量损耗,该海区内孤立波统计拟合动势能比大于东沙群岛东侧陆坡区,这可能由于东侧陆坡区地形更为陡峭使得波形易于陡化,导致动能向势能转化。观测区内孤立波非线性程度总体要小于东侧陆坡区,但比海盆区更强,且该海区存在较强的局地能量耗散。 展开更多
关键词 内孤立波 陆坡区 能量特征分析 能通量特征分析
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2021年6月和9月唐山近岸海域浮游植物群落结构特征及影响因素 被引量：2
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作者 马新 姚抒含 +5 位作者 徐金涛 张万磊 杨雯 王众 李微微 谭法启 《海洋科学进展》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期75-91,共17页
依据2021年6月和9月唐山近岸海域的生态现状调查数据,分析该海域浮游植物群落结构的时空变化特征及其影响因素。结果显示:2021年6月和9月共检出浮游植物3门39属79种;6月有4种优势种,以硅藻-甲藻混合占优;9月有5种优势种,均为硅藻;2个月... 依据2021年6月和9月唐山近岸海域的生态现状调查数据,分析该海域浮游植物群落结构的时空变化特征及其影响因素。结果显示:2021年6月和9月共检出浮游植物3门39属79种;6月有4种优势种,以硅藻-甲藻混合占优;9月有5种优势种,均为硅藻;2个月无共有优势种。6月浮游植物丰度平均值为7.48×10^(4)个·m^(-3),9月为316.99×10^(4)个·m^(-3),浮游植物丰度的空间分布整体均表现出近岸高远岸低的分布趋势。聚类分析和多维尺度分析表明,2021年6月和9月唐山近岸海域浮游植物群落结构显著不同,物种演替明显,且6月浮游植物群落结构的差异性大于9月。冗余分析(RDA)显示,造成调查海域浮游植物群落结构6月和9月间存在显著差异的主要影响因素为盐度、温度、活性磷酸盐和悬浮物。6月海水环境特征为低温高盐水,磷酸盐质量浓度较低,而悬浮物质量浓度较高;9月海水环境特征为高温低盐水,活性磷酸盐较充足,悬浮物质量浓度较低。 展开更多
关键词 唐山近岸海域 浮游植物 群落结构 环境因素 冗余分析
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