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甬江口浮游植物时空分布特征及驱动因子

应用生态学报 2024年第5期35卷 1369-1378页

作者：欧奕君江志兵徐满秋于培松杜伟王德刚蒋雨露曾江宁浙江大学海洋学院浙江舟山316021 自然资源部第二海洋研究所自然资源部海洋生态系统动力学重点实验室杭州310012 浙江省近海海洋工程环境与生态安全重点实验室杭州310012 浙江省海洋科学院自然资源部海洋空间资源管理技术重点实验室杭州310012 自然资源部长三角海洋生态环境科学野外观测研究站浙江舟山316021

为探究小型河口浮游植物群落的时空变化特点,于丰水期、平水期及枯水期采集甬江口表层水样,分析浮游植物的主要驱动因子。结果表明:共检出浮游植物9门123属358种,丰水期、平水期和枯水期物种数分别为276、154和151种,丰度分别为(170.45... 详细信息

为探究小型河口浮游植物群落的时空变化特点,于丰水期、平水期及枯水期采集甬江口表层水样,分析浮游植物的主要驱动因子。结果表明:共检出浮游植物9门123属358种,丰水期、平水期和枯水期物种数分别为276、154和151种,丰度分别为(170.45±225.43)×10~3、(51.92±30.28)×10~3和(31.65±12.79)×10^(3)cells·L^(-1)。浮游植物群落以硅藻为主,优势种有梅尼小环藻、中肋骨条藻、具槽帕拉藻等。Shannon多样性指数与Pielou均匀度指数在丰水期由口门内向口门外呈下降趋势,在平水期和枯水期空间差异较小。多维尺度分析和相似性分析表明,不同区域(口门内、口门和口门外)与不同水文期的浮游植物群落组成均差异显著。相关性分析表明,在丰水期,浮游植物丰度与温度、溶解无机氮、活性磷酸盐呈显著正相关,与盐度呈显著负相关;在平水期,丰度与温度呈显著负相关;在枯水期,丰度与环境因子无明显相关性。冗余分析表明,温度、盐度、铵氮和活性磷酸盐分别解释了浮游植物群落变化的19.5%、11.9%、9.4%和8.2%。甬江口浮游植物群落以硅藻主导,温度、盐度和营养盐是其主要驱动因子。

关键词：甬江口浮游植物群落结构环境因子冗余分析

基于高分辨率卫星和无人机的广西滨海盐沼面积变化监测

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应用海洋学学报 2024年第1期43卷 84-94页

作者：董迪陈蕾邹智垒江瀚笙黄华梅魏征许艳曾纪胜田松自然资源部南海发展研究院、自然资源部海洋环境探测技术与应用重点实验室广东广州510300 自然资源部海洋生态监测与修复技术重点实验室上海201206 南方海洋科学与工程广东省实验室(广州) 广东广州511458 国家海洋信息中心天津300171

滨海盐沼作为重要的海岸带生态系统,在海岸保护、生物多样性维持、固碳减污等方面发挥了重要的生态服务功能。及时准确地监测滨海盐沼分布情况和动态变化,对于科学地管理和保护本地滨海盐沼生态系统意义重大。本研究基于2019年和2021年... 详细信息

滨海盐沼作为重要的海岸带生态系统,在海岸保护、生物多样性维持、固碳减污等方面发挥了重要的生态服务功能。及时准确地监测滨海盐沼分布情况和动态变化,对于科学地管理和保护本地滨海盐沼生态系统意义重大。本研究基于2019年和2021年多源国产高空间分辨率卫星数据,结合无人机自主性强、灵活机动、不受云遮挡影响的优势,对广西壮族自治区滨海盐沼开展遥感跟踪监测。研究结果表明,广西2021年滨海盐沼总面积为1 341.40 hm2,其中,北海市、防城港市和钦州市3个海滨城市的滨海盐沼面积分别为1 247.82 hm2、49.73 hm2和43.85 hm2。与2019年相比,广西2021年滨海盐沼总面积减少108.96 hm2,其中,北海市互花米草(Spartina alterniflora)面积减少107.05 hm2,钦州市短叶茳芏(Cyperus malaccensis)和芦苇(Phragmites australis)面积减少1.91 hm2,防城港市滨海盐沼面积不变。广西当地对入侵种互花米草的治理卓有成效,互花米草大范围减少,但局部区域的互花米草分布仍呈不断增长的趋势,仍需重视对互花米草的监测与防控工作。

关键词：海洋物理学盐沼互花米草高空间分辨率卫星影像无人机遥感广西

基于海洋环境影响风险分析的海上搜救风险评估研究及典型海域示范应用

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海洋预报 2024年第4期41卷 100-109页

作者：郭凯旋杨逸秋于寒张苗茵国家海洋环境预报中心北京100081 国家海洋环境预报中心自然资源部海洋灾害预报技术重点实验室北京100081

针对我国海上遇险事故快速增长的严峻态势,筛选出风、浪、能见度、海流4个影响海上搜救行动安全的主要影响要素,基于层次分析理论建立了海上搜救风险评估等级划分标准和海上搜救风险评估方法。根据我国海上专业救助船舶、飞机的性能参... 详细信息

针对我国海上遇险事故快速增长的严峻态势,筛选出风、浪、能见度、海流4个影响海上搜救行动安全的主要影响要素,基于层次分析理论建立了海上搜救风险评估等级划分标准和海上搜救风险评估方法。根据我国海上专业救助船舶、飞机的性能参数计算其在复杂气象条件下实施海上搜救行动时所能应对的最大风险阈值,选取我国4处典型海域,使用统计学方法分别计算了海上搜救环境风险值。

关键词：复杂气象海上搜救风险评估层次分析

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江苏沿海台风风暴潮特征分析

海洋预报 2024年第2期41卷 1-12页

作者：刘仕潮李明杰吴少华国家海洋环境预报中心北京100081 国家海洋环境预报中心自然资源部海洋灾害预报技术重点实验室北京100081

收集了1950—2022年影响江苏沿海的历史台风风暴潮过程资料,对引起江苏沿海台风风暴潮的台风路径进行了分类和分析,开展了江苏沿海台风风暴潮的月际分布和年际变化研究,提出了不同路径台风风暴潮的预报要点。结果表明:引起江苏沿海台风... 详细信息

收集了1950—2022年影响江苏沿海的历史台风风暴潮过程资料,对引起江苏沿海台风风暴潮的台风路径进行了分类和分析,开展了江苏沿海台风风暴潮的月际分布和年际变化研究,提出了不同路径台风风暴潮的预报要点。结果表明:引起江苏沿海台风风暴潮次数最多的是外海转向型台风,占比高达44.3%,而正面登陆型台风最少,占比只有5.4%,但引起的增水量值最大;江苏沿海台风风暴潮在6—10月均有出现,8月出现次数最多;风暴潮强度等级为Ⅴ级(增水50~100 cm)的过程占比最多,为42.7%,而高潮位超警戒程度等级为Ⅳ级(超警戒30 cm之内或达到黄色警戒潮位值)的占比最多,为45.0%;风暴潮发生次数在近几年呈上升趋势,尤其是增水为50~100 cm的过程,高潮位超警戒或达到黄色警戒潮位值以上的过程在近20年只出现3次;在江苏沿海台风风暴潮的预报和应对中,需要重视可能正面登陆的和9—10月的外海转向型台风;8月和9月是江苏沿海出现风暴潮灾害可能性较高的月份,若这两个月的天文高潮与风暴增水叠加合适,极有可能出现达到黄色警戒潮位以上的高潮位。

关键词：风暴潮江苏沿海台风路径风暴潮强度警戒潮位变化趋势

球面质心泰森多边形网格海浪预报的向量化检验方法

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海洋预报 2024年第2期41卷 34-43页

作者：谢明炎魏立新高元勇高志一国家海洋环境预报中心北京100081 国家海洋环境预报中心自然资源部海洋灾害预报技术重点实验室北京100081

提出一种适于并行计算设备的向量化检验方法。采用特征半径近似判别法选取搜索域内观测点平均值作为实测值,基于广播、索引等向量化方法及海浪平稳性条件实现模式和观测资料时间和空间的匹配,并将待检区域等分为若干块分别计算以免内存... 详细信息

提出一种适于并行计算设备的向量化检验方法。采用特征半径近似判别法选取搜索域内观测点平均值作为实测值,基于广播、索引等向量化方法及海浪平稳性条件实现模式和观测资料时间和空间的匹配,并将待检区域等分为若干块分别计算以免内存溢出。本算法可在中央处理器(CPU)和图形处理器(GPU)上运行,也适用于其它类型的模式网格。为评估算法实际效果,以有限体积海浪模式产生的球面质心泰森多边形网格预报产品和卫星沿轨道遥感产品分别作为待检和参考数据,结果表明CPU和GPU的计算结果一致;GPU的计算效率较CPU提高30倍;区块大小对效率提升有一定影响,需根据实际算例调试优化。

关键词：精度检验 GPU加速向量化高性能检验

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中国首次南极航空气象保障工作回顾及展望

海洋预报 2024年第4期41卷 110-117页

作者：赵一磊魏立新刘凯国家海洋环境预报中心北京100081 国家海洋环境预报中心自然资源部海洋灾害预报技术重点实验室北京100081

我国航空气象保障在南极地区尚属于空白区。为给相关的业务和科研工作提供参考,回顾中国第39次南极科学考察队航空气象保障工作,介绍具体的保障流程及方法,提出对未来工作的展望。研究表明:极地地区航空气象保障要注意选择飞行窗口期,... 详细信息

我国航空气象保障在南极地区尚属于空白区。为给相关的业务和科研工作提供参考,回顾中国第39次南极科学考察队航空气象保障工作,介绍具体的保障流程及方法,提出对未来工作的展望。研究表明:极地地区航空气象保障要注意选择飞行窗口期,参考多家数值预报产品来制作航空天气预报,并根据实况结果分析预报偏差;另外要掌握局地天气变化规律,尤其是下降风的影响,与机长充分交换意见,参考工作现场多种特殊情况并提出合理的气象保障建议。

关键词：南极科考南极航空气象航空预报

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卡尔曼滤波在海洋浮标数据预处理中的应用

广东海洋大学学报 2024年第1期44卷 118-124页

作者：张新文林冠英刘同木周保成自然资源部南海调查中心广东广州510300 自然资源部海洋环境探测技术与应用重点实验室广东广州510300

【目的】优化自动化数据预处理方法,以提高海洋浮标数据质量。【方法】结合海洋浮标数据特征,提出了一种改进的自适应卡尔曼滤波自动化数据预处理方法,该方法通过箱型图进行异常值的检测,并采用方差受限的方法解决测量噪声导致的滤波发... 详细信息

【目的】优化自动化数据预处理方法,以提高海洋浮标数据质量。【方法】结合海洋浮标数据特征,提出了一种改进的自适应卡尔曼滤波自动化数据预处理方法,该方法通过箱型图进行异常值的检测,并采用方差受限的方法解决测量噪声导致的滤波发散问题。【结果与结论】海上工程应用和仿真实验结果表明,改进的算法计算开销低且不影响浮标系统的正常采集和数据融合工作,浮标数据采集率达100%,云数据中心数据接收率达97%。浮标采集的原始数据经过异常值修正和滤波降噪处理后,数据曲线更为平滑且符合随时间序列变化的规律,数据预处理效果良好。

关键词：海洋浮标数据预处理箱形图法卡尔曼滤波算法方差受限

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涌浪影响海洋飞沫生成的实验研究

海洋科学进展 2024年

作者：马洪余刘展池陈胜戴德君自然资源部第一海洋研究所自然资源部海洋环境科学与数值模拟重点实验室山东省海洋环境科学与数值模拟重点实验室

海洋飞沫在海气之间的动量、热量以及物质交换过程中发挥着重要作用。海洋飞沫的参数化估计依赖于海洋飞沫生成函数，然而现有海洋飞沫生成函数对相同风速下海洋飞沫生成量的估计值相差高达6个数量级。在已有的研究中，海洋飞沫生成函... 详细信息

海洋飞沫在海气之间的动量、热量以及物质交换过程中发挥着重要作用。海洋飞沫的参数化估计依赖于海洋飞沫生成函数，然而现有海洋飞沫生成函数对相同风速下海洋飞沫生成量的估计值相差高达6个数量级。在已有的研究中，海洋飞沫生成函数多数只考虑了风速的作用，波浪的作用往往被忽略，这是导致海洋飞沫估计量相差很大的原因之一。本文利用风-浪-流多功能实验水槽和海上观测平台，开展了有、无涌浪情况下海洋飞沫生成量的对比实验，研究涌浪对海洋飞沫生成量的影响。水槽实验结果表明，单纯吹风实验海洋飞沫生成量为5.49×10～4 m-2?s-1，当考虑涌浪时，海洋飞沫生成量最大降到1.39×10～4 m-2?s-1，海洋飞沫生成量减少近3/4。即与风浪同向的涌浪抑制了波浪破碎的产生，从而减少了海洋飞沫生成量，并且在本实验中波高基本相同，随着波长的增加，即波陡的减少，海洋飞沫生成量也随之减少。外海观测数据同样显示涌浪可以使得海洋飞沫生成量减少，两类实验证实涌浪可以抑制海洋飞沫的生成。本研究结果有助于海洋飞沫参数化方案的改进。

关键词：海洋飞沫涌浪波长波陡

3种不同卫星遥感海温产品在南海台风过程中的差异对比

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海洋预报 2024年第4期41卷 11-20页

作者：张培军周水华梁昌霞邢会斌自然资源部南海预报减灾中心广东广州510310 自然资源部海洋环境探测技术与应用重点实验室广东广州510310

针对3种不同卫星遥感海温产品(CRW SST、OSTIA SST和RSS SST)在不同台风影响期间对南海海域海表温度的表征能力进行了对比和评估。研究表明:3种卫星遥感产品均能捕捉到台风影响时海域海表温度的时空变化特征,CRW SST和OSTIA SST产品反... 详细信息

针对3种不同卫星遥感海温产品(CRW SST、OSTIA SST和RSS SST)在不同台风影响期间对南海海域海表温度的表征能力进行了对比和评估。研究表明:3种卫星遥感产品均能捕捉到台风影响时海域海表温度的时空变化特征,CRW SST和OSTIA SST产品反映的南海海域海表温度时空特征变化的差异较小(均方根误差为0.22,相关系数为0.97),而RSS SST产品在台风过境后的局部海域显示出更大幅度的降温;CRW SST、OSTIA SST和RSS SST产品与浮标观测数据的均方根误差分别为1.27℃、1.32℃和1.00℃。结果表明,与其他两种卫星遥感海表温度产品相比,RSS SST产品更能反映台风过境期间南海海域海表温度的变化特征。

关键词：海表温度卫星遥感南海浮标观测台风