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海洋沉积证据在低纬过程气候变化中的应用及展望

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海洋地质前沿 2024年第2期40卷 1-10页

作者：罗传秀王晓静苏翔马婷杨艺萍杜恕环杨子杰孙玉慧梁诗晴南方海洋科学与工程广东省实验室(广州) 广州511458 中国科学院边缘海与大洋地质重点实验室广州510301 西安科技大学地质与环境学院西安710054 北京师范大学地表过程与资源生态国家重点实验室珠海基地珠海519087 中国科学院大学北京110190

在国内外研究的基础上,对印太暖池区的沃克环流和厄尔尼诺-南方涛动(ENSO)、热带辐合带(ITCZ)等低纬过程的空间分布和随时间的变化规律及其研究方法进行初步归纳,并指出研究中存在的问题。本文论述了厄尔尼诺-南方涛动变率在全新世早期... 详细信息

在国内外研究的基础上,对印太暖池区的沃克环流和厄尔尼诺-南方涛动(ENSO)、热带辐合带(ITCZ)等低纬过程的空间分布和随时间的变化规律及其研究方法进行初步归纳,并指出研究中存在的问题。本文论述了厄尔尼诺-南方涛动变率在全新世早期及中世纪气候异常期(1 000~700 a BP)的晚期逐渐增强,介绍了热带辐合带在BA暖期(B?llingAller?d Warm Period)和前北方期(pre-Boreal,10.3~9.5 ka BP)的北移,以及在新仙女木事件(Younger Dryas Event,12.5~11.5 ka BP)和北大西洋冷期(距今7.5~5 ka BP)期间的南移。对低纬过程长时间尺度轨道周期的探讨表明,末次冰盛期赤道东太平洋出现了较偏南的热带辐合带锋面系统,甚至在1.65 Ma冰期,热带辐合带也有快速南移的证据。海洋沉积的粒度、黏土矿物、陆源粉尘、元素和同位素、有孔虫分析等研究方法在推测厄尔尼诺-南方涛动和热带辐合带位移中有很好的应用,建议以陆源生态系统对气候的响应为切入点、以孢粉为手段来探讨陆源植被、气候、火灾和海-陆大气环流等低纬过程的变化特征,进而反演沃克环流(或厄尔尼诺-南方涛动)演化和热带辐合带位移的影响。

关键词：暖池区地质时期厄尔尼诺-南方涛动热带辐合带孢粉

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小小地质微生物演绎跨圈层的相互作用

地学前缘 2024年第1期31卷 446-454页

作者：谢树成朱宗敏张宏斌杨义王灿发阮小燕中国地质大学(武汉)生物地质与环境地质国家重点实验室/地球科学学院湖北武汉430074 中国地质大学(武汉)海洋学院湖北武汉430074 中国地质大学(武汉)资源学院湖北武汉430074

地球系统科学特别关注跨圈层的相互作用,包括深部系统与表层系统的相互作用、表层系统海-陆-气之间的相互作用。这种庞大时空尺度的地质作用过程可以被小小的地质微生物记录下来,足见地质微生物的以小见大、见微知著特征。在二叠纪-三... 详细信息

地球系统科学特别关注跨圈层的相互作用,包括深部系统与表层系统的相互作用、表层系统海-陆-气之间的相互作用。这种庞大时空尺度的地质作用过程可以被小小的地质微生物记录下来,足见地质微生物的以小见大、见微知著特征。在二叠纪-三叠纪之交和晚奥陶世这两个完全不同场景的显生宙火山活动过程中,爆发的初期都出现了包括蓝细菌在内的海洋固氮微生物繁盛,紧接着出现了包括藻类、放射虫、有孔虫等真核微生物的繁盛,显示了火山活动引发了从原核微生物向真核微生物群落的转变过程。不仅如此,人们还发现地质微生物可以通过条带状铁建造等生物成因岩石引发了前寒武纪的火山活动,而且还可能启动了最早的板块运动。地质微生物不仅对火山活动这一与碳循环有关的跨圈层地质作用具有很灵敏的响应和反馈能力,而且还能示踪表层系统复杂的海-陆-气相互作用及其物质传输过程。利用地质微生物的诸多干湿古气候代用指标,发现了中国东部地区不同时间尺度干湿状况的三极模态空间变化格局,而且还识别出了西北地区与西太平洋海洋上层热量有关的极端干旱事件。地质微生物记录的这些干湿状况是高纬与低纬的海-陆-气相互作用在水循环方面的体现。地质微生物演绎的与碳循环和水循环有关的这些跨圈层过程仅是地球系统的冰山一角,随着地球生物学的发展和技术方法的创新,越来越多的宜居地球形成之谜会被地质微生物所破解,包括地质微生物与深部过程的互馈效应、地质微生物与地球重大环境转型的关系以及地质微生物对地球生态系统演化的影响。

关键词：深地科学地球生物学地质微生物学火山活动碳循环水循环全球变化

赤道和秘鲁海域茎柔鱼渔场时空分布与水温相关性分析

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海洋湖沼通报 2024年第1期46卷 76-83页

作者：张艳婧余为方星楠上海海洋大学海洋科学学院上海201306 国家远洋渔业工程技术研究中心上海201306 大洋渔业资源可持续开发教育部重点实验室上海201306 农业农村部大洋渔业开发重点实验室上海201306 农业农村部大洋渔业资源环境科学观测实验站上海201306

茎柔鱼(Dosidicus gigas)广泛分布于东太平洋海域,是我国远洋鱿钓渔船重要的捕捞对象。茎柔鱼渔场易受气候变化和海洋环境的影响,且影响具有显著的地域差异。本文依据2012—2018年东南太平洋茎柔鱼渔获数据,结合海表面温度(SST),对比分... 详细信息

茎柔鱼(Dosidicus gigas)广泛分布于东太平洋海域,是我国远洋鱿钓渔船重要的捕捞对象。茎柔鱼渔场易受气候变化和海洋环境的影响,且影响具有显著的地域差异。本文依据2012—2018年东南太平洋茎柔鱼渔获数据,结合海表面温度(SST),对比分析水温对秘鲁和赤道海域茎柔鱼渔场时空分布的影响差异。结果显示,赤道和秘鲁茎柔鱼渔场内SST呈现明显的年际和月间变化,赤道海域SST明显高于秘鲁海域。赤道和秘鲁茎柔鱼渔场的SST范围存在明显差异:12月适宜SST范围分别为23~24℃和20~21℃;1月适宜SST范围分别为23℃和21~23℃;2月适宜SST范围分别为24~25℃和23~24℃。同时,研究发现Ni1o 3.4指数与SST呈显著的正相关,但秘鲁海域SST的变化具有滞后性。此外,拉尼娜事件改变了茎柔鱼两个渔场内的SST分布范围,从而影响了茎柔鱼渔场的时空分布,主要表现为:拉尼娜事件发生时,赤道和秘鲁茎柔鱼渔场的SST会降低,适宜的水温面积会扩张;捕捞努力量在不同经纬度上会明显增加;渔场空间上相对正常气候年份更为分散。

关键词：茎柔鱼海表面温度渔场变动拉尼娜事件赤道和秘鲁海域

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深海胶红酵母的低温适应性机制初步解析

菌物学报 2024年

作者：许婉馨范睿凌铭煌魏士平徐志杰张恺骆祝华南京信息工程大学海洋科学学院自然资源部第三海洋研究所海洋生物遗传资源重点实验室上海市海洋监测预报中心中国地质大学(北京)海洋学院

本研究以一株来源于西太平洋雅浦海沟的深海胶红酵母Rhodotorula mucilaginosa CTD02为研究对象，通过对其生理特征测定以及基因组、转录组分析，初步解析深海胶红酵母的低温适应性机制。生长曲线显示，在迟缓期适应之后，菌株可以在4 ... 详细信息

本研究以一株来源于西太平洋雅浦海沟的深海胶红酵母Rhodotorula mucilaginosa CTD02为研究对象，通过对其生理特征测定以及基因组、转录组分析，初步解析深海胶红酵母的低温适应性机制。生长曲线显示，在迟缓期适应之后，菌株可以在4 ℃低温环境下稳定生长进入对数生长期，体现出对低温环境的良好适应；与常温相比，低温环境下菌株细胞膜脂肪酸组成发生明显变化，不饱和脂肪酸种类和占比增加，达到了90.57%，提示菌株通过提高细胞膜的流动性来适应低温环境；不同温度下的转录组差异表达分析表明，低温上调的基因主要集中在跨膜运输、水解酶等功能，提示低温环境下菌株需要提高营养物质的运输能力来支撑细胞代谢。

关键词：深海胶红酵母低温适应性转录组分析

气候变化和人类活动对华北地区植被NDVI的影响研究

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高原气象 2024年

作者：江慧娴董文杰中山大学大气科学学院和南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海)

归一化植被指数（Normalized Differential Vegetation Index, NDVI）是反映植被生长状态的重要指标，是反映陆地生态环境状况的“指示器”。华北地区地处我国的政治和文化中心，土地覆盖类型复杂多样，是我国重要的粮食生产地，同时受... 详细信息

归一化植被指数（Normalized Differential Vegetation Index, NDVI）是反映植被生长状态的重要指标，是反映陆地生态环境状况的“指示器”。华北地区地处我国的政治和文化中心，土地覆盖类型复杂多样，是我国重要的粮食生产地，同时受到气候暖干化及加剧的人类活动影响，华北地区的植被生态变得十分脆弱。本研究基于卫星资料noaa CDR AVHRR NDVI和气象数据资料，采用趋势分析、偏相关分析和残差趋势分析等方法，探究了1982-2019年华北地区NDVI的时空变异特征及其对气候变化和人类活动的响应。研究结果表明：（1）1982-2019年华北地区春季、夏季、秋季和生长季的植被NDVI呈显著上升趋势，空间异质性强，其中夏季和生长季的增长速率最快为0.024 (10a)-1，显著增加的区域面积占比分别为57.35%和58.10%。（2）华北地区春季、夏季和生长季NDVI与降水呈显著正相关关系，秋季NDVI主要受气温的影响，夏季NDVI同时受到气温、降水和相对湿度的积极影响。（3）气候变化和人类活动对华北地区植被的生长影响具有区域差异性，在植被改善区，气候变化的相对作用为45.64%，人类活动的相对作用为54.36%；在植被退化区，气候变化的相对作用为32.66%，人类活动的相对作用为67.34%。（4）不同土地利用类型中，华北地区森林和农田的植被生长较快，其植被改善主要受人类活动的影响，人类活动的相对作用分别为66.07%和60.82%，草地植被的退化也主要受人类活动的影响，相对作用为69.48%，人类活动对华北地区植被的重要影响主要源于我国近几十年来三北防护林等人类重大生态工程的建设以及城市扩张、人口激增的影响，该研究成果也对华北地区生态屏障的建设以及生态环境保护提供了重要理论支撑。

关键词：归一化植被指数残差分析趋势变化华北地区

中西太平洋海山特征对延绳钓渔业和围网渔业黄鳍金枪鱼CPUE的影响

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南方水产科学 2024年第2期20卷 1-10页

作者：费姣姣李成张健滕钰秀吴蕴韬石建高上海海洋大学海洋科学学院上海201306 国家远洋渔业工程技术研究中心/大洋渔业资源可持续开发教育部重点实验室/农业农村部大洋渔业开发重点实验室上海海洋大学上海201306 中国水产科学研究院东海水产研究所上海200090

海山是海底重要的生物栖息地类型之一,是研究海洋生物多样性的热点区域。黄鳍金枪鱼(Thunnus albacares)广泛分布于中西太平洋,具有极高的生态和经济价值,然而,鲜有关于海山及其相关特征对黄鳍金枪鱼资源丰度和分布影响的研究。基于2010... 详细信息

海山是海底重要的生物栖息地类型之一,是研究海洋生物多样性的热点区域。黄鳍金枪鱼(Thunnus albacares)广泛分布于中西太平洋,具有极高的生态和经济价值,然而,鲜有关于海山及其相关特征对黄鳍金枪鱼资源丰度和分布影响的研究。基于2010—2021年中西太平洋渔业委员会(Western and Central Pacific Fisheries Commission,WCPFC)汇总的延绳钓和围网渔业数据结合海山特征数据,采用广义加性模型(Generalized additive model,GAM)分析两种不同捕捞方式的黄鳍金枪鱼单位捕捞努力量渔获量(Catch per unit effort,CPUE)与海山相关特征之间的关系。结果表明,中西太平洋两种渔业方式的黄鳍金枪鱼渔获量主要来源于海山区域,海山特征对两种渔业黄鳍金枪鱼的CPUE均产生了极显著性影响(P太平洋海山特征对黄鳍金枪鱼不同群体的影响机制,为今后进一步探索黄鳍金枪鱼种群分布和资源丰度变化与海洋环境的关系提供了参考与新思路。

关键词：黄鳍金枪鱼海山延绳钓围网 CPUE GAM模型

中西太平洋自由群鲣资源丰度序列的振荡模态分析

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海洋渔业 2024年第3期46卷 266-274页

作者：王月杨晓明朱江峰上海海洋大学海洋生物资源与管理学院上海201306 国家远洋渔业工程技术研究中心上海201306 大洋渔业资源可持续开发教育部重点实验室上海201306 农业农村部大洋渔业开发重点实验室上海201306 农业农村部大洋渔业资源环境科学观测实验站上海201306

为掌握中西太平洋自由群鲣(Katsuwonus pelamis)资源的波动周期特征及其与海洋环境振荡的响应关系,利用集合经验模态分解方法,对1990—2019年中西太平洋自由群鲣的标准化后CPUE时间序列进行振荡周期分解;并用时滞分析方法,获得各波动周... 详细信息

为掌握中西太平洋自由群鲣(Katsuwonus pelamis)资源的波动周期特征及其与海洋环境振荡的响应关系,利用集合经验模态分解方法,对1990—2019年中西太平洋自由群鲣的标准化后CPUE时间序列进行振荡周期分解;并用时滞分析方法,获得各波动周期和环境周期相应关系强度和相位差。结果表明:1)自由群鲣资源种群波动可以认为是0.3 a、0.6 a、1.5 a、3.5 a和5.5 a等多个周期的振荡叠加综合效应表现。其中0.3 a和0.6 a为资源的季节性波动特征,相对影响较小;而1.5 a和3.5 a的年际波动对中西太平洋自由群鲣资源变动影响较大(累积方差解释率为46.96%)。2)自由群鲣资源的振荡是环境振荡和鲣生物周期综合作用的反映,其1.5 a的振荡和鲣的初次性成熟年龄有关;3.5 a的振荡和厄尔尼诺-南方涛动有关。3)3.5 a的振荡与尼诺指数相关系数为0.61,相位差8个月。

关键词：自由群鲣振荡模态集合经验模态分解时滞分析中西太平洋

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西太平洋深海环境中Ni-Cr-Mo-V高强钢的腐蚀行为

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腐蚀与防护 2024年第6期45卷 44-50页

作者：彭文山马力辛永磊丁康康侯健中国船舶集团有限公司第七二五研究所海洋腐蚀与防护重点实验室青岛266237

采用深海高效串型试验装置对Ni-Cr-Mo-V高强钢在西太平洋深海环境中进行了深海腐蚀试验,并利用扫描电镜、能谱仪、拉曼光谱仪和扫描开尔文探针等方法,研究了该钢在500,800,1200,2000 m海深下的腐蚀行为。结果表明:Ni-Cr-Mo-V高强钢在500... 详细信息

采用深海高效串型试验装置对Ni-Cr-Mo-V高强钢在西太平洋深海环境中进行了深海腐蚀试验,并利用扫描电镜、能谱仪、拉曼光谱仪和扫描开尔文探针等方法,研究了该钢在500,800,1200,2000 m海深下的腐蚀行为。结果表明:Ni-Cr-Mo-V高强钢在500,800,1200,2000 m深海环境中暴露1 a后的腐蚀速率分别为0.130,0.096,0.093,0.081 mm/a,腐蚀速率随深度的增加逐渐减小;在深海环境中,该钢表面形成浅碟状点蚀坑,部分区域点蚀坑合并形成均匀腐蚀形貌;该钢在深海环境中的腐蚀产物主要包括α-Fe_(2)O_(3)、γ-FeOOH与α-FeOOH。

关键词：深海环境 Ni-Cr-Mo-V高强钢腐蚀实海试验

基于下投式探空资料的热带气旋边界层结构分析

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地球物理学报 2024年第6期67卷 2085-2095页

作者：苏媚媚明杰李晨南京大学大气科学学院中尺度灾害性天气教育部重点实验室南京210023 中国气象局雷达气象重点开放实验室南京210023 中国气象局雄安大气边界层重点开放实验室河北雄安新区071800 南京大学连云港高新技术研究院江苏连云港222000

本文使用来自大西洋海域5218个探空仪和西北太平洋海域448个探空仪资料,以及全球海表面温度资料、热带气旋路径资料和强度统计预测方案资料,分析了46个大西洋飓风和11个西北太平洋台风所处的环境特征和边界层结构,并对热带气旋快速增强... 详细信息

本文使用来自大西洋海域5218个探空仪和西北太平洋海域448个探空仪资料,以及全球海表面温度资料、热带气旋路径资料和强度统计预测方案资料,分析了46个大西洋飓风和11个西北太平洋台风所处的环境特征和边界层结构,并对热带气旋快速增强时的边界层结构做了进一步研究.结果表明:两海域增强组热带气旋更多地受到偏北的垂直风切变的影响,增强组热带气旋所处的环境也明显比减弱组热带气旋要更加湿热;且与大西洋飓风相比,西北太平洋台风所处的环境相对湿度更大,海洋热容量亦较高;从径向分布特征来看,增强组的热带气旋总体而言边界层更加温暖,比湿相对较低;相比于快速减弱的飓风,快速增强的飓风所受到的中低层垂直风切变方向更偏向北方,所处环境更湿热,温度分布更对称,但比湿较小.研究结果能为热带气旋的强度预报特别是快速增强(减弱)的预报提供参考.

关键词：热带气旋边界层结构下投式探空仪快速增强

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