Antarctic krill (Euphausia superba) are the key species of the ecological system in the Cosmonaut Sea. Long-term habitat alterations in krill due to climate change have been considered in recent decades. However, there is still a lack understanding about krill distribution. The MaxEnt model was used to forecast the suitable distribution area of krill for this study, which is based on data from the Coupled Model Intercomparison Project in its sixth phase (CMIP6) in the near future and far future. A total of 145 occurrence points and 15 environmental factors were selected to build the MaxEnt model. The current suitable habitat regions for krill were mostly detected in the western and central regions of the Cosmonaut Sea, which accounted for 10.07% of the total area. The most important environmental variables that influenced krill distribution were minimum surface solar radiation downward (ssrdmin), the mean temperature (tem) and the mean northward velocity (v). In the near future and far future, the suitable area of krill was seen to decline under all shared socioeconomic pathways (SSPs), with the smallest reduction under SSP1-2.6 and the greatest reduction under SSP5-8.5. The suitable area for krill dropped quicker from the near future to the far future than the present to the near future. Krill habitats were expected to shift to the poles. The tem continued to rise in the future under all SSP scenarios, particularly under the high radiative forcing scenario. The increase in water temperature is the main reason for the decrease in suitable areas for Antarctic krill. Our results show the future distribution of krill in the future and provide a reasonable reference for the ecological protection policy of the Cosmonaut Sea.
水下滑翔机定位与导航精度的提高对于其完成水下作业任务至关重要.水下滑翔机传统的定位方法是依托于GPS信息的航位推算,定位精度较低,不能满足按既定路径航行的导航要求.为此,本文提出了一种利用卡尔曼滤波的组合导航方法,该方法在传统航位推算技术的基础上采用卡尔曼滤波器融合惯性导航系统数据和深度计数据,得出深度的卡尔曼最佳估计值,以此代替传统航位推算技术中的深度计直接测量值,从而提高航位推算精度.基于该方法,进行了仿真分析,并通过样机水池实验验证了该方法的有效性.
本文探索在海水中施氮、磷肥对条斑紫菜生长、总蛋白氨基酸与游离氨基酸(FAA)含量及组成的影响.试验设4项处理培养条斑紫菜:以自然海水作为对照、单施氮肥、单施磷肥及氮肥与磷肥配合.结果显示:单施氮肥能略促进条斑紫菜的生长,并显著促进总氨基酸含量和FAA含量的增加;单施磷肥显著促进条斑紫菜生长,但使总氨基酸含量降低,FAA含量也显著低于单施氮肥组和氮肥与磷肥配合施用组;氮肥与磷肥配合施用,条斑紫菜生长的相对生长率最高,条斑紫菜的总氨基酸含量和FAA含量也显著增加,并使呈味氨基酸增加,改善条斑紫菜食用品质.所以氮肥和磷肥配合施用,对条斑紫菜生长和品质改善具有互助效应.
饮用水处理的消毒副产物问题已有大量研究,压载水处理引入的消毒副产物给环境带来的安全隐患正在受到各国专家及国际海事组织IMO的关注,消毒剂、水中的有机物及盐度是影响消毒副产物产生的主要因素,相关的毒性研究也在开展;获得1MO最终批准的45项使用活性物质的压载水管理系统使用不同的处理技术产生的消毒副产物总量也不尽相同,同一种技术不同系统消毒副产物产生的总量差别较大;虽然使用活性物质的压载水管理系统在递交IMO认可时需要完成风险评估,但沿用现有评估模型对实际港口评估时,某些物质仍对环境有不可接受的风险,各港口地理及水质条件的复杂性、毒理数据的不足、相关检测技术的限制等都是现有评估标准使用受限的原因.随着相关研究的开展以及IMO对消毒副产物的持续关注,不久的将来很有可能会出现更加严苛的限制指标.《公约》的强制实施,压载水管理系统加装市场会迎来大批订单,随压载水处理引入的消毒副产物问题会被凸显出来,因此船东加装压载水管理系统时对技术的选择尤为关键,更加绿色安全的压载水处理技术应尽快实施应用在压载水处理领域.
根据2014年5月(春)、10月(秋)2个航次在渤海湾黄骅港海域开展的渔业资源底拖网调查数据,利用相对优势度指数、聚类分析、非度量多维标度分析(NMDS)和ABC曲线等方法,对该海域渔业资源的种类组成、优势种和平均资源密度等群落结构特征进行了分析.结果显示,两次调查共捕获渔业资源48种,主要由26种鱼类、18种甲壳类和4种头足类组成.春季优势种主要为口虾蛄等甲壳类,秋季虾虎鱼类的优势度较高.春季该海域渔业资源的平均资源密度为13.16 kg/h,秋季平均资源密度为14.87 kg/h,渔业资源空间分布不均匀.与春季相比,秋季渔业资源的生物多样性较高,秋季群落结构受干扰程度也较高.本研究揭示了黄骅港海域渔业资源的结构特征,可为渔业资源的修复和养护提供理论依据,为港口工程的建设提供科学支撑.
莱州湾是渤海典型海湾,沿岸工业区的存在产生大量营养盐和重金属等物质随黄河、小清河等多条河流汇入莱州湾,对浮游植物生长产生影响.本文于2020年8月对莱州湾开展海洋调查工作,研究了营养盐、重金属等环境因子的分布情况,及其对莱州湾浮游植物生长的影响.结果表明:沿岸黄河、小清河等带来的径流输入,导致黄河入海口(站位L1的E=1.25)和莱州湾西南部海域(站位L5、20的E值分别为16.96、1.14)呈现富营养化,整个调查海域约95％的站位存在磷的潜在限制;对应富营养化海域为浮游植物生物量高值区,有更高比例的甲藻物种数和赤潮种(中肋骨条藻、夜光藻和海洋原甲藻);重金属(铅和砷)处于理论上可能抑制浮游植物生长的浓度,但高营养负荷可能掩盖了重金属毒性,导致浮游植物生物量与重金属铅和砷呈现正相关.
台风是一种破坏性极强的自然灾害,我国位于太平洋西岸,是受台风影响最严重的国家之一,因此研究西北太平洋热带气旋路径的分布规律对台风预报有着重要意义.本文利用热带气旋最佳路径数据集资料,研究了 1949-2017年间厄尔尼诺年与拉尼娜年发生在西北太平洋的热带气旋的数量及路径分布规律,得出了如下的主要结论:厄尔尼诺年的热带气旋年平均产生数量要少于拉尼娜年,但发展至强度为台风及以上的热带气旋所占比例更高;厄尔尼诺年与拉尼娜年热带气旋路径的分布都主要集中在10～20°N的低纬地区,但厄尔尼诺年的热带气旋路径在菲律宾群岛东侧海域更为集中,拉尼娜年的在菲律宾群岛西侧海域更为集中;强度为台风及以上的热带气旋路径分布规律与所有强度热带气旋路径的分布规律相似,但更偏北一些,尤其在厄尔尼诺年偏北现象更为明显;热带气旋增强区域的分布与热带气旋路径的分布规律基本相同.
本文基于2018年9月28日海上观测得到的数据,分析了山东半岛东北部海域海水溶解氧浓度的空间分布特征,并探讨了温度、盐度、层结、海流和叶绿素a浓度等对海水溶解氧浓度的可能影响.结果表明:(1)海水溶解氧浓度在垂向上由表至底减小;在水平分布上则较为复杂:在25 m以浅溶解氧浓度从外海向近岸呈先增大后减小的特征,在25 m以深则从外海到近岸逐渐减小.(2)观测期间,溶解氧浓度存在三个比较明显的高值区域,分别位于近岸上层、外海上层和外海深层,并受不同因素的影响:近岸上层的高溶解氧浓度对应较高的叶绿素浓度,因此可能受浮游植物光合作用产生氧气的影响,外海上层的高溶解氧浓度可能与鲁北沿岸流输运至此的低盐高氧黄河冲淡水有关,而外海深层的高溶解氧浓度位于海水层结以下的冷水区域,可能受黄海冷水团的控制.(3)观测海域中部25 m以深水体的溶解氧浓度偏低,可能受海水层结抑制溶解氧湍流扩散和底层生物化学过程消耗氧气的共同影响.
本文利用塘沽海洋环境监测站实测资料以及法国空间局多卫星融合资料研究了天津沿海海平面的变化.得到如下结论:天津海域近40年平均潮位、最高潮位、最低潮位整体呈上升的趋势,其中最低潮位变化速率最大,为1.35 cm/a,平均潮差、最大潮差整体呈下降的趋势.通过功率谱分析可以看到,天津沿海的潮汐包含了准10年的周期变化.同时结合卫星高度计资料得到的天津沿海的海平面高度也是持续上升.
为揭示近60年山东省降水的时空格局规律及其对不同环流因子的响应关系,基于山东省61个气象站1959-2017年的逐日降水数据,利用Mann-Kendall趋势检验、CEEMDAN、EOF及交叉小波变换等方法,对山东省降水的趋势性、时空演变特征以及多尺度特征进行了研究,并探究了降水与不同大气环流因子在不同时频域下的共振周期和相干性.结果表明:(1)近60年来,山东省月降水呈现出显著的季节、年际以及年代际尺度特征,其中以年际周期振荡为主,累积方差贡献率达48.2％;同时,降水整体呈减少趋势.(2)经EOF分解表明,前3个模态的累积方差贡献率为68.1％,第一模态呈现全省降水变化趋势一致性,第二、三模态分别呈现西东和南北"+,-"反向分布特征.(3)大气环流因子MEI和PDO与山东省降水的关系较为密切,且主要作用于降水的年际周期尺度.
基于第三代海浪模型SWAN建立中国东海波浪数值模型,模拟1509号"灿鸿"台风,1909号"利奇马"台风和2106号"烟花"台风过境期间的波浪场,并将结果作为多层感知机,随机森林和支持向量回归预报台风浪模型的数据集,同时引入空间性特征对算法输入进行改进,并对比不同模型的训练速度.结果显示,加入空间性特征后,模型预报精度得到提升,其中多层感知机均方根误差降低40.4％,运行速度最快,随机森林均方根误差降低20.8％,运行速度最慢,支持向量回归均方根误差降低8.7％,运行速度介于前两者之间.表明改进后的模型有效提高了预报精度,可以用于针对台风浪的短期预报.
兴建河口海湾水库是国内外解决水资源不足的一项重要措施,其对水资源的充分利用具有极其重要的意义.本文依托沐官岛海湾水库工程,考虑海洋水文和地质条件因素,采用有限元分析软件ABAQUS建立了大型三维渗流和稳定性仿真有限元模型,开展多种潮位工况下拦海坝的孔隙水压、渗流速度和竖向沉降仿真计算,对沐官岛拦海坝渗流与稳定性进行分析.分析得出,在20年一遇潮位下,拦海坝的防渗性能良好,对海水与淡水起到阻隔作用.在50年、100年一遇潮位时,防渗墙内部产生渗流速度,这是由于水压差过大、渗流强度增加而产生的结果.拦海坝的不均匀沉降控制较好,不会发生坝体尤其是心墙的开裂.提出防渗墙加固措施,为坝基渗流预防、稳定性设计以及后续拦海坝建设与使用的安全性保证提供参考依据.
基于生态系统的海洋综合管理是目前全球大型海洋生态系统管理的重要理念.墨西哥湾是美国大型海洋生态系统之一,也是美国实施基于生态系统的海洋综合管理的典型案例之一.基于生态系统的墨西哥湾海洋综合管理面临着国内外双重压力.国内:生态修复政策法规不够完善、联邦和州政府相互掣肘;国外:因美国、墨西哥和古巴三国的意识形态和经济水平差异巨大,很难协调三国以合作治理墨西哥湾海洋生态系统.虽面临国内外双重压力,但是基于生态系统的墨西哥湾海洋综合管理仍取得一定成效,如制定了相关政策法规体系、建立了生态评估体系、实施了海洋空间规划等.今后美国应继续推进海洋生态系统修复专门立法、健全部门协调机制、加强海湾三国合作,以促进基于生态系统的海洋综合管理的理论完善与实践发展.
本文采用菲律宾地区30年的数据(1987-2016年)对菲律宾地区长期风和风能特征进行了研究.以CCMP(1987-2016年)风场资料作为背景场,对菲律宾30年的风场进行了重构.重构后的风场资料与卫星实测风场资料进行了比较,两者吻合较好.利用重构数据,对菲律宾风,风能的年平均、季平均和月平均时空特征进行了分析.结果表明年平均最大风和风能出现在菲律宾西北部地区,风能最充裕的月份发生在1月、2月和12月份,最不充裕的月份发生在6月、7月、8月和9月份.沿菲律宾群岛选取12个代表点绘制风和风能玫瑰图,风和风能的主导方向均为NNE、NE和ENE向.通过进行大风频率分析发现菲律宾西北部地区6级以上风速出现的频率最高(30％左右),此外对风机利用效率进行了研究,发现菲律宾北部和东部地区风机利用效率较高.
海洋遗传资源是国家管辖范围外区域(Areas Beyond National Jurisdiction,以下简称ABNJ)海洋生物多样性谈判的重要内容之一,其管理面临诸多瓶颈,如管理范围未明确、管理主体未确定、法律地位未界定、获取问题和惠益分享问题未解决等.本文梳理分析ABNJ渔业资源和矿产资源管理的现状及特点,通过借鉴其管理经验,建议在开展ABNJ海洋遗传资源管理时应当明确管理范围,减少与现有管理框架之间的重复与冲突;加强国际合作,通过一个全球性机构进行统一管理;将海洋遗传资源确定为"人类共同继承财产";在管理中应用预防性措施,并明确管理规制对非缔约方的强制性;根据不同的惠益分享类型开展管理等.
为研究浙北海域大中型浮游动物群落的生态特征及其主要影响因子,于2018年春(5月)、夏季(8月)对浙江北部近海海域大中型浮游动物进行了调查(采用浅水Ⅰ型浮游生物网),并监测了相关环境因子.结果显示,8月份浮游动物丰度均值略高于5月份,和生物量均值的季节变化趋势一致,8月份调查海域浮游动物多样性指数(H')明显高于西侧杭州湾海域.综合来看,环境因子对浮游动物群落的生态特征产生了一定的影响.在上升流强盛的8月份,浮游动物丰度与DO呈现正相关;Spearman相关性分析表明,低DO降低了浮游动物丰度,然而DO对生物量和多样性指数(H')均无显著影响.pH在5月份与浮游动物丰度及生物量呈负相关,而8月份趋势相反.
本文着重回顾了近二十年来国内外学者对黑潮入侵南海的路径、影响机制、季节和年际变化,及其对南海环流、水团性质和中尺度涡等方面影响的主要研究成果.黑潮自吕宋海峡入侵南海的路径可分为三种形式,其在吕宋海峡的水体输送呈"三明治结构".黑潮入侵受到季风、海面压力梯度、中尺度涡、β效应、ENSO、PDO等多种因素的影响.由于受到黑潮自身强度和其他多种因素的影响,黑潮入侵南海的强度冬季大于夏季.年际变化取决于厄尔尼诺-南方涛动(ENSO)和太平洋年代际变化(PDO),而ENSO和PDO又是通过影响北赤道流分叉点位置的南北向移动制约黑潮入侵强度.黑潮水作为印尼贯穿流的一部分,将高温高盐水带到南海,或脱落反气旋涡影响南海中尺度涡结构.
本文选取卫星风速数据CCMP作为主要数据与再分析风速数据ERA、ICOADS进行比较分析,目的是为了验证我国近海卫星遥感数据的合理性,从而为我国近海风速气候区划图的绘制提供数据支撑,研究结论为:CCMP总体小于ERA约1.0 m/s;比ICOADS小10％～20％,在台海一带则相差40％以上.经研究,CCMP卫星遥感风速数据与洋面观测数据ICOADS更贴近,同时补足了 ICOADS非船舶航线数据数量缺乏的问题,但在渤海、台湾海峡等海域存在空间分布不合理的情况.
通过纤维加筋来加固南海钙质砂对我国南海岛礁海岸带边坡防护的安全稳固具有重要意义.本文将南海钙质砂掺入不同含量(0.2％、0.5％、0.8％、1.1％、1.4％和1.7％)的椰丝纤维,通过室内三轴试验,对椰丝纤维加筋钙质砂的应力-应变关系、纤维掺量对峰值强度及割线模量的影响进行了研究.试验结果表明:加筋钙质砂的抗剪强度和割线模量随椰丝掺量先增大后减小.当椰丝纤维掺量为1.4％时,加筋钙质砂的峰值强度和割线模量分别为293 kPa和2.85 MPa,此时纤维掺量为最佳;当椰丝纤维掺量为1.1％时,加筋钙质砂峰值强度所对应的应变最大,此时椰丝在砂土中分布较为均匀,延性效果最好.研究成果可对纤维加筋钙质砂应用于南海岛礁海岸带边坡防护提供试验数据和理论依据.
为了推进渔业可持续发展,在系统梳理近十年内我国学者对渔业发展研究成果基础上,厘清其主题、热点以及趋势等相关问题.以"渔业发展"为关键词,在中国知识资源总库(CNKI)中收集2010-2020年间的文献作为数据样本,采用CiteSpace软件进行作者、机构合作和关键词共现等分析.结果表明:(1)形成4个主要的作者研究团队,(2)形成9个中高产机构;(3)研究主题聚焦在渔业、休闲渔业、海洋渔业、对策、现代渔业、水产品、渔业资源、水产养殖、渔业生产等方面.针对现有成果中关于渔业结构调整和新型渔村建设存在的不足,提出大力发展远洋渔业、借鉴日本"6次产业化"的经验和建设共享渔村等建议.
