气候变化背景下舟山沿岸上升流区夏季水动力演变机制

全球变暖会对舟山沿岸上升流的驱动机制产生深远影响,继而作用于海域内的生态环境及渔业资源发生的变迁。使用三维海洋数值模型FVCOM,模拟研究了热通量、风场等气候环境因子变化下舟山沿岸上升流区夏季水动力及环境因子的分布特征。通过引入跃变检验方法来评估全球变暖对过去三十多年来舟山及其邻近海域的夏季海表温度的影响,发现在2016年前后发生了明显的跃变,跃变后海表温度相对于跃变前升高了约1 °C;热通量分析结果显示春季云量减小,短波辐射增加导致的海水热含量增加是夏季海水升温的重要原因;风速的时空变化表明舟山海域7月风速在近几十年有减弱的趋势。通过构建气候环境因子变化的敏感性数值模型实验探究了舟山沿岸上升流水动力的演变机制,结果表明海气热通量增加导致的表层海水吸热及平流热输运增加引起的海水层化加强会使得底层海水不易抬升;夏季风应力的减弱削弱了长江冲淡水低盐水舌的离岸扩展,导致上升流区上层海水的层化减弱,从而加强中下层海水向岸爬升,增加沿岸上升流的强度。     

舟山海域夏季大潮期间悬浮体的沉降行为

悬浮体沉降行为的研究对于海域内地质地貌、生态环境、海洋渔业等至关重要。为了了解舟山海域悬浮体的沉降情况,在2018年夏季大潮进行了现场观测,包括水文和悬浮体的观测等。结果显示,一个全日潮周期内,悬浮体垂向上的平均粒径及质量浓度均大致随水深的增加而逐渐增加。悬浮体的沉降速度从表层0.01±0.02 mm·s^-1到近底部0.19±0.07 mm·s^-1随水深增加而增加,与其有效密度、平均粒径、质量浓度在各水层基本成正相关。     

舟山近岸海域虾类种类组成与数量分布及其变动趋势

根据2015年11月(秋季)、2016年5月(春季)在舟山近岸海域开展的渔业资源调查中所获得的虾类数据,用渔获量作为虾类资源分布的数量指标,对该海域虾类的种类组成、数量时空分布、种群变动趋势以及与环境因子的关系等进行了研究。研究认为:(1)调查海域共鉴定出虾类21种,隶属于8科15属;数量分布春秋季变化明显,总体而言秋季多于春季,调查海域北部多于南部。(2)不同季节优势种与常见种差异较大。与以往调查相比,小型虾类取代大型虾类成为优势种。(3)底层温度和盐度对舟山近岸海域虾类渔获量分布无明显影响,但按深度分类分析,虾类渔获量随水深变化呈现差异。(4)ABC曲线显示,渔获量曲线和丰度曲线交错,表明调查海域虾类群落受人类影响强烈,处于严重干扰状态,生态敏感度高。因此,舟山近岸海域虾类生物资源受人类活动影响强烈,群落结构发生明显演替,主要渔获呈现小型化、低产化趋势。     

阿拉伯海域围网渔场时空分布及其与海表环境因子的关系

为了解阿拉伯海海表环境因子对围网作业渔场的影响,采用2016-2017年中国印度洋拖围网生产数据和同期海表温度、叶绿素浓度、表层海流和海面高度数据,统计分析了围网作业重心变化,以及围网CPUE与海表环境因子关系,并利用频次分析和经验累积分布函数计算出最适宜的海洋环境区间。结果表明:阿拉伯海的海表环境、围网作业和渔场重心受印度洋季风影响明显,围网渔场渔汛主要在东北季风期间,渔场重心移动方向与表层季风相似。东北季风期间,围网作业渔场的海表温度呈现由高到低再到高的小幅波动趋势。CPUE随着叶绿素浓度高值区域南北收缩,呈现南北移动纬向特征;且CPUE呈径向分布在西边界流速较大的海域右侧,多出现在海流最大值和最低值中间区域。东北季风期间,围网渔场适宜海表温度在25.5～28℃,叶绿素浓度在0.2～0.5 mg/m~3,表层海流在0.05～0.25 m/s,海表高度0.20～0.35 m。     

江苏近海物理海洋与海洋气象的时空分布特征

以江苏近海调查取得的冬季和夏季ADCP、CTD数据为基础,利用GIS方法分析了江苏近海水温的平面分布特征,并在Arcgis平台上绘制了江苏近海海流的矢量图,以此对江苏近海的水温、海流等海洋物理要素的时空分布特征和相互关系进行了综合分析。结果表明,江苏近海物理环境可以分为3大区域:废黄河口以北的北部海区,中部辐射沙洲海区和南部长江口附近海区。     

天津海域海月水母分布特征及其与环境因子的关系

为了解海月水母在天津海域的分布特征,于2021年1—12月进行了海月水母蝶状体和成体的调查。结果表明：蝶状体自3月份开始在以中心渔港为主的天津市近岸有礁石和人工岸线海域出现,4月份数量达到最高。成体数量和伞径从5月份开始增加,到8月份达到峰值,随后下降,10月份天津近岸海域海月水母基本消失。蝶状体与海水温度和盐度显著相关,而成体与海水温度、叶绿素a极显著相关。综上,天津海域海月水母为本地型,其生长规律与渤海其他海域基本类似,为避免海月水母的影响,建议海蜇在5月初远离岸线海域进行增殖。     

粤西海域灯光罩网渔场时空分布与海洋环境的关系

[目的]明确粤西海域灯光罩网渔场时空和季节变动与海洋环境的关系,为我国南海北部渔业资源的科学评估和有效保护提供参考依据.[方法]根据粤西海域夏季(8—9月)和冬季(1—2月)灯光罩网渔船生产监测资料及卫星遥感数据,其中卫星遥感数据包括海表温度(Sea surface temperature,SST)、叶绿素a浓度(Chlorophyll a concentra-tion,Chla)和海面风场(Sea surface wind,SSW),运用广义线性模型(Generalized linear model,GLM)、渔场重心及相关性分析等方法对粤西海域灯光罩网渔场时空分布与海洋环境的关系进行分析.[结果]粤西海域冬季SSW高、SST低、Chla高,夏季SSW低、SST高、Chla低.在冬季,粤西海域灯光罩网渔场主要分布在东经111°30′~113°、北纬20°30′~21°30′、Chla 0.3~2.0 mg/m3、SST 19.0~23.5℃的海域,其中较高的标准化单位捕捞努力量渔获量(Standardized catch per unit effort,SCPUE)(1.0~2.0)主要分布在Chla 0.4~1.0 mg/m3、SST 20.5~23.0℃的海域.在夏季,粤西海域灯光罩网渔场主要分布在东经111°45′~113°45′、北纬20°30′~21°、Chla 0.1~1.0 mg/m3、SST 28.9~29.5℃的海域,其中较高的SCPUE(2.0~4.0)主要分布在Chla 0.2~0.5 mg/m3、SST 28.9~29.4℃的海域.相对于冬季,夏季粤西海域灯光罩网渔场重心发生东移,渔场经度重心季节变化范围约1°.[结论]粤西海域渔业资源呈夏季高、冬季低的变化趋势,且从冬季到夏季其渔场经度重心约东移1°,主要与琼东—粤西上升流、粤西沿岸流及主要捕捞种类(鲹科鱼类)等有关.     

秦皇岛近岸海域营养状况及其与赤潮关系的初步研究

根据2005-2011年春夏两季秦皇岛近岸海域主要环境因子的监测结果,应用单因子污染指数法和营养状况指数法对该海域海水质量以及富营养化程度进行了评价与分析,并初步探讨了与赤潮发生的关系。结果表明,秦皇岛近岸海域COD和无机氮一直维持在一定水平,磷是富营养化及赤潮发生的限制因子,赤潮多发区由北戴河西浴场附近向东浴场附近转移。大面积赤潮的发生导致海水中的营养盐被大量消耗而表现为春夏两季水体的营养指数较低。     

所罗门群岛海域长鳍金枪鱼的垂直分布与环境因子的关系

根据2010年8-11月在中西太平洋所罗门群岛海域金枪鱼延绳钓作业,研究了长鳍金枪鱼的垂直分布与环境因子的关系。结果表明,在所罗门群岛海域,长鳍金枪鱼的最适水层为130．00～160．00m,最适水温范围为22．00～24．00℃．最适盐度范围为35．70～35．80;长鳍金枪鱼活动较频繁的水层范围为130．00-190．00m,水温范围为20．00-26．00℃,盐度段为35．60～35．90。     

基于EOF的渭河流域干旱时空分布特征研究

【目的】探究渭河流域气象干旱的时空分布特征及演变规律,为该流域社会经济的可持续发展提供支持。【方法】以渭河流域1960-2016年20个气象站逐月降水量和月平均气温数据为基础,基于标准化降水蒸散指数定量描述干旱,并运用经验函数正交分析法(EOF)对渭河流域各站点组成的历史干旱指数矩阵进行分解,分离干旱场的时空分布结构;采用具有一定物理意义的互不相关的典型分布模态代替原干旱场研究流域干旱空间分布规律,采用典型分布模态对应的时间系数研究流域干旱的时间分布规律。【结果】渭河流域气象干旱场干旱指数矩阵分解得到的前5个特征值的累积方差贡献率达到86.44%,但仅前2个特征值通过了North显著性检验,累积方差贡献率接近75%;模态一时间系数的线性趋势斜率小于0,且通过了0.01显著性水平检验;模态一时间系数于1984年、1986年、1989年发生3次突变,到1996年达到0.05显著性水平。【结论】渭河流域气象干旱场存在全流域一致型和东南-西北反位相型两种空间分布模态,两种空间分布模态对应全流域干旱少雨、湿润多雨、东南湿润西北干旱、东南干旱西北湿润4种干旱表现形式;模态一时间系数有显著减小趋势,反映流域干旱化趋势日益显著,而模态二时间系数无显著变化。     

西南大西洋阿根廷滑柔鱼产量分布与表温关系的初步研究

根据2003年1~5月中国鱿钓船在西南大西洋捕捞生产阿根廷滑柔鱼Illex argentinus的统计数据和表温资料,对其各月产量、平均日产量的分布以及与表温的关系进行分析。结果表明,作业渔场集中在45°S、60°W附近海域,各月产量和平均日产量有较大波动,主渔汛期在1~4月间。作业渔场的适宜表温为8~13℃,并经过K-S检验。1~5月随着时间的推移,适宜表温有下降的趋势。研究表明,作业渔场主要分布在福克兰寒流与巴西暧流交汇处,并靠近福克兰寒流的西部一侧。     

运牛车车厢内风速风向及温湿度变化的监测

为探讨肉牛在运输过程中风速风向和温湿度对肉牛的影响,给防制"肉牛运输应激综合征"提供科学的参数,以及为运牛车车厢结构的改进提供依据,采取了亲处运牛车车厢内进行测量的方法,分别对有蓬运牛车和无蓬运牛车车厢内风速风向、温湿度进行了测量试验。结果表明,运牛车厢内风速都随车速按线性关系增加而增大,车厢前部风速与车厢后部风速、无蓬车厢内风速与有蓬车厢内风速差异都极显著(P<0.01);运牛车厢内温度随车速按线性关系增加而下降;运牛车厢内风向和湿度随车速无规律性变化。综上所述,在气温稍高的季节,采用有蓬车厢运输车进行肉牛的运输对防制"肉牛运输应激综合征"有积极作用。     

滨海生态脆弱区土地利用功能时空分异特征研究

为减少滨海生态脆弱区不合理的土地利用方式,实现土地资源的可持续利用,以河北省重要的生态脆弱区——黄骅市为研究区,从土地利用的生产功能、经济功能、生态功能与社会功能4个角度切入,构建土地利用功能评价指标体系,定量分析黄骅市2003—2012年土地利用功能的动态变化与空间分异特征。结果表明:1)2003—2012年,黄骅市土地利用总功能动态变化度达97.30%,呈现快速上升趋势。2012年土地利用功能实现率为0.65,处于中度可持续水平,有待进一步提高。2)黄骅市土地利用功能在空间分布上呈现集聚特点,生产功能主要集中在市域远离海边的西部,生态功能较好的区域主要集中在市域东北部,社会功能和经济功能处于优势地位的区域主要集中在黄骅市中部。结果表明黄骅市土地利用功能逐渐向着多功能方向发展,但是协调度依然很低。     

洞庭湖区域夏季降水与全球大洋海温异常关系的SVD分析

利用洞庭湖区域21站1960～2008年夏季降水量资料和美国国家海洋、大气管理局（NOAA）提供的扩展重建海温（ERSST）资料,采用相关分析和SVD方法,探讨了洞庭湖区域夏季降水与全球海温异常的关系。结果表明,全球大洋存在3个稳定维持的关键海区,其海温场与洞庭湖区域夏季降水有显著正相关关系。当关键区海温偏高（低）时,洞庭湖区域夏季降水易偏多（少）。3个关键区海温场的变化是洞庭湖区域夏季降水异常预测的一个重要前兆信号。     

我国东部黑潮海域海表风速和海表温度变化特征

通过AVHRR资料和Quick-SCAT资料分析了我国东部海域特殊的海气相互作用特点,并对我国东部黑潮海域的海表风速和海表温度时间分布特征和关系进行了分析。结果表明,我国东部海域黑潮海区海表温度与海表风速之间存在特殊的正相关关系,黑潮海域海表温度与海表风速的冷暖分布均呈现一一对应关系,即大风速区位于暖脊上,而小风速区出现在冷槽上空。这种正相关关系是影响我国东部海域海气相互作用的重要因素,且这种正相关关系随着季节和年份的不同有所变化,在冬、春季节表现最为明显,且春季强于冬季。     

果园多风机风送喷雾机聚风筒聚风特性的试验研究

针对传统果园多风机风送喷雾机存在风能利用率低,出风口到靶标之间喷雾四散飘移的问题,对风机配置聚风筒（直筒式、渐缩式、渐开式）的风送喷雾系统的聚风喷雾性能进行研究。通过对聚风筒风场进行仿真模拟,设计对标试验确定了仿真模型与计算的可靠性。设计单因素试验和响应面参数优化试验分析风筒类型、聚风筒长度和风机转速对聚风特性的影响并确定聚风筒的最佳参数设计组合。试验结果表明：有聚风筒的风送喷雾系统对雾滴的胁迫作用明显显著优于无风筒的,且呈现了较好的聚风雾化作用,渐缩式风筒的性能尤为明显;气流集中性能由高到低排序为渐缩式、直筒式、渐开式、无风筒,聚风筒胁迫雾滴的横向穿透性能由高到低为渐缩式、直筒式、渐开式;风筒长度在30～70cm范围内,长度越长,聚风性能越好;随着转速呈倍数的增加,风场速度峰值也呈倍数增加,转速的改变不影响速度峰值的位置。聚风筒最佳参数设计组合为风筒类型为渐缩式,风筒长度为70cm,风机转速1 440r/min,此组合下的风速为4.156m/s,风场纵向幅宽为1 585.32mm。     

安徽省旱涝受灾时空特征及与降水关系研究

旱涝灾害是安徽省主要的气象灾害,对农业生产有着重要的影响。研究安徽省旱涝灾害变化特征对降低灾害损失十分重要。基于安徽省2000—2017年旱涝受灾面积数据、降水数据,利用M-K突变检验、趋势分析法和相关性分析方法研究了安徽省旱涝受灾情况以及降水对其的影响。结果表明：安徽省旱涝受灾面积年际变化较大,且干旱受灾面积要高于洪涝受灾面积;旱涝受灾情况分别在2013年和2007年存在明显的突变,通过突变前后区域受灾情况对比可知,旱灾受灾率有明显的下降趋势,洪涝受灾率大部分呈下降趋势,但长江下游区以及长江-东南诸河区呈上升趋势;旱灾受灾面积整体都有下降趋势,南方地区下降趋势尤其显著,洪灾受灾面积南方呈上升趋势,北方呈下降趋势,且旱涝受灾面积的升降趋势与降水存在一定的关系;在3个极端降水指数中,强降水日数与旱涝受灾面积的关系最为密切。     

基于海表面温度SST的剩余产量模型评估太平洋褶柔鱼秋生群资源

选择5—9月的平均海表面温度(sea surface temperature,SST)作为环境因子,采用Schaefer模型和Fox模型对太平洋褶柔鱼秋生群渔获量进行评价。假设ΔU(观测和预测单位捕捞努力量渔获量残差)是由SST引起的,从而将SST引入太平洋褶柔鱼秋生群的评估模型中。根据1960年以来太平洋褶柔鱼秋生群渔业整体发展情况,以1993和2003年为界对1985—2014年的总渔获量进行分段分析,分别为:1985—1993年、1994—2002年和2003—2014年。根据是否引入SST和引入SST后是否分段,分别构建了3个Schaefer模型和3个Fox模型。结果显示,分段Schaefer model-SST的拟合效果最好,ΔU与SST显著负线性相关(P0.05),渔获量在18～23℃会随温度升高而降低。建议:模型建立过程中应根据不同时间段的情况不同而进行分段分析,这样可以提高拟合效果;用分段Schaefer model-SST对未来渔获量进行评估,以期对相关资源管理起到一定的借鉴意义。     

北太平洋柔鱼渔场资源与海洋环境关系的季节性变化

利用我国2002—2012年5—11月北太平洋鱿钓渔业的生产资料, 结合同期卫星遥感反演技术获取的海表温度(SST)、海水叶绿素(Chl-a)、海流等数据, 运用产量重心法和广义加性模型(GAM), 分析了北太平洋公海柔鱼渔场渔获量变化与海洋环境关系的季节性变化。研究结果显示北太平洋柔鱼5—6月渔场重心位于中、东部渔场, 在168°~171°E、38°~39°N的范围;7—11月集中在西部渔场, 重心位于150°~160°E、40°~44°N的范围, 渔场重心伴随着明显的季节性变化。通过GAM模型综合分析发现整个渔汛期的北太平洋柔鱼渔场最适SST范围为14~19 ℃;最适Chl-a范围为0.22~0.55 mg·m^-3;集中的经度范围为154°~157°E;集中出现的纬度范围为41°~44°N。柔鱼活动呈现每年北上索饵洄游和南下活动产卵洄游, 与环境因素的关系表现出不同的特征, 尤其是SST相关性最好, 从5月到9月SST与渔场重心的关系在北上时呈正相关, 从9月到11月南下时为负相关, 呈现明显的季节性变化。另外海流对渔场的影响甚为重要, 高产渔场一般位于黑潮、亲潮交汇区域的黑潮前锋、亲潮向背一侧附近, 随着暖、寒流的此消彼长而变化。     

茫崖地区大风前近地层气温和风变化的特征分析

利用2006～2019 年茫崖观测站的高空探测资料,对该地区大风出现前的近地层气温和风的特征进行个例分析。结果表明:茫崖地区冬春季大风天气前由于强烈的地面逆温层,造成近地层动量堆积,而逆温层下面风速较小,甚至是静风；从近地风向变化看大风出现前08时一定出现放球后短时间内直接“过顶”的现象,垂直风速变化时低空风各层均与地面风速差较大,在规定高度与地面的风切变指数均大于1.0；大风前08时500hPa至地面的温度递减率最大,且湿度为整层最高,在埃玛图上多呈现下湿上干的为喇叭口形状。