东海春季赤潮过程中优势种的演替:生物-物理耦合数值模拟   总被引：1，自引：1，他引：0  

孙科  丘仲锋  何宜军  樊伟  魏泽勋 《海洋学报(英文版)》2016,35(12):1-11

In the East China Sea(ECS), the succession of causative species responsible for blooms is a recurrent phenomenon during the spring, which changes from diatoms to dinoflagellates. Observations from space and in situ cruises captured this pattern of succession during spring of 2005. In this study, we coupled two biological models, which were developed previously for Skeletonema costatum and Prorocentrum donghaiense,into a circulation model tailored for the ECS. The coupled biophysical model was used to hindcast the blooms and to test the hypothesis proposed in earlier studies that phosphate(PO4 3–) is the first-order decider of the succession. The coupled model successfully reproduced the hydrodynamics(as described in a companion paper by Sun et al.(1), the spatiotemporal distribution of the chlorophyll a(Chl a) concentration, and the species succession reasonably well. By analyzing the effects of different factors on the surface Chl a distribution, we confirmed that the offshore boundaries of the blooms were confined by PO4 3–. In addition, we suggest that surface wind fields may modulate the horizontal distribution of blooms. Thus, during the dispersal of blooms, surface winds coupled with PO4 3– may control the succession of blooms in the ECS. The proposed coupled model provides a benchmark to facilitate future improvements by including more size classes for organisms, multiple nutrient schemes, and additional processes.  相似文献   

用TOPEX/POSEIDON高度计数据研究南极绕极流流域海面高度的低频变化   总被引：5，自引：0，他引：5       下载免费PDF全文

周琴  赵进平  何宜军 《海洋与湖沼》2003,34(3):256-266

采用TOPEX/POSEIDON(T/P)卫星高度计 1 993年 1月— 2 0 0 0年 1 2月海面高度数据 ,研究包含了整个南极绕极流流系 (40°— 6 0°S)的海面高度低频变化。首先采用EOF分解方法获取南大洋时空分布的主要模态 ,前 3个EOF模态分别占总方差的 2 4 .8%、1 3 .8%和 1 0 .7%。然后采用EMD方法分别分析了各个EOF模态的时间系数曲线的组成成分 ,对南极绕极流海域的各种时间尺度变化给出了清晰的描述 ,对于不同尺度变化所占的比例得到了定量的结果。研究结果表明 ,EOF的各个模态不仅在形态上存在差异 ,而且具有相互独立的物理背景。EOF的第一模态主要体现了以太阳辐射冬夏差异形成的年周期变化 ,另一个显著的特征就是南极绕极流从 1 993— 2 0 0 0年海面的整体上升趋势。EOF的第二模态体现了陆地地形对南极绕极流的约束作用 ,同时也显示了ENSO过程对南极绕极流 ,特别是对南太平洋的海面高度变化的影响。EOF的第三模态则体现了南极绕极流对南大洋表面风场东西方向不均匀变化的响应。同时 ,本文的研究也证明了EOF与EMD方法联合使用对揭示大范围时空变化有重要的实际意义  相似文献   

机载波谱仪海浪谱反演方法及其验证     

李秀仲  何宜军  孟俊敏  张振华 《海洋科学》2016,40(12):123-130

为了验证波谱仪反演二维海浪谱的功能,根据海浪波谱仪的信号形成机制,总结了机载波谱仪反演海浪的流程。利用机载波谱仪回波数据,通过自相关和互相关两种功率谱估计方法,反演了二维海浪谱。最后通过与浮标测量的二维海浪谱进行对比,验证了该机载波谱仪探测二维海浪谱的有效性。结果表明,无论采用自相关函数还是互相关函数进行功率谱估计,得到的主波波长和有效波高与实际二维海浪谱基本一致。互相关函数法得到的交叉谱能去除180°模糊现象,其在计算有效波高时相对于自相关函数会稍微偏小。在计算斜率方差时可以采用5°~12°入射角范围的后向散射系数进行公式拟合,因此定标与否并不影响最后的二维海浪谱结果,未来星载波谱仪只有靠多波束联合才能实现。  相似文献   

南极绕极波研究综述   总被引：2，自引：0，他引：2  

周琴  赵进平  何宜军 《地球科学进展》2004,19(5):761-766

南极绕极波是近年来发现的海洋现象。关于南极绕极波的研究历史虽然很短,但是对南极绕极波的变化规律和生成机制的研究却已取得了许多重要进展,对南极绕极波在全球变化中的作用研究日益深入,成为海洋和大气科学领域的前沿研究内容。根据南极绕极波的主要研究成果,评述了有关南极绕极波的研究进展和发展方向,以促进我国关于南极绕极波及相关海洋和大气过程的研究。  相似文献   

基于X波段海洋雷达的南海西北部内波参数特征研究     

温静涵  何宜军  陈忠彪 《海洋科学》2022,46(9):55-63

中国南海是内波频发海域,卫星遥感在内波参数特征的统计分析中得到了广泛应用,但是卫星轨道的重复访问时间长,不能连续观测内波参数的变化特征。X波段海洋雷达具有高时间和空间分辨率,可以长期连续观测内波的变化,本文提出了利用X波段海洋雷达图像提取内波参数的方法,并利用连续观测的数据研究了各参数的分布特征。首先,对雷达图像进行预处理,包括平均处理及斜坡校正两步;利用二维快速傅里叶变换确定内波的传播方向,进而根据该方向上的径向廓线确定内波的相速度大小、波长及周期。最后,利用在南海石油平台上观测的X波段雷达图像对内波各参数进行提取和统计分析,结果表明,研究区域内波的传播方向多为西北向及西向传播,相速度多为0.6~0.8 m/s,波长一般为400~600 m,周期大部分不超过1000 s。  相似文献   

基于近30 a多源卫星高度计数据的东中国海潮汐信息提取     

李谦慧  何宜军  李秀仲 《海洋科学》2022,46(8):1-14

我国HY-2B卫星已成功运行3 a多,本文首次将HY-2B测高数据用于计算潮汐。将HY-2B与相同时间段的Jason-3在东中国海分别进行潮汐信息提取,验证了其结果的一致性。建立了基于10颗国内外卫星高度计(TOPEX/Poseidon、Jason-1、Jason-2、Jason-3、ENVISAT、ERS-1、ERS-2、Sentinel-3A、Sentinel-3B、HY-2B)数据的时间序列,得到东中国海近30 a时间序列的较高空间分辨率网格化海面高度。利用该数据提取了东中国海12个分潮(O₁、K₁、Q₁、P₁、M₂、S₂、N₂、K₂、S_A、S_Sa、M_m、M_f)的潮汐调和常数,并将4个主要分潮M₂、S₂、K₁、O₁的调和常数与验潮站进行对比,均方根误差分别为6.74 cm、3.98 cm、2.37 cm、1.81 cm,总体均方根误差为8.32 cm;同时,采用除HY-2B之外的剩余9颗国外卫星高度计数据和TPXO9潮汐模型结果分别与验潮站对比,结果显示,加入HY-2B后的10颗卫星高度计反演潮汐结果准确度最高,与不使用HY-2B卫星数据相比,全日潮有较大改善,K₁和O₁向量均方根误差分别降低19.93%和17.35%,4个主要分潮总体均方根误差降低3.5%。此外,通过与FVCOM模式结果对比分析,4个主要分潮的调和常数与模式结果的总体均方根误差为8.86 cm。另一方面,空间分辨率也有所提高,达到了0.1°×0.1°。最后,给出了4个主要分潮同潮图。在潮差较大的朝鲜半岛西侧,加入HY-2B后的同潮图可显示出2.1 m的M₂等振幅线与0.75 m的S₂等振幅线,与该海域实际观测结果一致,说明HY-2B在近海潮汐信息提取中有相当重要的作用。  相似文献   

Nutrient-controlled growth of Skeletonema costatum: an applied model   总被引：1，自引：0，他引：1  

孙科  丘仲锋  何宜军  尹宝树 《中国海洋湖沼学报》2014,32(3):608-625

To model Skeletonema costatum blooms and their relationship with environmental parameters in situ, a S. costatum-specifi c zero-dimensional box model based on the mechanistic model Eco3M was established using physiological features. The parameters were calibrated using experimental counterparts, and simulations were compared with published laboratory fi ndings. The resulting normalized objective function(NOF) values are less than 1.0(and in most cases less than 0.58) and the values for the slope γ(between 0.656 7–1.127 4) and R 2(between 0.806 8–0.971) are close to 1.0 for most of the sub-fi gures. This indicates good agreement between simulated and measured data and suggests that the model reproduces the general characteristics of S. costatum growth and use of nutrients under different N- or P-limiting conditions. The model is appropriate for further applications and can be used to test more scenarios using other nutrients.  相似文献   

东海原甲藻赤潮的垂向发展过程:生物-物理耦合数值模拟     

孙科  丘仲锋  何宜军  樊伟  魏泽勋 《海洋学报(英文版)》2017,36(6):23-33

近年来,东海原甲藻赤潮在我国东海近岸海域频繁发生。本研究利用生物-物理耦合模型对发生于2005年的东海原甲藻赤潮进行后报模拟,并对控制其起始与发展的因素展开研究。该模型由东海原甲藻种群动力学模型与多层嵌套的水动力模型组合。通过对比模拟结果与室内实验结果,证实种群动力学模型能够很好地重现东海原甲藻在不同光照与磷营养限制条件下的生长过程,同时能够再现藻细胞内部磷含量及藻类对外部营养盐浓度的影响。耦合模型能够较好地再现模拟海域水动力（见Sun et al.,2016）与东海原甲藻赤潮的时空分布。模拟的赤潮发展过程与此前研究中的观测结果一致,且模拟结果表明模型能够捕捉到赤潮初期种群的次表层孕育现象。随后模拟结果被用于诊断决定赤潮垂直分布的决定性因素,结果表明磷酸盐是控制这一现象的关键因素。同时,表层风场在决定赤潮的分布中扮演着重要角色。模拟结果强调了营养盐限制在东海原甲藻次表层孕育及消散过程中的作用,本文所建立的耦合模型需要进一步优化并应用于其它条件下东海原甲藻赤潮的研究中。  相似文献   

Extraction of internal wave amplitude from nautical X-Band radar observations     

查国震  林明森  申辉  何宜军  吕海滨 《中国海洋湖沼学报》2012,30(3):497-505

One of the most important parameters for oceanic internal waves (IWs) is their amplitude. We have developed a method to retrieve the IW amplitude from nautical X-Band radar images based on the KdV equation for continuous stratified finite depth system. We have also tested the method of measuring the amplitude of IWs from X-Band radar backscatter image sequences acquired on June 2009 in the northeastern South China Sea. The method was applied in several radar images. Experiments show that the retrieval amplitudes are consistent with the in-situ observational amplitudes of IWs by using the towed thermistor chain and conductivity-temperature-depth (CTD) profile. The uncertainty of the method is also discussed.  相似文献   

Measurements of ocean wave and current field using dual polarized X-band radar   总被引：2，自引：0，他引：2  

崔利民  何宜军  申辉  吕海滨 《中国海洋湖沼学报》2010,28(5):1021-1028

A new ocean wave and sea surface current monitoring system with horizontally-(HH) and vertically-(VV) polarized X-band radar was developed. Two experiments into the use of the radar system were carried out at two sites, respectively, for calibration process in Zhangzi Island of the Yellow Sea, and for validation in the Yellow Sea and South China Sea. Ocean wave parameters and sea surface current velocities were retrieved from the dual polarized radar image sequences based on an inverse method. The results obtained from dual-polarized radar data sets acquired in Zhangzi Island are compared with those from an ocean directional buoy. The results show that ocean wave parameters and sea surface current velocities retrieved from radar image sets are in a good agreement with those observed by the buoy. In particular, it has been found that the vertically-polarized radar is better than the horizontally-polarized radar in retrieving ocean wave parameters, especially in detecting the significant wave height below 1.0 m.  相似文献