南海北部陆架区内波的演变与耗散机制          下载免费PDF全文

刘志宇  白晓林  马家骏 《海洋科学进展》2022,40(4):791-799

海洋是多尺度强迫-耗散系统,机械能主要在大尺度输入,在小尺度耗散。在大、中尺度运动的能量向小尺度湍流传递过程中,内波扮演着重要角色。内波的生成和破碎可打破海洋动力平衡,而在陆架区,内波（主要是内孤立波）的浅化演变与耗散则是驱动湍流混合的关键过程。通过长期的理论、观测与数值模拟研究,目前已认识到内波浅化过程中主要发生如下演变：波形调制、极性转变、裂变、破碎与耗散。相较于直接发生破碎,浅化演变过程中的裂变及其引发的剪切不稳定和对流不稳定是内孤立波在陆架区的主要耗散机制,显著调制陆架区的跃层混合。从能量串级的角度讲,内孤立波浅化裂变为动力不稳定的高频内波是潮能串级的重要通道。本文简要回顾南海北部陆架区内波的研究历史,并着重总结内波在陆架区演变与耗散机制的研究进展。  相似文献   

南海北部最小含氧带水下滑翔机观测结果初步分析*     

马梦真  李芊  吴正超  陈寅超  俞建成 《热带海洋学报》2022,41(1):131-142

最小含氧带(Oxygen Minimum Zone, OMZ)是指海洋中层水体处存在的稳定的溶解氧(Dissolved Oxygen, DO)极小值层, OMZ的分布与变化对南海生态系统和生地化循环具有重要意义。本文利用2019年7—9月“海翼”号水下滑翔机(Sea-wing Glider)在南海北部陆坡区的组网观测数据, 对南海北部陆坡区OMZ的空间分布特征进行了分析。结果显示, 在垂向上, 研究区域内DO极小值层出现在深度约700~900m处, 其浓度约为80~100μmol·L^-1, 且700~900m深度范围内DO浓度变化不大, 形成了厚度约为200m的OMZ。在水平方向上, OMZ自陆坡西南部起向东北方向延伸, 厚度由西南至东北逐渐变薄, 整体呈楔形分布, 并在靠近吕宋海峡处逐渐消失。此外, 本研究还选取了两台水下滑翔机7—8月连续两周内的观测数据, 经计算显示, OMZ区域内的DO浓度在跨陆坡方向上的平均变化速率为0.023μmol·L^-1·d^-1(增加), 在沿陆坡方向上为-0.034μmol·L^-1·d^-1(减少)。沿吕宋海峡入侵南海的高氧水能够解释OMZ东北部DO浓度局部升高的现象, OMZ的分布特征和形成原因与海水的平流运动、水团分布和水体层化等物理过程, 以及生物呼吸、有机物分解和还原性物质的氧化等多种影响因素有关。  相似文献   

基于指标体系法的海湾生态系统健康评价方法——以莱州湾为例          下载免费PDF全文

程玲  刘丽娟  宋秀凯  何健龙  付萍  王宁  马元庆  刘爱英  王玮云 《海洋开发与管理》2022,39(12):107-114

海湾生态系统在维持能量流动、物质循环、生物群落稳定和生态系统平衡等方面发挥重要作用。文章基于2011-2020年夏季监测数据,选取水环境、沉积环境、生物群落、初级生产力和生态灾害5类指标,通过层次分析法与专家咨询法相结合的方式确定指标权重,基于指标体系法构建莱州湾生态系统健康评价指标体系。评价结果表明：莱州湾近岸海域生态系统长期处于亚健康状态,主要影响指标为水环境和生物群落;生态系统健康评价结果与现行《近岸海洋生态健康评价指南》基本一致,但本方法能够识别溢油和台风等极端事件对生态系统造成的不利影响,较传统方法更为灵敏;区间型指标和环境容许值的引入可避免监测数据“劣势掩盖”“信息漏缺”以及极限监测值对评价结果的放大问题。  相似文献   

软刚臂单点系泊系统静力特性分析     

李鹏  孙丽萍  马刚  马荣太  王宏伟 《海洋工程》2022,40(2):26-35

软刚臂系泊系统是一种利用压载质量为浮式生产储油装置(FPSO)提供回复力的单点系泊方式。为快速准确地评估多铰接组成的软刚臂系统的受力状态,避免应用高复杂度的有限元软件,进而快速完成优化设计等任务,建立一种静力计算方法十分有必要。因此,针对由刚臂(YOKE)、柔性系泊腿和压载舱组成的刚柔多体系统,以分解组合的方式,提出一种二维静力计算方法,用以研究FPSO软刚臂系泊系统的静力特性。该方法主要依靠软刚臂的几何构型,在有限铰接约束下,形成非线性静力平衡方程,建立了压载舱式水上软刚臂单点系泊系统二维静力平衡计算算法。采用OrcaFlex、SESAM等软件开展了理论和数值对比分析,同时与系泊试验结果开展验证分析。对比结果表明,文中所提方法计算精度较高,可为软刚臂单点系泊系统的研究提供可靠支持。  相似文献   

半封闭海域生态修复策略研究——以渤海为例          下载免费PDF全文

张少春  宋静静  刘凯凯  于道德  李友训  马健  李彬  王先磊 《海洋开发与管理》2022,39(9):3-10

渤海作为我国唯一的半封闭型海域,是京津冀城市群蓬勃发展的战略支撑和关键依托,其生态环境的稳定与沿岸人类福祉息息相关,其生态环境修复是近年来该领域的研究热点。文章重点围绕全球气候变化和人类活动对渤海生态环境的影响进行了剖析,通过综合对比分析国内外其他类似水域或地区的生态修复既有成果,立足渤海水域特点和现状,提出动态思维与整体保护原则、生境连通性修复原则、不同时空尺度修复原则等生态修复原则,并指出渤海生态修复需理性规划渔业经济活动,统筹考虑渤海生态与冲淡水之间的关系,建议运用前瞻性的思维模式和理念,合理预测、规划、定位、配置、实施和维护渤海生态系统的稳定,重点探索应对全球气候变化的最佳适应性管理策略。  相似文献   

基于网络药理学和分子对接技术探讨石菖蒲治疗缺血性脑卒中的作用机制          下载免费PDF全文

张小慧  杨霞  马小青 《应用海洋学学报》2022,38(1):135

目的：借助网络药理学和分子对接技术研究石菖蒲治疗缺血性脑卒中（CIS）的作用机制。方法：以“石菖蒲”为关键词在中药系统药理学数据库与分析平台（TCMSP）检索其活性成分和作用靶点,利用Uniprot数据库对靶点蛋白信息进行标准化,构建中药、成分、靶点网络。利用GeneCards、TTD、OMIM和DRUGBANK 4个数据库检索CIS相关疾病靶点。将疾病和药物靶点导入微生信软件绘制韦恩图得到交集靶点,使用在线软件String 11.0建立蛋白质相互作用（PPI）网络。采用Cytoscape 3.7.2软件对PPI网络进行可视化分析,筛选出核心靶点。在Metascape数据库对核心靶点进行GO富集分析及KEGG通路分析。最后采用分子对接技术确定石菖蒲的有效成分作用于CIS的核心靶点。结果：获得38个潜在作用靶点,PPI网络拓扑分析发现RAC-α丝氨酸/蛋白激酶（AKT1）、肿瘤坏死因子（TNF）可能是石菖蒲治疗CIS的核心基因。GO富集分析结果显示石菖蒲可能是通过对血压的负向调节、调控白细胞迁移等炎症反应、神经递质合成过程、血管生成以及血液循环等生物学过程来发挥作用。KEGG通路富集分析表明,石菖蒲作用于CIS中的通路涉及血流剪切应力与动脉粥样硬化、钙信号通路、cAMP信号通路、VEG通路以及炎症和癌症等通路。分子对接技术验证了石菖蒲有效成分中的山柰酚与潜在靶点AKT1和TNF具有较好的结合活性。结论：石菖蒲的主要活性成分山柰酚可能通过作用于AKT1等多个靶点,调控钙信号通路等多条信号通路,从而发挥血管生成、抗神经细胞凋亡、抗炎、抑制细胞凋亡等作用,来达到预防或治疗CIS的目的。  相似文献   

基于深度学习的西沙永乐群岛珊瑚礁遥感信息提取          下载免费PDF全文

马珍妮  宋妍  邹亚荣  朱海天  崔松雪 《应用海洋学学报》2022,41(4):644-654

珊瑚礁是海洋生态系统的重要组成部分,对保护海洋生物多样性以及维持海洋生态平衡具有重大意义。我国南海珊瑚岛礁自然资源丰富,准确、高效地提取珊瑚岛礁信息对南海岛礁监测、管理、规划与保护具有现实意义。本研究基于我国海洋一号C卫星（HY 1C）遥感数据,对西沙永乐群岛珊瑚礁信息进行了研究与分析,提出基于HY 1C遥感数据的珊瑚礁地貌分类体系。采用全卷积神经网络U Net模型,依次通过下采样、上采样操作提取西沙永乐环礁地貌特征,实现原始影像的像素级语义分割。结果表明：基于HY 1C数据建立的地貌分类体系对活珊瑚覆盖及珊瑚生长发育条件具有指示作用,提出的基于U Net模型的珊瑚岛礁地貌信息自动提取方法,能够为我国南海珊瑚岛礁生态系统的全自动、大范围监测和评价提供相应理论基础,在珊瑚礁生态管理与评价中发挥关键作用。精度验证结果表明：U Net模型可以有效提取珊瑚礁地貌信息,采用的地貌信息提取方法具备时空泛化能力,泛化精度高于80%。  相似文献   

基于DTW与K-means算法的河北场雨及雨型分区特征研究     

李雨欣  王瑛  马庆媛  刘天雪  司丽丽  俞海洋 《地球信息科学学报》2021,23(5):860-868

深入挖掘气象站点的观测降雨数据,研究区域降雨的雨型规律,对于洪涝灾害预警和减灾措施制订有重要意义。本文基于河北省2005—2017年3189个站点逐小时降雨观测数据,进行“场雨”的划定,进而提取历史上各场雨的累积雨量、时长指标。采用数据挖掘技术中的DTW相似性算法进行场雨雨型的自动归类,将场雨分成Ⅰ—Ⅶ共7种雨型,包括峰值在前、中、后期的3种单峰型降雨,以及3种双峰型降雨和均匀型降雨,结果显示：河北降雨过程以Ⅰ型前期单峰值降雨、Ⅲ型中期单峰值降雨居多,二者占总降雨场次的70%以上,但空间分布上存在差异;通过K-means聚类,将河北地区分成3个雨型区：① 区, Ⅰ型和Ⅲ型降雨为主,分布在燕山丘陵气候区、冀东平原气候区和山前平原气候区。② 区,Ⅲ型、Ⅰ型、Ⅵ型、Ⅶ型降雨并重,在冀北高原气候区,承德市南部等分散分布。③ 区,Ⅲ型降雨为主,主要分布在石家庄市南部、邯郸市、邢台市大部分地区。本文将DTW相似性算法和K-means聚类方法相结合的数据挖掘技术,可以在未来的气象大数据分析中得到更多的应用。  相似文献   

耕地复种指数遥感监测研究进展     

葛中曦  黄静  赖佩玉  郝斌飞  赵银军  马明国 《地球信息科学学报》2021,23(7):1169-1184

复种指数是进行粮食估产、耕地集约利用评价、农业生态系统模拟等的关键参数,及时、准确地提取复种指数对于粮食安全、土地管理和生态环境安全具有重要意义。在传统的研究中,复种指数主要来源于地面统计数据。使用统计数据来计算复种指数虽然过程简单,但是计算结果存在信息滞后、无法体现统计单元内部的空间异质性、精度低等不足。遥感技术因具有大范围、高时效、低成本等优点而被用于耕地复种指数监测,已有学者对耕地复种指数的遥感监测开展了大量工作。本文以复种指数遥感提取的关键环节为主线,对1997—2020年国内外相关研究进行综述：首先,梳理了已有研究中的监测方法、高质量时间序列遥感数据获取方法及提取结果精度验证方法,并对不同方法的优缺点进行了总结;其次,对已有研究中存在的不足进行了探讨,并提出未来研究的侧重点：① 开展已有监测方法的对比和分析;② 加强地形复杂地区、小农尺度的监测力度;③ 提高遥感数据时空分辨率及处理效率;④ 对提取结果进行多尺度验证。  相似文献   

协同多时相波谱特征的不透水面信息级联提取     

帅艳民  马现伟  曲歌  邵聪颖  刘涛  刘守民  黄华兵  谷玲霄  拉提帕•吐尔汗江  梁继  李玲 《地球信息科学学报》2021,23(1):171-186

不透水面作为反应城市表征变化和区域城镇化的重要技术指标,其位置、图斑大小、空间分布等信息在地表水热循环和能量平衡等领域被广泛需求。传统方法大都基于单一时相信息提取不透水面,而忽略多时相所蕴含的丰富信息。因此,本文提出多时相信息融合的不透水面级联提取方法,利用Landsat-8 OLI遥感影像分析归一化植被指数（Normalized Difference Vegetation Index, NDVI）、改进的归一化水体指数（Modified Normalized Difference Water Index, MNDWI）和归一化建筑指数（Normalized Difference Building Index, NDBI）年内时序变化特点和典型地物间多时相波谱曲线的协同特征,并归纳不透水面多时相变化规律;再根据先验知识所获取的有效地表信息,进行多时相分级提取不透水面信息。此外,基于实地考察数据和同期2 m GF-1遥感影像屏幕数字化生成30 m不透水面图斑,进行精度验证、分析和对比单时相、四季相及多时相3种时序情况下的提取精度。结果表明：单时相提取不透水面总精度最低,四季相提取精度优于单时相,而多时相提取精度最高（精度可达93.66%,Kappa系数为0.81）。本方法在偏远城镇不透水面的有效识别中显露潜在优势,可为不透水面提取方法融合时序波谱特征提供新思路。  相似文献