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期刊信息/Journal information
海洋科学进展
海洋科学进展

袁业立

季刊

1671-6647

hbhh@chinajournal.net.cn

0532-88967804

266061

青岛市高新技术区仙霞岭路6号

海洋科学进展/Journal Advances in Marine ScienceCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊是由国家海洋局主管，国家海洋局第一海洋研究所主办和编辑，海洋出版社出版的全国性综合性海洋科学学术期刊，季刊。国内外公开发行。主要刊登黄海、渤海及其邻近海区和世界各大洋的物理海洋、海洋气象与气候、海洋地位、海洋物理、海洋遥感、海洋化学、海洋生物、海洋资源勘探开发与环境保护以及港工建设等基础研究与应用基础研究及相关交叉学科的学术论文、研究报道、综述与评述等。具有科学性、前沿性、创新性和实用性的最新研究成果。
正式出版
收录年代

    东海区域海洋学调查研究回顾

    冉祥滨徐腾飞赵彬郭景松...
    1-20页
    查看更多>>摘要：由于近几十年来日益增强的人类活动影响,近海海洋环境较过去发生了巨大变化;科学认知近海海洋环境特征、变化和控制因素对于应对全球变化具有重要意义,是当前海洋学关注的重要议题.东海作为中国重要的海洋区域之一,存在独特的环流系统,孕育了大河口、上升流和黑潮三个代表性的生态系统,其海洋科学研究对于我国的海洋资源开发、环境保护和国家安全具有重要意义.本文通过对东海区域海洋学研究的现状进行综述,围绕海洋生物地球化学这一主线,重点总结了物理海洋学、海洋化学、海洋地质学和生物海洋学的相关研究进展,分析了目前存在的问题,并展望了未来的发展方向.研究表明,东海区域海洋环境受到人类活动和气候变化的深刻影响,呈现新的变化格局;长江径流输入、黑潮北上及其入侵陆架是东海三大生态系统格局形成的主要驱动力.除主要的环流结构外,穿刺锋面和跨陆架海流是连接东海内陆架和外陆架水体的主要动力过程,并促进了碳等重要生源物质的跨陆架输送.相关研究在海洋生态环境、应对气候变化、海洋灾害等方面取得了一定的成果,但仍面临着数据不足、研究领域不够广泛等挑战.东海海洋环境在时间和空间上变化均较大,且存在近岸富营养化、大河口低氧现象等主要环境问题,因此有必要加强东海区域海洋学的研究.未来,应鼓励自由探索研究,加强国内、国际合作,提高数据共享和技术创新能力,推动东海海洋研究迈向更高水平.

    综述区域海洋学海洋调查东海

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    龙目和翁拜海峡海流季节内变化特征与机制分析

    赵海峰徐腾飞官晟王冠琳...
    21-37页
    查看更多>>摘要：基于INSTANT(International Nusantara Stratification And Transport)观测资料的分析,龙目和翁拜海峡不同深度流量的季节内变化具有不同的显著周期.根据这一特征,龙目海峡水体输送可分为150 m以浅和150～300 m两层,其显著周期分别为30～70 d和30～40 d,前者由第二斜压模Kelvin波引起,而后者受第一斜压模Kelvin波影响;翁拜海峡水体输送可分为4层,300 m以浅为准40 d和50～75 d振荡,300～600 m为30～45 d和55～75 d振荡,600～1000 m为30～40 d、准50 d、60～75 d振荡,1000～1200 m为30～40 d振荡以及较弱的20 d以下高频振荡.起源于赤道中印度洋的季节内Kelvin波的传播过程是引起龙目和翁拜海峡海洋季节内变化的重要因素,它在水平向东传播的同时,在垂直方向也会引起位相的传播,且率先抵达深层.据估算,海洋季节内变化从赤道中印度洋传播至龙目和翁拜海峡的速度约为1.59～2.95 m/s,由第一和第二斜压模Kelvin波构成.苏门答腊-爪哇岛沿岸风对季节内Kelvin波的传播也有重要影响.

    印度尼西亚贯穿流INSTANT季节内变化Kelvin波

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    风作用下规则波在岸礁地形上的水动力特性数值研究

    王勇杰蒋昌波邓斌吴睿轩...
    38-47页
    查看更多>>摘要：基于气液两相流模型建立二维数值风浪水槽,采用VOF(Volume of Fluid)模型捕捉自由液面,研究了风作用下规则波在岸礁地形上的水动力特性.将计算结果与实验数据对比,证明了该模型计算风作用下波浪传播的准确性,并进一步分析了不同风速对规则波在岸礁地形上水动力特性影响.结果表明:有风作用时,破碎区的波峰高于无风作用时,冲泻区的波峰低于无风作用时,在风速0～8m/s范围内,风的作用不会改变波浪在岸礁地形上的破碎类型,但会导致波浪提前破碎并影响破碎波形态变化过程.风的作用会改变波浪在岸礁地形上传播时各断面水平时均流速沿水深分布结构,并且会导致水气交界面附近水质点的速度增大,影响范围随着风速的增大而增大.

    风规则波岸礁波浪破碎数值模拟

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    曼谷湾顶红树林区近百年来有机碳埋藏记录及影响因素

    徐元芹李萍高伟刘杰...
    48-61页
    查看更多>>摘要：通过对曼谷湾顶红树林区柱状沉积物D1的总有机碳(Total Organic Carbon,TOC)、总氮(Total Nitrogen,TN)、稳定碳同位素(δ13C)及粒度等指标的分析,在210Pb建立的年代地层框架的基础上,重建了该地区近百年来有机碳的埋藏记录,并对其影响因素进行了探讨.结果表明,TOC含量和δ13C值变化范围分别为1.35％～2.26％,−24.18‰～−22.67‰,均自下而上表现为先增加后减少的趋势.研究区为河口型红树林,相比海洋型红树林,其沉积物中有机碳来源受红树林影响较小,这是由于受周期性涨落潮和河口径流的冲刷,较轻的红树林碳屑极易被分解或被带至外海,难以在沉积物中存储.综合研究区的环境因素,选择陆源、海源和人为源作为三端元,计算得出柱状沉积物中有机碳以人为源和海源为主,陆源贡献相对较低.1939年以来,人为源有机碳贡献不断增大;1980—2008年间,因入海河流上游修建大坝,导致入海物质通量减少,加之该时期区域气候模式发生变化,降雨量相对减少,陆源有机碳贡献相对降低.因围海造田、围海养殖等人类活动增强,人为源有机碳贡献相对增加.该时期红树林遭到大规模砍伐,红树林的海岸屏障作用削弱,导致沉积物中海源有机碳贡献相对增加.2008年以来,因红树林恢复和堤坝建设,陆源有机碳的贡献几乎消失.

    曼谷湾顶红树林区有机碳

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    南极普里兹湾表层沉积硅藻及其与环境因素的关系

    马瑞雯黄玥
    62-74页
    查看更多>>摘要：基于中国第29次南极科学考察采集的普里兹湾及其邻近海域22个表层沉积样品数据和资料,分析研究区沉积硅藻组合面貌变化、主要硅藻属种的空间分布特点.共鉴定出硅藻29种,隶属于12个属,Fragilariopsis curta和F.kerguelensis为优势种.F.curta、F.cylindrus、F.ritscheri、F.separanda四种海冰硅藻种的相对百分比自湾内向深海区逐渐减少;近海冰种Thalassiosira antarctica和Porosira glacialis在普里兹环流中间区域相对百分比最高,并由环流中心向外递减;F.kerguelensis、Paralia sulcata和Azpeitia tabularis三种硅藻的相对百分比自湾内向深海区逐渐增加.采用典范对应分析(CCA)方法对硅藻鉴定结果和环境因素之间的关系进行研究,结果表明:典范对应分析结果与主要硅藻属种生态相符合,F.curta、F.separanda、F.cylindrus和F.ritscheri四种硅藻作为普里兹湾海区的低温指示种,指示温度较低的海洋环境;P.glacialis和T.antarctica两种硅藻作为低盐指示种,指示盐度较低的海洋环境.在此基础上分析了海水表层温度、海水表层盐度等环境因素与表层沉积硅藻的确切关系,这为后续建立硅藻-环境转换函数,在普里兹湾定量重建这些环境因素的历史变化提供了数据支持.

    沉积物环境因素典范对应分析(CCA)硅藻普里兹湾

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    2021年6月和9月唐山近岸海域浮游植物群落结构特征及影响因素

    马新姚抒含徐金涛张万磊...
    75-91页
    查看更多>>摘要：依据2021年6月和9月唐山近岸海域的生态现状调查数据,分析该海域浮游植物群落结构的时空变化特征及其影响因素.结果显示:2021年6月和9月共检出浮游植物3门39属79种;6月有4种优势种,以硅藻-甲藻混合占优;9月有5种优势种,均为硅藻;2个月无共有优势种.6月浮游植物丰度平均值为7.48×104个∙m−3,9月为316.99×104个∙m−3,浮游植物丰度的空间分布整体均表现出近岸高远岸低的分布趋势.聚类分析和多维尺度分析表明,2021年6月和9月唐山近岸海域浮游植物群落结构显著不同,物种演替明显,且6月浮游植物群落结构的差异性大于9月.冗余分析(RDA)显示,造成调查海域浮游植物群落结构6月和9月间存在显著差异的主要影响因素为盐度、温度、活性磷酸盐和悬浮物.6月海水环境特征为低温高盐水,磷酸盐质量浓度较低,而悬浮物质量浓度较高;9月海水环境特征为高温低盐水,活性磷酸盐较充足,悬浮物质量浓度较低.

    唐山近岸海域浮游植物群落结构环境因素冗余分析

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    结合地理信息与AIS数据的海上航道自适应提取方法

    孙伟峰孙少奇李小彤纪永刚...
    92-101页
    查看更多>>摘要：海上航道对于海上态势感知具有重要意义.然而,现有的航道提取方法存在航道航路点易丢失、提取准确性不高等问题,本文依据船舶航路点数量与其途经岛屿、港口等地理区域数量相等的准则,提出了一种结合地理信息与自动识别系统(Automatic Identification System,AIS)数据的海上航道自适应提取方法.首先,构建港口之间往返船只AIS航迹数据集,将每条AIS航迹等间距分段并计算每段航迹的平均航速,设置航速差初始阈值,计算相邻航段平均航速差超过阈值的数量作为初始船只转弯次数.其次,统计AIS航迹途经岛屿、港口等地理区域的数量,若其与利用AIS航迹提取的船舶转弯次数不相等,则根据两者的差异自适应调整航速差阈值,重新提取船舶航路点,直至其与途经地理区域的数量相等,将平均航速差超出最终阈值的航迹段的连接点作为船舶航路点.然后,利用基于密度的聚类算法将所有船舶的航路点聚类为航路点集合,计算航路点集合的质心作为航道的航路点.最后,以航道航路点为顶点、航路点之间的连线为边构建有向图,并删除落在陆地上的连线后得到最终的航道提取结果.利用潍坊港—连云港港之间行驶的20条船舶的AIS数据开展了海上航道提取实验,结果表明,与基于交通路径异常检测的航道提取方法相比,本文方法得到的船舶航路点的平均虚检率降低了9.1％,平均漏检率降低了16.7％,显著提升了航道航路点位置提取的准确性.

    海上航道航路点提取地理信息AIS数据

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    融合多尺度卷积和侧窗滤波的HY-1C CZI云检测方法

    王新念马毅刘荣杰崔学荣...
    102-115页
    查看更多>>摘要：海洋一号C(HY-1C)卫星是中国首颗海洋水色业务卫星,其搭载的海岸带成像仪(Coastal Zone Imager,CZI)具有大幅宽、短重访周期的优势,可实现海洋和海岸带的大面积观测.作为光学传感器,CZI受云影响严重,准确识别云是CZI数据处理的关键,但是CZI缺少红外和短波红外等对云敏感的波段,云检测难度大.针对该问题,本文提出一种融合多尺度卷积和侧窗滤波的轻量化云检测方法,该方法通过多尺度卷积获取云的不同尺度特征,通过侧窗滤波突出边缘特征,减少椒盐噪声的影响,提升云边缘检测的精度.实验结果表明,本文所提出的方法可有效进行云检测,在云边缘提取方面表现较好,F1-score达92.77％,Kappa系数达0.89,与现有云检测方法相比优势明显,且模型训练速度快、参数量少,可为HY-1C CZI遥感影像处理提供有力支撑.

    HY-1CCZI多尺度卷积侧窗滤波云检测

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    基于频谱细化和二阶同步压缩变换的船载地波雷达目标检测方法

    刘亚春王祎鸣杨俊钢
    116-125页
    查看更多>>摘要：受船载平台运动、海杂波、多目标聚集以及环境干扰等的影响,海上船只目标的雷达回波极易被遮蔽和淹没,导致船载地波雷达的目标监视监测能力大幅减弱.为提高船载地波雷达对船只目标的检测与发现性能,提出了一种基于频谱细化和二阶同步压缩变换的目标检测方法.该方法首先对船载地波雷达的回波信号进行频率细化处理,提高频率分辨率;然后,通过二阶同步压缩变换的时频分析方法来提取目标的时频分布特征;最终,根据得到的时频分布特征来实现目标检测.实验结果表明:与短时傅里叶变换、小波变换等传统的时频分析方法相比,本文提出的方法不仅具有更好的时频聚集性,而且能有效检测海杂波附近的运动目标以及回波多普勒频率相近的多船只聚集目标.

    高频地波雷达目标检测时频分析频谱细化同步压缩变换

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    基于卷积神经网络的高频地波雷达有效波高反演

    于彩彩楚晓亮王曙曜
    126-136页
    查看更多>>摘要：高频地波雷达海面回波多普勒谱中蕴含着非常丰富的海浪信息,针对经验模型通常存在对回波谱信息利用不充分的问题,本文提出了一种利用卷积神经网络反演波高的方法.首先基于雷达后向散射截面方程和有效波高反演的参数化经验模型,并结合实测数据分析,本文选取了二阶与一阶谱能量比值、二阶谱能量和、二阶与一阶谱峰值比、Bragg频率处无向波高谱值、二阶谱能量、二阶谱峰值、左右一阶谱峰值及其比值、1/(√2)布拉格频率处峰值、一阶谱能量共11种与有效波高相关的回波谱特征参数;为进一步说明一阶和二阶信息对有效波高的作用,将11种特征参数分成4个组合,分别搭建了多层深度卷积神经网络并进行高频地波雷达有效波高反演;然后将高、低两种海况下多层深度卷积神经网络模型与经验模型反演结果进行对比分析.研究结果表明,利用11种特征参数构建的模型波高反演精度更高,在高、低海况测试集中雷达反演有效波高与浮标波高序列相关系数R分别为0.92和0.78,均方根误差(Root Mean Square Error,RMSE)分别为0.32 m和0.21 m,平均绝对误差(Mean Absolute Error,MAE)分别为0.25 m和0.16 m,平均相对误差(Mean Relative Error,MRE)分别为0.12和0.27.综合利用这11种特征参数,能够提高雷达在复杂海况下对有效波高的反演精度.

    高频地波雷达有效波高卷积神经网络反演

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