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期刊信息/Journal information
海洋与湖沼
海洋与湖沼

相建海

双月刊

0029-814X

liuxiujuan@qdio.ac.cn

0532-82898753

266071

青岛市南海路7号

海洋与湖沼/Journal Oceanologia et Limnologia SinicaCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本学报系海洋与湖沼科技领域最早、最有影响的综合性学术刊物。以报道基础研究、应用基础研究论文为主的刊物。论文涉及水圈范围内的物理、化学、地质、生物及其分支学科的研究报告、简报（阶段性研究成果）、学术争鸣及研究综述等。学报连续5年入围被引频次最高的中国科技期刊百名榜的第34名。学报被国际六大检索系统中的五大系统所收录，如SA、CA、JICST、PЖ、SCI。2000年荣获中国科学院优秀期刊一等奖和山东省科技期刊质量评估优秀级。
正式出版
收录年代

    珊瑚骨骼形成的生物机制研究进展

    徐奎栋梁延硕
    787-801页
    查看更多>>摘要：珊瑚碳酸钙骨骼作为珊瑚礁或珊瑚林的结构基础,在维持海洋生物多样性和全球碳循环中发挥着重要作用.珊瑚生物矿化是一个复杂的过程,受到体内有机基质、晶体自身生长调控,以及外界环境等多方面的综合调控作用,迄今对珊瑚骨骼钙化过程中生物调控的认识仍相当有限.文章从不同珊瑚类群的骨骼结构特征及演化历史、有机基质的调控机制、珊瑚钙化模型和环境因素对珊瑚钙化的影响等方面,综述了八放珊瑚与六放珊瑚的造礁石珊瑚钙化过程的研究进展,重点阐述了组织-骨骼界面的钙化细胞结构和离子运输途径,并梳理出了初步的珊瑚钙化模型.从不同碳酸钙晶型的骨骼结构、有机基质蛋白组成上的低共有率和生物控制下的钙化过程差异性表明八放珊瑚与造礁石珊瑚可能采用了不同的珊瑚钙化策略.未来珊瑚生物矿化研究需融合多学科技术进一步探究骨骼形成机制,结合海洋环境变化记录,揭示驱动珊瑚骨骼形成的环境因素,为理解珊瑚如何应对当今全球变暖和海洋酸化事件提供理论基础.

    八放珊瑚石珊瑚珊瑚生物矿化骨骼有机基质钙化模型

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    热带印度洋偶极子对副热带南印度洋偶极子的影响及其年代际变化

    时文娟冯俊乔王富军王庆业...
    802-816页
    查看更多>>摘要：热带印度洋偶极子(Indian Ocean dipole,IOD)和副热带南印度洋偶极子(subtropical Indian Ocean dipole,SIOD)作为热带和副热带印度洋海气耦合的主要模态,二者联系密切.本文基于梁氏-克里曼信息流理论确定IOD与SIOD互为因果,并利用Hadley中心的海表面温度数据以及NCEP大气再分析等数据分析了 1950～2021年期间前期IOD对SIOD发展的影响及其年代际变化规律.结果显示,IOD超前SIOD的相关关系在1976年和2002年前后发生了年代际转变.1950～1976年期间(P1),二者关系不显著;1977～2002年期间(P2),二者存在显著负相关,当IOD超前SIOD 5个月时达到最大负相关,相关系数为-0.56;2003～2021年期间(P3),二者相关性有所减弱,相关系数为-0.33.IOD与SIOD主周期的变化进一步验证了二者相关关系的年代际变化.P2时期,IOD与SIOD之间存在显著的2～4a反位相一致周期,而在P1、P3时期两者没有明显的同周期.与此同时,IOD超前SIOD时二者关系的年代际变化与太平洋年代际振荡(Pacific Decadal Oscillation,PDO)的位相转换有密切联系.PDO冷位相下,副热带印度洋大气环流响应较弱,海气背景不利于IOD对SIOD事件的激发.PDO暖位相能够通过ENSO加强赤道印度洋-太平洋的Walker环流异常,与赤道东风异常有关的反气旋环流促使热带西印度洋的正海表温度异常(sea surface temperature anomalies,SSTA)向东南方向延伸,促进东南印度洋正SSTA的发展;IOD通过经向环流的垂直运动引起中纬度对流层高层辐散,产生等效正压Rossby波,与之相关的低层异常气旋环流通过"风-蒸发-海表面温度"(wind-evaporation-SST,WES)反馈诱导副热带西南印度洋负SSTA的发展,二者共同促进了次年冬季负SIOD事件的生成.

    印度洋偶极子副热带南印度洋偶极子年代际变化

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    北太平洋低纬度西边界流系湍流混合的微观结构测量和参数化方法评估

    孙斌周慧汪嘉宁杨文龙...
    817-829页
    查看更多>>摘要：湍流混合在调控海洋垂向物质、能量交换以及气候变化中都起着重要作用,尤其是在北太平洋低纬度西边界流系,湍流混合通过调节温跃层及海气相互作用,在西太平洋暖池结构及演化和厄尔尼诺与南方涛动的发生、发展中都起着关键作用.然而,由于湍流观测的高风险性和高费船时特征,直接的湍流观测资料非常稀缺,因此,对该海域的湍流混合认知大多数来自细尺度参数化估计.鉴于湍流的高时变特征及该海域海洋环流结构的复杂性及西边界流区动力环境的特殊性,验证不同细尺度参数化方法对该海域湍流估算的适用性对于我们准确了解该海域的垂向混合特征、提升其在数值模拟的精度具有重要作用.本研究利用2020年9月在北太平洋低纬度西边界流系沿130°E,10°～18°N进行的直接的微结构观测剖面仪和同期获取的细尺度温盐流测量,研究该海域湍流混合的特征及两种常用的参数化方法——GHP(Gregg-Henyey-Polzin)参数化方法、MG(MacKinnon-Gregg)参数化方法在该海域的适用性.观测结果表明,该海域上200 m湍流混合总体较强,直接观测得到的平均湍动能耗散率约为10-8W/kg.在温跃层中,某些站点观测的湍动能耗散率可达10-7W/kg,特别是在14°N附近,24.5 σθ与25.5 σθ之间发现一块强湍动能耗散区,初步分析表明其机制与全日内潮的参数化次谐波不稳定有关.参数化评估结果显示,MG方法与观测值相差0.5个数量级的比例为95％,而基于应变的GHP方法和基于剪切的GHP方法与观测值相差0.5个数量级的比例分别为55％和58％,表明MG方法能较好地估算低纬度西边界流系的湍流混合特征并在水平分布和垂直分布表现出一致的分布特征.该评价结果可为研究人员选择细尺度参数化来探讨北太平洋低纬度西边界流系湍流混合的强度和空间分布提供有益参考.

    北太平洋低纬度西边界流系微结构观测GHP参数化方法MG参数化方法

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    北极海冰与CP型厄尔尼诺事件的遥相关

    郑璐曦刘海龙
    830-839页
    查看更多>>摘要：为了进一步认识高低纬度之间事件的遥相关机制,对北极海冰和中太平洋(central Pacific,CP)型厄尔尼诺现象的相互关系进行了深入研究.首先利用最新的观测和再分析数据,验证了北极冷季海冰损失可以引发次年的类CP型厄尔尼诺增暖现象及相应的副热带北太平洋海气耦合机制,阐明北极海冰异常引起春末夏初的北太平洋气压异常,进而导致热带太平洋海温增加和西风异常,最终在冬季发生类CP型厄尔尼诺现象的变暖.依据前人对CP型厄尔尼诺发展年夏季的研究思路,研究结果显示,在CP型厄尔尼诺发展年冷季,加拿大盆地海冰显著减少导致北极海冰范围总体出现异常低值,但在巴伦支海北部因风场作用海冰异常增加.同时揭示了在CP型厄尔尼诺衰退年,暖季北极海冰显著损失,海表面净热通量显著增加以及海表面风和海冰运动等动力效应有助于拉普捷夫海海冰的损失,北极海冰和CP型厄尔尼诺相互关系的理论得到了一定的完善.

    北极海冰中太平洋型厄尔尼诺海表面净热通量海表面风海冰运动

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    基于原型校正时空网络的多步海表面高度时空预测

    任甜周圆程永存陈克然...
    840-852页
    查看更多>>摘要：海表面高度作为一项重要的海洋观测指标,对海洋生态系统和气候变化研究具有重要影响.传统基于循环神经网络(recurrent neural network,RNN)的时空序列预测模型在更新记忆状态时,存在一个关键问题:旧的记忆状态会被立即刷新,模型无法有效地保留时间序列的长期依赖关系和变化趋势.这导致在多步海洋预测中,模型无法充分挖掘时间域的重要特征,从而使预测误差随着预测步长的增加而严重累积.为解决这个问题,设计一种原型校正时空网络(prototype corrected spatiotemporal network,PCST-Net)来实现准确的端到端多步海表面高度时空预测.PCST-Net采用基于RNN的网络结构,并设计记忆状态更新(memory state update,MSU)单元作为模型的核心构建单元.MSU单元利用原型校正模块(prototype correction module,PCM)来学习海表面高度样本的原型特征,从而提取时间域中的关键信息,并校正当前时间步的海表面高度高维特征,有效缓解多步预测中的严重误差累积问题.此外,提出一种多步信息输入策略,使模型能够从更广泛的时间步长中获得更全面准确的上下文信息,进而提高预测性能.通过对热带太平洋日平均海表面高度异常(sea surface height anomaly,SSHA)数据的多步时空预测验证了所提出的模型.结果表明:PCST-Net模型对未来5 d多步SSHA时空预测的平均均方根误差、平均绝对误差和皮尔逊相关系数分别为0.634 cm、0.488 cm和0.995.研究表明,PCST-Net模型可以准确地预测SSHA的时空变化趋势,这为多步海表面高度时空预测模型提供了一种可行性方法.

    海洋预测海表面高度时空预测深度学习卫星遥感数据

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    长江口M2内潮生成、传播和耗散的机制研究及其季节性特征

    蓝鑫张凡汪亚平
    853-863页
    查看更多>>摘要：河口海域,冲淡水可造成强烈的水体层化,而潮流在层化海水中经过复杂地形时可形成活跃的内潮;内潮引起的输运与混合可对河口海域的物质交换造成重要影响,然而过去对该海域内潮的形成演变机制鲜有研究.为了研究河口海域内潮的形成演变机制,利用高分辨率数值模型深入探讨了长江口及其邻近海域M2内潮的时空特征.结果表明,在20m等深线、岛屿周边以及水下河谷等区域,正压潮强迫力尤为显著,正压至斜压的能量转换率高,斜压动能强.能量收支分析表明,M2内潮动能主要从近岸区域向外传播,当能量传播至20 m等深线或岛屿周边地形陡峭区域时会发生显著的能量耗散.此外,M2内潮呈现出显著的季节性变化,总体看来斜压动能在夏季最高,秋季在舟山群岛附近较强,而冬季则变得非常微弱,这种季节性变化与长江口海域的季节性层化紧密相关.长江口内潮的时空变化特征可对该海域物质的输运与混合有重要的影响,研究结果可为理解该海域的生态、沉积等过程提供理论依据.

    长江口M2内潮季节性变化混合

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    马尼拉俯冲带地震海啸对华南沿海的概率性灾害影响

    刘金伟赵文宇魏笑然支泓欢...
    864-875页
    查看更多>>摘要：马尼拉俯冲带地震作为高风险海啸源对华南沿海地区构成严重威胁,开展概率性海啸灾害评估有助于全面了解马尼拉俯冲带地震海啸能量的时空分布规律并指导南海海岸工程的设计及建设.本文针对马尼拉俯冲带五项不确定性参数的概率分布展开研究,应用逻辑树法设计地震海啸样本集,使用非静压海啸数值模型对所有样本情景进行传播模拟,最后通过概率计算得到南海海域的海啸最大波幅超越概率曲线,并绘制了 100年和500年回归周期下南海概率性海啸最大波幅的空间分布图.研究发现,100年一遇的海啸对我国大陆南部沿海影响较低,潜在海啸的最大波幅最高可达0.7 m,危险等级不超过Ⅱ级;500年一遇的海啸可能会对我国南部沿岸城市(如汕头、汕尾、香港和澳门等)造成最大波幅为2.5 m左右的Ⅲ级海啸威胁,中沙群岛和西沙群岛沿岸可能出现最大波幅为3.1 m的海啸活动,东沙群岛受到最大波幅有可能超过4.0 m的海啸威胁,这些地区海啸危险等级均高达Ⅳ级.

    马尼拉俯冲带地震海啸非静压数值模拟概率性灾害评估中国南海

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    滨海盐沼湿地地貌形态和植被格局的生态-地貌耦合模拟研究

    张德琛武国相王柯萌梁丙臣...
    876-886页
    查看更多>>摘要：滨海盐沼湿地是重要的海岸带生态系统,其地貌形态和植被格局受潮汐动力、泥沙供给等条件影响显著.近年来,盐沼生态-地貌动力学研究成为前沿研究热点.以我国典型潮滩盐沼的动力环境为原型,建立考虑水动力-泥沙-地貌-植被互馈过程的动态耦合模型,研究了不同潮差、海平面上升速率、泥沙供给与泥沙性质等关键变量影响下的盐沼湿地植被-地貌耦合演变过程.研究结果表明,外部泥沙供给是控制潮滩-盐沼高程和植被范围的关键要素,外海悬沙浓度越大,滩面坡度越缓、滩面高程越高、植被的海向延伸越宽;泥沙沉降速度越小,易形成上凸型剖面,且湿地植被分布范围更宽;潮差同时影响盐沼在潮间带的下部边界和上部边界,更大的潮差、更强的潮汐水动力有助于形成更高的潮沟密度和泥沙向盐沼内部的输送效率.研究结果可为滨海湿地保护和修复工程提供理论参考.

    盐沼湿地潮滩-潮沟系统植被生态地貌学

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    改性粘土对浒苔配子的高效去除作用及其抑制机理研究

    孙兆妍贺立燕俞志明宋秀贤...
    887-895页
    查看更多>>摘要：微观繁殖体被视为浒苔绿潮暴发的"种源",使用改性粘土对微观繁殖体进行有效去除是绿潮早期防控的潜在方法之一.以浒苔配子为实验对象,筛选了高效去除且有效抑制残留配子的改性粘土配方,分别从絮凝作用、生理生化等角度研究了该配方高效去除与抑制残留配子萌发的机理.结果表明,在相同浓度下十六烷基三甲基溴化铵改性粘土(MC Ⅲ)对配子的去除和抑制效果均优于其他类型的改性粘土.其中,0.05 g/LMC Ⅲ对配子的去除率可达99.4％,对体系残留配子的萌发率低于5％;且MC Ⅲ对配子的去除和抑制效果随改性粘土用量的增加而增强.进一步的机理分析表明,MC Ⅲ通过破坏配子的细胞膜可对其进行有效灭杀,同时通过电中和作用增强絮凝沉降,实现对配子的高效去除;通过氧化胁迫降低残留配子的生理活性,进而抑制已固着细胞的增殖,从而有效降低萌发率.以上研究结果表明,MC Ⅲ可以高效去除并抑制浒苔配子的萌发.该研究结果将为浒苔绿潮的早期防控提供科学依据.

    浒苔配子改性粘土高效去除抑制萌发

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    短凯伦藻高效溶藻菌Pseudoalteromonas shioyasakiensis SE3的分离、鉴定及溶藻作用研究

    姚玉芳吴在兴袁涌铨贺立燕...
    896-904页
    查看更多>>摘要：微生物防控法以其生态调控功能和环境友好特征成为赤潮治理领域备受关注的一种方法.从短凯伦藻(Karenia brevis)藻际微生物中筛选出一株高效溶藻菌,研究了其对短凯伦藻的溶藻特性、溶藻作用方式及机制.经16S rDNA鉴定,该溶藻菌属于假交替单胞菌属细菌Pseudoalteromonas shioyasakiensis SE3.结果表明,菌株SE3的溶藻效果不受细菌生长阶段的影响,主要受细菌数量的影响,当细菌密度为1.2×107 cells/mL时,在6h即能达到100％的溶藻率.基于扫描与透射电镜等研究发现,菌株SE3主要以与藻细胞直接接触的作用方式溶藻,菌株SE3首先破坏短凯伦藻膜结构,侵入藻细胞内部,导致藻细胞的死亡.上述研究结果为利用藻际细菌防控赤潮提供了重要参考.

    赤潮治理微生物方法溶藻细菌假交替单胞菌溶藻机制

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