摘要:印度尼西亚海(简称印尼海)位于热带太平洋和印度洋交汇的海域,是全球最大的内潮生成海域。内潮耗 散导致强烈的潮致混合,一方面将温跃层以下的海水卷入上层,降低印尼海海表温度,之后通过海气相互作用产生显著的天气和气候效应;另一方面对穿越印尼海的印度尼西亚贯穿流的物质与能量输运也有着重要影响。自Arlindo计划以来,人们对印尼海潮致混合的认识不断深化,并通过在海洋环流数值模式中考虑印尼海强潮致混合过程,提升了对印尼海和全球大洋环流的模拟效果。但由于缺乏现场观测资料和针对性的潮致混合参数化方案,印尼海潮致混合特征的定量描述及其在海洋环流与气候模式中的表达尚未完全解决。本研究对印尼海潮致混合及其在海洋环流和气候数值模式中的应用的最新研究成果进行了概述和展望,并对未来该海域混合观测方案和潮致混合参数化方案提出了针对性建议。

摘要:利用计算机仿真粒子图像精确控制仿真粒子亚像素位移，讨论不同窗口下二次多项式曲面拟合法与基于梯度亚像素位移算法的匹配精度。针对粒子均匀移动的理想情况，发现二次多项式曲面拟合法的匹配精度随匹配窗口的增大而提高，而基于梯度亚像素位移算法的匹配精度几乎不随匹配窗口的增大而改变，两种算法匹配精度均在0.1个像素内。分析存在理想涡旋的粒子图像发现：二次多项式曲面拟合法的匹配精度约为0.2个像素，基于梯度亚像素位移算法的匹配精度约为0.05个像素。以二次多项式曲面拟合法为例，探讨了粒子大小和浓度对测量结果的影响，发现匹配窗口越大，最合适的粒子浓度范围就越大，这与不同匹配窗口包含的粒子图像灰度值信息量不同有关。在粒子大小方面，不同匹配窗口下，粒子直径为3个像素时误差均较小，表明PIV实际使用时，选择大小为3个像素的粒子为宜。将2种亚像素匹配算法应用到水槽实验获取的PIV影像分析中，均能得到较好的效果。

摘要:基于中国沿海10个验潮站资料，利用皮尔森Ⅲ型（P-Ⅲ）模型探讨了典型浓度路径（Representative Concentration Pathway，RCP）情景下21世纪海平面上升对中国沿海地区极值水位重现期的影响。结果表明：海平面上升将显著缩短极值水位的重现期。在RCP8.5情景下极值水位的重现期缩短最为显著。预估到2050年，在RCP8.5情景下，所研究的中国沿海地区潮位站的百年一遇极值水位将变为9~43 a一遇。到2100年，在RCP8.5情景下，百年一遇极值水位变为1~18 a一遇。当前极值水位的低概率事件将在2100年变得普遍，在RCP8.5情景下，到2100年千年一遇的几乎每两百年发生一次。由于极值水位的重现期会随着气候变化而缩短，未来沿海地区将会面临更严峻的风险与挑战。

摘要:海洋密度分层剖面是影响海洋内波生成和演化的关键环境要素，建立密度剖面的参数化模型以描述海洋的密度分布剖面，可以更方便地研究海洋动力环境。在利用当前常用的双曲正切密度剖面模型研究中国南海内波演化时，发现该模型对仅有单一凹向的真实海水密度剖面的模拟效果不佳。以常用的双曲正切密度剖面模型为基础，通过引入一个修正系数，提出了一个改进的密度剖面模型，它在保留原模型可以很好描述海水密度跃层特征的同时，显著提升了模拟的精度。通过与全球不同海域的实测海水密度剖面的时空分布数据进行对比，论证了该改进模型的广泛适用性。

摘要:为了建立高精度的海洋表面盐度预测模型，采用BP神经网络的方法，针对SMOS卫星level 1C级亮度温度数据和辅助数据建立了一种海表面盐度预测模型，以ARGO浮标观测值作为海表盐度实测值来检验新模型预测结果的准确度，同时利用验证集对模型的精度进行验证。结果表明：通过新模型预测的海表盐度（SSS0）比SMOS卫星的3个粗糙度模型盐度产品（SSS1，SSS2，SSS3）精度高；SSS0，SSS1，SSS2，SSS3与ARGO浮标实测盐度（SSS_ARGO）的均方根误差分别为0.847 3，2.041 7，2.028 8和2.080 5，平均绝对误差分别为0.755 3，1.422 6，1.421 6和1.456 6，SSS0与SSSARGO的均方根误差和绝对平均误差值都明显小于SSS1，SSS2和SSS3与SSS_ARGO的；由此可见，建立的海表盐度预测模型精度较高。新模型为海表盐度的反演算法提供了新思路。

摘要:基于2018年4种红外辐射计（MODIS-Aqua，MODIS-Terra，VIIRS和AVHRR）的SST数据和3种微波辐射计（GMI，WindSat和AMSR2）的SST数据，分析了7种星载辐射计SST数据的全球覆盖情况，利用Argo数据对7种辐射计SST数据进行了真实性检验，并开展了微波产品、红外产品和Argo的交叉比对分析。结果表明：VIIRS SST数据的覆盖率、有效覆盖天数均高于MODIS-Aqua、MODIS-Terra和AVHRR；AMSR2微波辐射计SST数据的覆盖率和有效覆盖天数均高于GMI和WindSat；4种红外辐射计SST数据与Argo浮标数据的平均偏差在-0.27~0 ^°C，均方根误差小于0.76 ^°C，其中VIIRS数据质量最好；3种微波辐射计SST数据与Argo浮标数据的平均偏差在-0.04~0.22 ^°C，均方根误差小于0.88 ^°C，其中AMSR2绝对偏差、标准偏差和均方根误差均小于其他2个微波辐射计数据。AMSR2和VIIRS的SST数据交叉对比发现， AMSR2与APDRC Argo、VIIRS与 APDRC Argo的平均偏差分别小于0.15和-0.20 ^°C,标准偏差分别小于0.52和0.60 ^°C；AMSR2与 VIIRS平均偏差在-0.23~-0.10 ^°C,标准偏差小于0.41 ^°C，两者具有较高的一致性。

摘要:海洋数值模式是精准海洋环境预报的核心手段。随着计算分辨率的不断提高，海洋数值模式对计算性能的要求也越来越高。为了提高模式计算性能，充分发挥现代计算机的特点，选取海洋环流模式NEMO开展了代码现代化优化方案在海洋环流模式中的应用研究。首先使用Intel性能分析工具对模式的计算性能进行了分析；随后，针对热点函数，开展了编译选项优化、标量串行代码优化、SIMD优化、内存带宽优化以及多进程扩展。结果显示: 经过以上优化步骤，在不增加任何硬件成本的前提下，模式整体性能可提升31%，且在多进程下表现出了较好的负载均衡性。这表明，本研究采用的优化策略是一种切实可行的方法。在此基础上，进一步对代码现代化过程中出现的显著影响计算效率的问题，如大量指针的使用阻止矢量化、循环嵌套过多、内存带宽占用过高等，开展了分析和讨论，为未来模式的设计和改进提供了参考和建议。

摘要:对采自太平洋洋中脊（277组）、印度洋洋中脊（159组）、马里亚纳海槽（53组）、马里亚纳岛弧（39组）、中南劳海盆（72组）共600组玄武岩数据进行了独立成分分析，从Sr-Nd-Pb五维同位素比值空间提取出占样本方差99%的3个独立成分（IC₁，IC₂，IC₃），并利用这3个独立成分（ICs）与微量元素比值之间的相关性来讨论独立成分的起源。分析结果表明：IC1可以将马里亚纳海槽玄武岩与太平洋洋中脊及马里亚纳岛弧玄武岩区分，并且IC₁值与(La/Sm)_N比值呈正相关。IC₂可以将马里亚纳海槽和马里亚纳岛弧玄武岩区分，而且IC₂值与Ba/Th比值呈正相关；IC₃可以将弧后盆地和洋中脊玄武岩区分，同时IC₃值与Th/Nb呈负相关。分析独立成分的统计特征和微量元素比值特征可知，IC₁与印度洋型MORB地幔的富集组分相关，IC₂与太平洋板块俯冲产生的含水流体相关，IC₃与再循环俯冲沉积物熔体相关。根据ICs地理分布特点，我们认为：1）马里亚纳海槽北部比南部受到更多印度洋型MORB地幔富集组分的影响，表明印度洋型MORB地幔可能从北部置换太平洋型MORB地幔；2）海槽北部地幔源区则是受到再循环沉积物熔体的影响较大,而中部和南部地幔源区可能受到更多俯冲流体的影响。

摘要:分别于2018年冬季（1月）和夏季（9月）对胶州湾进行了2个航次20个相同站位的大型底栖动物调查。共鉴定出大型底栖动物287种。大型底栖动物的总平均丰度和生物量分别为2 026 个/m²和378.0 g/m²，2航次的丰度和生物量均呈现由胶州湾中部向南北两侧增大的趋势。调查水域优势种主要为多毛类，但相对重要性指数（I_RI）最高的物种为菲律宾蛤仔（Ruditapes philippinarum）。Shannon-Wiener多样性指数结果表明，胶州湾北部部分站位受到扰动（H^′<2）。聚类分析表明在35%和26%的相似性水平上冬季和夏季航次的大型底栖动物分别划为2个和3个群落。Pearson相关分析结果显示底温是影响胶州湾大型底栖动物丰度分布的主要因素。

摘要:大叶藻是一种水生单子叶植物，是构成海草床的主要藻类之一。对大叶藻内生放线菌及其活性物质的研究是发现海洋微生物资源和新天然产物的有利途径。通过纯培养的方法，使用2216E等7种培养基，从山东省威海市荣成天鹅湖采集的大叶藻样品中分离出62株内生放线菌，并利用纸片法对金黄色葡萄球菌、白色念珠菌和副溶血性弧菌等7种指示菌进行了抗菌活性筛选，其中RO培养基分离出放线菌的种类和数量都较为丰富。抗菌活性筛选结果表明，48株内生放线菌（占77.42%）至少对1种指示菌表现出一定的抑制作用，36株内生放线菌（占58.06%）抑制2种及2种以上指示菌；并且内生放线菌对革兰氏阳性指示菌（金黄色葡萄球菌和枯草芽孢杆菌）的抗菌效果明显优于革兰氏阴性指示菌。研究结果表明，大叶藻的内生放线菌具有较好的抗菌活性，可以为海洋来源抗生素的研究提供新资源。

摘要:海洋沉积物工程定名对于开展海洋工程建设具有重要作用，然而海底粉土和黏性土的定名受人为因素影响容易产生误差。使用人工神经网络的方法对黄河口埕岛海域284组细粒土数据进行了训练和学习，得到了只利用沉积物粒径质量分数进行定名的方法。结果表明，使用人工神经网络的方法能够有效地对沉积物进行工程定名。当网络含有5个输入层节点、9个隐藏层节点、3个输出层节点、训练函数为Scaled conjugate gradient时定名准确率最高，检验准确率高达97.7%。训练数据的数量是造成神经网络预测存在误差的重要因素，随着数据量的增加，网络的可靠性和通用程度将越来越高。

摘要:基于在消声水池中对参量阵型浅地层剖面仪进行的声学参数测量试验及数据的处理分析，探索性地提出了一套完整的浅地层剖面仪关键声学参数检测与评价的解决方案。方案主要包括4部分：1）检测平台构建：简述了检测平台的主要组成部分，并对消声水池的建设提出了基本的技术要求；2）声学参数测量：介绍了浅地层剖面仪的声源级、频率和脉冲长度测量的方法和操作要点；3）数据处理分析：论述了测量数据预处理的目的和方法，给出了声学参数计算的主要公式和方法；4）符合性分析：分析各声学参数实测值与标称值的符合性及偏离度。本试验发现所用的浅地层剖面仪的关键声学参数的实测值与其标称值偏离较大，即说明书给出的标称值仅是参考性数值。因此，在进行浅地层剖面仪的检测与校准工作时，应对新购仪器进行强制性首检以获取其各参数准确的初始值。

摘要:针对固定粒子数PF-TBD算法计算量大、复杂环境下地波雷达海上船只目标检测与跟踪性能不佳的问题，本文将粒子滤波方法应用于地波雷达船只目标检测与跟踪中，提出了基于自适应粒子滤波的地波雷达目标检测与跟踪联合处理方法。该方法结合地波雷达回波谱中目标展宽特性，充分利用了地波雷达回波谱中面目标的粒子权重信息来设置粒子自适应采样策略，提高了目标检测和跟踪联合处理的效果。通过地波雷达实测数据的目标跟踪结果及与同步AIS信息的比对分析，结果表明：提出的检测跟踪联合处理方法在对低信噪比、快速机动等复杂环境下的多目标跟踪时，可提高目标整体跟踪性能。

摘要:为验证研制的国产气象水文传感器的性能，设计了直径3 m的圆盘式小型浮标，拟搭载所有传感器在2 000 m以深海域开展应用试验。统计了试验海域的有义波高、波浪周期、最大风速和表层流速等环境参数，计算了浮标的质量、重心、吃水、受力投影面积和惯性矩等设计参数。以三维势流理论和波浪辐射绕射理论为基础，使用AQWA软件在频域内对浮标进行水动力计算，仿真了浮标工作时所受的一阶波浪力、附加质量、附加阻尼和运动幅值响应因子，通过仿真结果对浮标设计方案进行优化，优化后的浮标计算结果随波浪频率变化平缓，幅值合理且无激增点，表明该浮标与工作海域内的波浪没有发生明显谐振，对环境载荷有足够的承受能力，方案可用于浮标研制。

摘要:针对简缩极化SAR在海上溢油的检测与分类应用开展研究，利用欧式距离全面分析了简缩极化SAR的36种极化特征在溢油检测与油膜分类中的性能，发现简缩极化特征中的奇次散射系数的溢油检测性能最好，简缩极化熵的疑似溢油鉴别性能最好。在此基础上，提出了结合二叉树原理的简缩极化SAR溢油检测与油膜分类算法，并分析了RADARSAT-2和SIR-C全极化溢油数据模拟的简缩极化数据。结果表明，此方法对溢油的检测精度可达95.67%，对于疑似溢油的识别精度可达95.71%，证明了简缩极化SAR在溢油检测与分类中具有较好的应用前景。

摘要:在近岸波浪相关研究中，辐射应力是波动在水体中引起的剩余动量流，是波浪运动的重要物理量。在波浪从深水逐渐传向浅水的过程中，波浪的非线性逐渐增强，甚至会发生破碎等剧烈变形，引起辐射应力的强烈变化，对次重力波生成等有重要贡献。应用OpenFOAM精细模拟波浪在潜堤上的传播，得出波浪运动的详细流场信息，计算了有波浪破碎情况下潜堤地形上波浪的辐射应力和波浪增减水情况。研究结果表明，在潜堤地形下，辐射应力值在堤前平底处受波幅变化影响较敏感，波浪完全破碎后其值在堤后坡面处呈增大趋势直至平底处趋于平稳。辐射应力沿程变化对波浪增减水的影响趋势与波浪增减水方程符合良好。