基本科研业务费专项资金青年科技人才培养中的实践与探索——以自然资源部第二海洋研究所为例

2006年中央财政设立了"公益性科研院所基本科研业务费专项资金",用于"稳定支持科研院所培育优秀科研人才和团队".文章以自然资源部第二海洋研究所青年科技人才培养实践为例,探讨了当前青年科技人才培养的方向与要点,介绍了单位以基本科研业务费专项资金为基础,通过构建分级培养的资助结构、设置资深科研人员"传帮带"的指导模式、建立激励倾斜的引导机制等方式,在培养具有国际视野的复合型青年科技人才方面取得的良好效果.

基本科研业务费专项资金奖励方案初探--以自然资源部第二海洋研究所为例

2021年,财政部印发关于《中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金管理办法》有关问题的补充通知,允许科研院所从基本科研业务费提取不超过20%作为奖励经费,以激励手段调动科研人员科研积极性和创造性,服务科技发展。基于此,以自然资源部第二海洋研究所为例,介绍基本科研业务费专项资金奖励方案实施原则,并探讨下一步优化方向,以探索完善科研项目资金激励引导机制。

新时代海洋科技创新格局下基本科研业务费专项资助体系优化思考——以自然资源部第二海洋研究所为例

2006年国务院办公厅转发了财政部、科技部《关于改进和加强中央财政科技经费管理的若干意见》,科研院所立足本单位实际,设立中央级公益性科研院所基本科研业务费专项。该专项是在财政科技投入经费中少有的可以由科研院所自主管理的项目。文章分析了新时代的海洋科技创新格局,在此基础上以自然资源部第二海洋研究所为例,探讨中央级公益性科研院所基本科研业务费专项应如何调整和优化资助体系,以更好地面向国家重大需求、适应海洋科学发展新态势。

基本科研业务费专项重点类项目设置探索--以自然资源部第二海洋研究所为例

本文介绍了2006年以来,自然资源部第二海洋研究所基本科研业务费专项资助体系中,重点类项目设置目的和优化历程。总结了重点类项目资助成效,肯定了重点类项目在研究所学科发展和重点领域人才培养中的推动作用。同时分析了科技体制改革背景下,重点类项目后续优化思路及进一步完善措施建议。

基本科研业务费专项实施和管理情况初步分析--以自然资源部第二海洋研究所为例

以自然资源部第二海洋研究所中央级公益性科研院所基本科研业务费专项实施12年以来的情况为例,从实施保障、取得成效、存在问题和解决方案4个方面归纳总结专项的实施经验及启示,以期为提高基本科研业务费专项的实施效益,进一步提升自然资源系统自主创新能力与科技人才培养力度提供参考。

浅析基本科研业务费专项在海洋人才培养中的推动作用——以自然资源部第二海洋研究所为例

以2007—2021年自然资源部第二海洋研究所基本科研业务费专项实施情况为例,从博士后人才储备、青年科技人才培养和高端人才队伍建设3个方面归纳总结基本科研业务费专项在海洋人才培养方面的经验及启示,以期为发挥其在人才培养中的积极作用、加强自然资源系统海洋领域人才队伍建设提供参考。

典型自然源气溶胶沉降引起的海洋初级生产响应

大气沉降是陆源物质向海洋输入营养盐的重要方式,沙尘、野火和火山喷发均能够产生气溶胶,这些典型的自然源气溶胶在风场的作用下,能够进行远距离的输运,期间由于沉降作用进入海洋,为上层海洋提供限制性营养盐促进海洋浮游植物生长,提升海洋的初级生产力,促进碳循环过程。以海表叶绿素浓度作为海洋初级生产力的重要指标,通过海表叶绿素浓度的响应,探究沙尘、野火和火山这三种典型自然源气溶胶的传输路径及其沉降对海洋初级生产的影响。结果显示,海洋初级生产对气溶胶沉降的响应不仅与气溶胶排放类型有关,也与温度、动力过程、光合有效辐射等海域初级生产影响因素有关,体现了海洋初级生产对自然源气溶胶的敏感性,自然源气溶胶沉降所驱动的海洋初级生产在全球碳循环中具有重要的潜在影响。

全球尺度下的海洋鱼类图像智能分类研究进展

在全球尺度上了解鱼类物种组成、丰度及时空分布等,将有助于其生物多样保护。水下图像采集是获取鱼类物种多样性数据的主要调查手段之一,但图像信息分析工作耗时耗力。2015年以来,海洋鱼类图像数据集更新和深度学习模型算法优化等方面取得了一系列进展,但细粒度分类表现仍显不足,研究成果的生产实践应用相对薄弱。因此,该文首先分析海洋相关行业对鱼类自动化图像分类的需求,然后综合介绍鱼类图像数据集和深度学习算法应用,并分析了所面临的小样本下的细粒度分析等主要挑战及相应解决方法。最后探讨了基于深度学习的海洋鱼类图像自动化分类对相关图像信息处理研究及应用平台对未来在生态环境监测等海洋相关产业领域的重要性及其前景。该文旨在为快速了解基于深度学习的海洋鱼类图像自动化分类的研究背景、进展和未来方向的工作者提供相关信息。

全球海岸带国家蓝碳资源价值与类型研究

海岸带蓝碳生态系统已成为应对气候变化重要的基于自然的解决方案。本研究梳理了全球海岸带蓝碳生态系统的分布、碳封存量和封存价值,并根据经济、科技、蓝碳封存量三个指标对各海岸带国家和地区进行分类。海岸带蓝碳生态系统分布最广的国家是澳大利亚、印度尼西亚、墨西哥和美国,而印度尼西亚、澳大利亚、马来西亚和巴西碳埋藏量最高。全球每年蓝碳埋藏价值在碳交易和碳税价格下分别为3.47×109美元和2.35×109美元。中国拥有丰富的海岸带蓝碳资源,生态系统面积排名第10,年封存量排名第21;然而蓝碳自然资源的赋存禀赋与现有碳价格体系下的价值匹配性较差,基于碳交易价格的中国海岸带蓝碳埋藏价值全球排名第27,基于碳税价格仅排名第39。碳价格低迷将会导致在国际蓝碳交易中处于劣势,中国后续应不断完善碳排放交易市场。中国具有在蓝碳研究以及修复投入与实践方面的优势,以及贝藻养殖、海洋牧场等特色蓝碳资源,可结合不同类型的蓝碳国家经济科技条件与自然条件制定多元合作策略。

“双碳”背景下宁波市海洋碳汇发展路径研究

作为地球上最大的“碳库”,海洋具有巨大的储碳潜力。海洋碳汇发展对于实现碳达峰碳中和目标具有重要意义。宁波市是海洋大市,“双碳”背景下海洋碳汇发展是宁波的突出优势和特色所在,是实现宁波“双碳”目标的重要方式。本文总结归纳海洋碳汇发展情况,科学研判宁波市海洋碳汇发展条件和存在的问题,在此基础上,提出海洋碳汇发展路径,拟为宁波实现海洋碳汇能力提升、助力“双碳”目标实现等提供参考借鉴。

赤道印度洋中部沉降颗粒物的季节变化特征及调控机制研究

基于2020年1—12月在赤道印度洋中部海域获取的沉积物捕获器时间序列样品,分析了沉降颗粒物与颗粒有机碳(particulate organic carbon,POC)通量的季节变化特征,并结合卫星遥感、数值模式及再分析数据探究上层物理过程对生物泵输出通量的调控作用。结果表明,2020年赤道印度洋中部海域的沉降颗粒物总通量与颗粒有机碳通量的变化范围分别为4.57~35.75 mg/(m^(2)·d)[(18.94±10.18)mg/(m^(2)·d)]和0.27~2.97 mg/(m^(2)·d)[(1.09±0.66)mg/(m^(2)·d)],两者均呈现显著的季节变化特征。总体上,1—3月、6月和9—11月呈现出3个显著的高通量事件。通过分析发现混合层深度变化与营养盐跃层波动的耦合作用可能是调控中深层通量变化的主要原因。与此同时,西南季风流(Southwest Monsoon Current,SMC)与赤道Wyrtki急流生消也可能通过改变温跃层或营养盐跃层深度对沉降颗粒物通量强度和季节变化起调控作用。

南海北部内波作用下声散射层垂直迁移特征研究

利用深海潜标搭载的声学多普勒流速剖面仪得到的后向散射强度,研究了南海北部声散射层的昼夜垂直迁移和内孤立波对其的影响。观测结果表明:受浮游动物影响,声散射层主要表现为“昼沉夜浮”,日出前约1 h至日出期间向下移动,日落至日落后约1 h期间向上移动,平均迁移速度为4.7 cm/s(上移)和5.8 cm/s(下移)。此外,经过观测海域的内孤立波引起一对先向下后向上的垂向流,最大垂向流速超过50 cm/s,导致声散射层发生数十至上百米的起伏,海洋上层的声学后向散射强度在内孤立波波谷处达到极大值。进一步的研究显示日间出现内孤立波垂向流速与深度平均后向散射强度变化幅度相关性比夜间的内孤立波高。在两种类型波动引起的垂向流速相当时,日间的深度平均后向散射强度变化幅度通常大于夜间。

南极罗斯海陆架区冰川-海洋-海底多圈层相互作用的探测研究现状

罗斯海陆架位于全球最大冰架——罗斯冰架与南太平洋之间,有着南极最为活跃的冰川-海洋相互作用、冰川地质作用和海底构造岩浆活动,对其进行冰川-海洋-海底多圈层相互作用的多学科探测研究可为南极,乃至全球气候环境变化历史及其趋势的模拟研究提供有力的支持。本文围绕罗斯海冰盖历史和罗斯冰架现状,分析总结了相关方面的探测研究现状和认识:(1)已有科学计划开展了陆架裂谷构造、火山岩浆活动和天然气水合物分布以及冰盖及冰架进退历史的探测研究,但冰川进退与海底构造活动之间关系还鲜有研究;(2)陆架沉积层序、向外生长、内倾超深和三大冰蚀槽显示了强大的冰川地质作用,但这种地形地貌的重塑作用模式还没有构建,尤其是冰盖接地线控制陆架生长的机理有待解剖;(3)在陆架和海槽两个不同尺度上,模拟显示存在西部冰融水净输出、东部绕极流暖水净输入的特点,但这种流系的时空分布规律及其与冰架不稳定性之间的关系缺少观测研究;(4)已有冰架上地震仪和近岸水听器监测显示,来自太平洋方向的地震、火山、海啸和风暴的机械作用不利于罗斯冰架的稳定性,但缺乏展示动力传递和衰减规律的沿冰蚀槽、乃至陆架范围的声景监测。为此,建议布设地学和海洋学综合观测断面,开展宽频带地震和水听器的监测以深刻把握冰盖/冰架进退与裂谷构造活动、海气相互作用之间的关系,并力求在底栖生物群落的发现和哺乳动物活动的监测上有所作为。

2020-2022年温岭市近岸海域海洋垃圾分布特征研究

2020—2022年在浙江省温岭市近岸海域布设监测断面,采集海洋垃圾,分析其分布和组成特征,解析其来源,并使用清洁海岸指数(CCI)及危险物品指数(HII)对海滩垃圾质量进行评估。结果表明:温岭市近岸海域海面漂浮大块及特大块垃圾年平均数量密度为37.7个/km^(2);海面漂浮小块及中块垃圾年平均数量密度为3568.2个/km^(2);海滩垃圾数量密度为5813.5个/km^(2)。海洋垃圾主要材料类型为塑料类和聚苯乙烯泡沫塑料类,其主要来源于陆地人类生产活动。近岸海域CCI和HII指数年均值分别为0.11和0.66,表明温岭市洞下沙滩处于非常清洁且安全水平。

中国南极海洋生源要素格局及其生态环境效应研究进展

南极海洋生源要素格局及其生态环境效应研究是探讨全球气候变化、碳循环和生态系统相互作用的关键内容,也是预测南大洋生态系统演化趋势的重要依据。中国自1984年首次南极科学考察以来,已组织开展多年南大洋综合调查,并依托“南北极环境综合考察与评估”和“南极重点海域对气候变化的响应与影响”等极地专项的实施,聚焦南大洋生态系统演变及其环境调控等关键科学问题,取得了一系列重要认识。本文总结了我国在南极海洋生源要素格局及其生态环境效应领域的相关研究进展,特别是海洋生源要素循环与浮游生态系统、生源物质沉降通量及其季节变化以及上层海洋过程的沉积记录等方面的研究成果,初步探讨了南极冰间湖生态过程及其对全球气候变化的响应,并对我国未来南大洋生态环境调查研究提出了相关建议。

浙江省三门县海域海洋垃圾监测研究初探

随着沿海工农业发展以及滨海旅游业的兴起,近岸海洋垃圾污染日趋严重,给海洋经济健康发展、海洋生态安全以及人类安全造成威胁,开展海洋垃圾监测和治理迫在眉睫。三门县地处浙江东部,是重要的沿海城市,本研究通过2020—2022年浙江省三门县近岸海域及木杓沙滩海滩垃圾监测研究发现:木杓沙滩海滩垃圾数量密度和质量密度年均值分别为1.0万个/km^(2)和1150.3 kg/km^(2);近岸海域海面大块及特大块垃圾数量密度年均值为32.4个/km^(2);海面漂浮小块及中块垃圾数量密度和质量密度年均值分别为5417.0个/km^(2)和5.6 kg/km^(2)。海滩垃圾主要材质为塑料类,占比43.8%;其次是金属类,占比16.8%;而后是聚苯乙烯泡沫塑料类,占比10.4%。海面漂浮垃圾类型均为塑料类、聚乙烯泡沫塑料类和木制品类。通过对三门县海洋垃圾来源分析,发现其海洋垃圾主要来源于人类海岸活动和其他弃置物,建议增强海洋垃圾监测能力建设,完善海洋垃圾统计及评价方法,加强宣传教育,增强公众的海洋环保意识。

波流共同作用下射流稀释特性的动量积分模拟研究

污水通常以射流的形式向海排放,其在海洋环境水体中的稀释过程是射流与波浪、潮流共同作用的结果。本文基于合理的假设条件,对射流运动的控制方程进行积分处理,结合波流环境下射流的结构特征,引入射流卷吸与拖曳力函数,结合必要的边界条件,形成封闭的控制方程组,建立波流环境下射流动量积分模型。通过与实验资料的对比分析可以看出,该模型可以准确模拟波流环境下射流在近区段的时均运动与稀释过程;相较于单一的横流作用,波流共同作用下射流对周边水体的影响范围更大,射流初始稀释能力更强。基于多个组次的动量积分模拟实验,通过无量纲分析与最小二乘拟合,建立了波流共同作用下射流轨迹中心线位置及最小稀释度的经验公式。相关成果可为排海污水环境影响评估提供快速、准确的分析手段。

海洋中示踪物等值线的分形长度及其与混合效率的关系

涡致混合扩散是物理海洋研究中的热点和难点问题。本文基于“有效扩散”理论,研究示踪物等值线在海表地转湍流的多尺度搅拌作用下,发生拉伸、扭曲、变形、折叠等改变其几何拓扑结构的现象,并探讨了等值线分形长度的变化与混合效率的关系。研究结果表明,在地转流场的搅拌下,示踪物的等值线会被迅速拉长,并产生丰富的精细结构。这种分形式的增长可达原长度的10~20倍,是混合效率提高的主要原因;而涡丝和锋面伴随的梯度增强虽然也有贡献,但为次要因素。另一方面,在示踪物模拟过程中,小尺度扩散会通过不可逆混合对示踪物进行均匀化,从而抹平等值线的精细结构,抑制等值线的增长,限制混合效率的提高。基于“数盒子”算法计算了等值线的分形维度,其数值在1.4到1.6之间,介于一维和二维之间。但由于地转湍流数据分辨率的限制,无法考虑更小尺度(次中尺度过程)的搅拌作用,可能低估了等值线的分形长度和混合效率。本研究将海洋混合与等值线几何特征联系了起来,初步得到了分形长度和混合效率两者的经验关系式,未来可以利用图像识别等成熟遥感技术将海洋示踪物等值线的几何特征直接转换为混合效率,为诊断分析海洋混合及其参数化提供了一种新的思路。

基于Argo数据研究南海上层海洋对超强台风“威马逊”(2014)的温盐响应

利用Argo浮标观测数据并结合卫星遥感及锚定浮标观测资料,对2014年超强台风“威马逊”引起的上层海洋温盐响应进行了分析和研究。结果显示,超强台风“威马逊”过境时会造成海表面温度冷却和混合层加深。通过计算混合长度和台风引起的垂向流速变化解释了次表层温度变化的原因:强混合作用和弱上升流作用致使次表层增温,反之次表层冷却。相比于温度的变化,盐度的响应更为复杂,台风引起的降水会先导致表层盐度降低,随后垂向混合引起表层盐度大幅增加,但是降水的作用能够极大地抑制这一过程;台风离境后,垂向混合减弱,强降水引起盐度大幅降低,甚至会使盐度低于台风过境前。

2020—2022年临海市近岸海域海洋垃圾分布特征研究

对浙江省临海市2020—2022年近岸海域及海滩垃圾的数量和组成进行调查,并对海洋垃圾来源进行分析。结果表明:临海市近岸海域海面漂浮大块及特大块垃圾平均密度为36个/km^(2);海面漂浮小块及中块垃圾平均数量密度为3 710个/km^(2),质量密度为6.24 kg/km^(2)。海滩垃圾数量密度和质量密度分别为2.2万个/km^(2)和2 795.4 kg/km^(2)。海面漂浮垃圾和海滩垃圾主要类型均为塑料类和聚苯乙烯泡沫塑料类。海洋垃圾主要来源于人类海岸活动和其他弃置物,约93%的海洋垃圾来自陆地人类生产活动。建议增强海洋垃圾监测能力建设,完善海洋垃圾分类方法,开展多元化海洋垃圾评价体系。