卷积神经网络在近岸表层海温预报中的应用

针对数值预报和人工经验预报在近岸定点表层海温(sea surface temperature,SST)预报中预报准确度不高,将近岸台站定点SST预报转换为多元时间序列预测任务,应用卷积神经网络(convolutional neural networks,CNN)构建近岸台站定点SST时间序列变化模型,对近岸台站每日最高海温、最低海温、平均海温进行预报,并与人工经验方法和长短期记忆网络(long short-termmemory,LSTM)方法进行对比试验。结果显示,在测试数据中相比人工经验预报,CNN方法全年日最高海温预报平均绝对误差(mean absolute error,MAE)为0.36℃,平均下降0.14℃,均方根误差(root mean squared error,RMSE)为0.49℃,平均下降0.21℃,日最低海温预报MAE为0.36℃,平均下降0.17℃,RMSE为0.63℃,平均下降0.24℃,日平均海温预报MAE为0.30℃,RMSE为0.47℃,预报性能和LSTM模型预报性能相当。研究表明CNN应用于近岸SST预报具有可行性,能够有效地提高SST预报准确度,并且预报效果可以媲美LSTM。

浅谈海洋环境监测报告的审核

监测报告的审核是海洋环境监测质量保证工作的最后环节。文章结合日常开展海洋环境监测报告审核的工作实际,从审核制度、审核程序、审核人员资质、审核内容等方面,对监测报告的审核进行了阐述。

海滨观测质量控制措施浅析

对目前海洋台站开展海滨观测质量控制措施进行了介绍、整理和分析,结合实际情况指出目前普遍存在的问题,并提出了解决问题的建议。

广东红海湾表层海水重金属含量的时空变化特征与污染水平评价

2007年6月(夏季)和2008年1月(冬季)分别对广东红海湾的汕尾港周边海域35个站位进行了表层海水的采样,在实验室内使用XGY-1011A型原子荧光光度计和HY-1F型多功能极谱仪获得了海水中重金属Hg、Cu、Pb、Zn、Cd的含量,研究了其时空变化特征,并采用综合指数法(WQI)评价其污染程度.结果显示:Hg、Cu、Pb、Zn、Cd的含量范围分别为0.009～0.050、0.9～4.3、0.4～1.4、1.6～19.0、0.1～0.7μg/dm3,平均含量分别为0.025、2.4、0.8、9.4、0.2μg/dm3.该海域表层海水各重金属含量的平面分布总体上呈现以品清湖向汕尾港递减的变化趋势.各站位重金属元素的单项污染指数和综合污染指数(WQI)均小于1,海水受重金属的污染程度较轻微,符合国家二类海水水质标准值的要求.2008年1月(冬季)重金属综合污染指数的平均值(0.17)略大于2007年6月(夏季)的平均值(0.14),海水中重金属污染程度略有加重的趋势.采用多元线性回归方法分析重金属元素含量与环境要素测值的相关程度,相关系数按从大到小的排列顺序大致为:Zn>Cd>Cu>Hg>Pb.

深圳铜鼓航道表层沉积物中重金属含量及潜在生态危害

根据2009年9月深圳铜鼓航道表层沉积物中重金属含量的调查资料,采用单因子指数法和Hakanson生态风险指数法对其重金属污染特征及潜在生态风险进行了分析和评价。结果表明:重金属含量较低,属于国家一类海洋沉积物;表层沉积物已受到重金属Pb、Zn、As的污染,所有站位重金属综合污染指数均>5,达到中等污染水平,各重金属污染程度依次为Pb>Zn>As>Cu>Cr>Hg>Cd;重金属的潜在生态危害程度处于低度水平,潜在生态危害程度依次为Hg>As>Cd>Pb>Cu>Cr>Zn。

浪流耦合对汕尾港台风风暴潮模拟的影响

利用浪流耦合的无结构网格嵌套海洋模式,选取对汕尾沿岸海域影响较大的两次台风风暴潮过程进行模拟,分析浪流耦合作用对汕尾风暴潮增水的影响。结果表明:考虑浪流耦合的影响不仅能够将汕尾港风暴潮主振阶段的增水模拟误差减小5~10 cm,而且可以更好地刻画出港内增水的双峰结构,使得模拟结果的增水峰值时刻准确度提高近1 h。进一步的分析发现,汕尾港内浪致增水过程先于大风、低压引起的增水过程。同时,流场结果的对比表明:在风暴潮主振过程期间,浪流耦合作用对红海湾内的流场影响较为稳定,而对汕尾港入海口的流场影响较大。研究结果对防灾减灾和应急搜救工作有一定的参考意义。

基于LSTM神经网络方法的粤东近岸海温预报

利用粤东沿岸各海洋站点的海温观测数据以及区域大气模式的气象预报数据,基于长短期记忆的神经网络方法,通过分析筛选训练数据,建立了高效的粤东近岸24 h海温预报方法。与观测资料进行对比,该方法在粤东近岸海域24 h海温预报的均方根误差和平均绝对误差分别为0.45℃和0.32℃,在珠江口沿岸的误差更小。进一步分析表明,气象要素与海温变化值的相关性比与高通滤波后的海温相关性更好。对海温变化值进行预报,而后叠加海温初始值,可以得到更加准确且稳定的预报结果。

基于压力式验潮仪的潮汐应急观测可行性研究

针对沿岸验潮站点布局密度不够的问题,使用压力式验潮仪对遮浪站附近海域进行潮汐应急观测,对实验数据进行了回归分析处理,并计算了实验数据的误差和相关系数。结果表明,台风灾害过程中,压力式验潮仪具有良好的稳定性,压力式验潮仪潮位与实际潮位的数据曲线基本吻合,两者的相关系数均在0.99以上;此外,压力式验潮仪潮位误差绝对值均小于5 cm,反应了压力式验潮仪潮位数据能较好地反应台风灾害过程中实际潮位的变化,表明使用压力式验潮仪开展潮汐观测工作具备良好的可行性。