海洋化学分析方法的发展探究

本文旨在介绍海洋化学分析方法的发展以及其在了解海洋环境、监测污染和研究海洋生态系统中的重要性。首先,介绍了几种传统的海洋化学分析方法和近年来的新兴分析方法。其次,探讨了海洋环境监测和海洋资源开发中化学分析方法的应用。最后,描述了海洋化学分析方法的未来发展方向,相信通过不断的研究和创新,海洋化学分析方法将为保护海洋环境和科学研究提供更准确、可靠的数据支持。

基于人机工程学的手持海洋水质分析仪设计

海洋生态环境监测数据的获取和分析,是进行海洋生态环境保护的基础,且同海洋水质监测仪器等设备密不可分。然而,当前国内海洋仪器装备大多依赖进口,国内研发的产品在技术、功能等设计创新方面同欧美国家仍有较大差距。本研究应用人机工程学理论研究设计手持海洋水质分析仪。通过分析手持式仪器设备的人机原则和现有水质分析仪的整体外观、操作界面、信息显示界面等人机状况,提出人体尺寸的分析选择、信息显示与操作界面的人性化、造型与人机的合理等手持海洋水质分析仪造型设计的人机原则。以手持海洋水质分析仪造型设计为例,应用计算机辅助设计技术进行手持海洋水质分析仪创新方案设计,并展开手持海洋水质分析仪的构成与设计要求、人体尺寸数据应用、人机信息显示界面设计、人机操作界面设计、外观设计等内容的设计分析。本研究提出的符合人机工程学的手持海洋水质分析仪设计方案,减轻了作业者的操作疲劳,提高了舒适性,为相关手持产品的设计研究提供了参考。

基于GIS海洋环境统计分析系统设计与实现

介绍了海洋环境统计分析系统的设计与实现,从系统架构设计、数据库设计、系统主要功能角度描述了基于海洋环境综合数据库的海洋环境统计分析系统的设计与主要功能。系统基于B/S架构和GIS技术,采用Java语言进行开发,实现了海洋环境水文气象要素横向上的覆盖,同时也实现了海洋环境水文气象要素从统计分析到气候变化分析,到现象分析纵向上的探索。系统实现了各级产品多种形式的GIS空间化,形成了制作统计分析与客观分析的散点图、填色图、等值线图、玫瑰图、流矢量图、台风路径图等产品的GIS制作能力,将为我国的海洋防灾减灾、生态文明建设、海洋经济、海洋军事等领域提供基础产品支撑。

海洋背景涡度对台风康森引起的近惯性波的影响研究

近惯性波是海洋中普遍存在的一种内波,它在海洋中的传播和耗散受到背景涡度的影响。基于混合坐标海洋模型(hybrid coordinate ocean model,HYCOM)再分析数据,研究了海洋背景正、负涡度对台风康森在南海引起的近惯性波的不同影响。结果表明:负涡度能捕捉并促进近惯性能量向海洋深层的传播,可传播到1200 m以深;而正涡度则阻碍近惯性能量的下传,使其主要集中在海洋上层500 m以内。负涡度区域能维持较强的近惯性能量10 d以上,而正涡度区域内的近惯性能量维持时间在1周左右。负涡度区域内的近惯性波由第二和第三模态主导,而正涡度区域内的近惯性波由第一和第二模态主导,导致海洋内部(500~1000 m)负涡度区域内的近惯性波剪切比正涡度区域内的近惯性波剪切强1~2个量级。波射线模型模拟结果显示,近惯性波在负涡度区域边缘发生反射,进而被负涡度区域捕获;而正涡度区域内的近惯性波有加速远离源地的趋势。上述结果进一步说明,海洋背景负涡度能增强近惯性能量的垂向传播,而正涡度则促进了近惯性能量的水平传播。

海洋地质实验测试技术及研究进展

实验测试处在数据获取的“第一线”,承担着准确支撑科研论述的重要使命,是海洋地质工作的重要组成部分。近年来随着中国海洋地质调查事业的蓬勃发展,青岛海洋地质研究所现已建成专业学科比较齐全、海洋特色鲜明的综合性实验测试室,检测项目涵盖无机化学分析、有机化学分析、碎屑矿物鉴定、薄岩石片鉴定、黏土矿物定量分析、粒度分析、稳定同位素分析、放射性同位素测年、释光测年、微古鉴定和岩芯管理等十多个专业类型。实验室在完成自然资源、生态、环境、农业等新领域技术与服务对接的同时,结合深海、极地、自然资源全要素调查等科研项目设置的测试任务及研究内容,开展创新机制探索改革,持续形成高水平论文和创新型专利成果,不断满足海洋基础地质调查、海洋矿产资源调查和海洋环境地质调查工作对分析测试的新要求。

基于产教融合的“课程劳育”建设路径探索——以海洋大数据分析与应用课程为例

文章阐述了劳动教育和企业生产相融合对提升人才培养质量的重要性,剖析了高校劳动教育建设现状及存在的问题,以软件技术专业的核心课程——海洋大数据分析与应用为例,从理论概念讲授、动手实操等环节上充分挖掘课程所蕴含的教育元素,提出了在产教深度融合的基础上,利用企业先进设备为学生创设“工学一体”的劳动教育建设路径。同时,对接海洋大数据发展需求,探讨了如何通过产教融合进行专业课程劳育的建设,创建多元并举的劳动教育模式。

海洋捕捞渔船分析系统的开发与应用

根据全国海洋捕捞渔船换证数据库,运用现代软件工程的方法,介绍了海洋捕捞渔船分析系统(M arine F ish ing Vessel Analysis System,以下简称MFVAS)。首先从实际需求出发,分析了MFVAS的功能,如数据处理、统计分析、信息查询、报表打印、系统管理等;其次介绍了MFVAS的系统设计,主要有系统结构设计、数据库设计、“层级”设计、图表设计等;同时简要说明了系统的实现,包括开发工具VB.NET、数据库系统SQL Server 2000等。最后概述了MFVAS的实际应用,指出了渔船管理存在的主要问题,同时讨论了MFVAS的发展趋势。

海洋大数据序列时-空变化主成分分析方法

介绍海洋要素时－空变化大数据量主成分分析方法，讨论并澄清主成分分析在海洋大数据序列应用中的一些问题和易混淆的概念。根据美国国家海洋与大气局（NOAA）卫星观测的海表面温度红外资料，对加拿大温哥华岛西部大陆架区8个夏季海表面温度的空间变化进行主成分分析，以促进主成分方法在海洋大数据序列分析中的应用。

支持向量机在海洋随机资料分析中的应用

在随机海洋资料的分析中,需要从大量的实际数据中提取出有用的信息来建立或检验各种海洋理论模型,因此我们要正确运用适当的手段来分析处理各种实际数据。文中简要介绍了数据挖掘中一项新的技术支持向量机,着重介绍了最优化问题的求解算法,以及如何应用于海洋资料的分析处理。

海洋再分析核心技术要素及发展趋势分析

简述了海洋再分析的关键三要素,即观测资料、数值模式和资料同化,介绍了海洋再分析的系统集成、产品制作和检验,以及产品解释应用,分析了海洋再分析的国内外发展现状和趋势。

谱混合模型方法优化及其在海洋水团分析与水交换研究中的应用

优化了谱混合模型(Spectral Mixture Model,SMM)分析方法,提出了谱混合模型方法中两个关键参数的一般优化方案。优化后的方法能够对大量的数据样本进行快速聚类分析,并通过求解概率密度函数确定不同聚类之间的混合区域。以该方法在海洋水团以及水交换中的应用为例,详细阐明了谱混合模型方法的工作原理及过程。在谱聚类方法基础上建立的谱混合模型分析法,避免了传统模糊聚类分析方法的不足,即使在物理量的散点数据分布呈现广泛连续性时,仍然能够抓住数据时空分布的主要变化方向,其在水团的辨别、水团边界以及水交换混合区的分布及其变化规律的研究中具有广泛的应用。

海洋环境风险分析人才培养与课程体系建设

面向社会多样性保障人才培养的迫切需要,陈述和探讨如何看待社会多样性保障人才转型教育面临的挑战与机遇,以及应有的思想准备和应对措施,率先提出海洋环境风险分析理念和评估思想,建立海洋环境风险认知教学体系,出版海洋环境风险评估研究专著,建设海洋环境风险分析相关的本科生和研究生课程以及在线课程,提出了需要改革海洋环境风险分析的教学内容和教学方法,希望能够找到更加贴近社会需求的海洋环境风险分析教学内容和教学方法。积极培养相应专业人才,形成海洋环境风险分析特色培养方向。通过海洋环境风险分析人才培养与课程体系建设,希望对海洋环境风险分析专业相关教学内容和教学方法的改革研究有一定的帮助和作用。

海洋再分析数据集中印度洋季节内信号的评估

季节内变化是热带气候的重要影响因素。以北半球夏、冬两季为例,对比了海洋再分析数据集(ECCO2、SODA3和CORA)与卫星观测海表面温度(SST)以及海表面高度(SSH)在印度洋区域季节内信号的差异;还以冬季MJO(Madden Julian Oscillation)事件和夏季季风事件为例,对比分析了不同强迫过程中再分析数据与观测数据的差异与原因。结果表明,再分析产品在近岸海域具有与观测数据相当的季节内波动,但是在大洋内部,除CORA在赤道中印度洋略强于观测数据,其他再分析数据季节内波动明显弱于观测数据20%以上,SODA3甚至达到60%以上。具体来说,在东传MJO和北传CIO(Central Indian Ocean mode)事件期间,再分析数据中热力强迫下的季节内SST变化呈现较好,仅ECCO2和CORA在相位上滞后观测数据5~10 d。在夏季CIO的SST异常西传期间,再分析数据中动力强迫下的季节内变化呈现较差,ECCO2和CORA仅在85°E^95°E呈现出微弱的西传信号,SODA3的SST异常并未西传;而且强度上,90°E^100°E附近所有再分析SST异常均弱于观测数据50%以上。通过对比东印度洋上混合层季节内流速发现,CIO事件期间再分析流速振幅弱于观测数据51.42%,且CIO波峰期间与观测数据的相对偏差达到65.16%。再分析数据中动力强迫的信号呈现较弱,可能是导致季节内变化在大洋中部明显弱于观测数据的原因。因此,要提升再分析产品中季节内信号,不仅需要关注热力与动力强迫的修正,更需要扩大海洋观测以增加数据同化,尤其是在赤道印度洋海域需要加强对海流的观测。

基于不同海洋再分析资料的吕宋海峡热能输送及其变化

【目的】揭示吕宋海峡热能输运的季节和年际变化特征,并评估不同海洋再分析资料计算结果的异同。【方法】基于CMEMS的1993-2019年四套海洋再分析资料,通过对比分析,研究吕宋海峡120.75oE剖面热能输运的季节和年际变化特征。【结果】通过吕宋海峡的热能输送主要发生在500 m以浅,呈“流套型”或者“弯曲型”结构。净的热能输送以输入南海为主,夏季微弱净流出,其他季节是净流入,冬季最强。吕宋海峡净热输运年际变化存在约6 a周期,与ENSO显著正相关(P<0.05),在ENSO发展期的10月份和衰退期的4月份相关系数最高。【结论】吕宋海峡净热输运及相关流场和混合层的季节变化受南海季风和海洋环境季节变化影响显著,在年际尺度主要体现为与ENSO相关的变化特征。四套资料在描述吕宋海峡热能输运的季节和年际变化方面有较好的一致性,但是在输运强度和流场结构变化方面存在显著差异,其中FOAM资料的差异性较为明显。

2009-18年西北太平洋区域海洋再分析CORA1.0产品研制及检验

在51年(1958-2008)西北太平洋区域海洋再分析CORA1.0产品的基础上,改进了模式配置和同化方法,研制了2009-18年的CORA产品并对其进行以下检验:(1)温盐和海表高度异常均方根误差分布检验;(2) 35°N处温度断面分布检验;(3)再分析流场和表漂浮标轨迹对比检验.结果显示,2009-18年的CORA产品可以再现海洋要素长时间序列,时空多尺度的变化特征,为研究特征海洋现象和过程提供背景信息.

海洋隔水管的受力分析

海洋石油钻井平台用隔水管是海洋石油平台的重要设备之一,它的主要作用是为海底井口和钻船之间泥浆循环提供回路,并为钻具送入海底井口进行导向.由于钻井船的漂移、海水的流动造成了隔水管的受力也较为复杂.本文通过对各种载荷的分析,在建立数学模型的基础上,引用了各种受力的数学方程式,对其进行了定性的分析.主要通过受力的分析,对我们在海上钻井施工中隔水管的应用、故障分析以及维护保养起到一定的指导作用.

国家政策视角下海洋旅游发展趋势分析

伴随着早期的"新东部"区划概念的不断扩展,国内诸多学者开始对海洋旅游进行全方面的研究,海洋旅游所带来的经济、文化和社会效益也随着旅游时代的不断进步而日益显著。与此同时,我国在改革开放后也加大了对海洋旅游发展的政策性支持,颁布了多部支持海洋旅游发展的纲领性文件。本文在有关海洋旅游国家政策(包括省市级政策、文件)阅读分析的基础上,对海洋旅游在国家政策视角下的发展现状进行了较为详细的分析,最后总结出我国海洋旅游的发展趋势。

海洋光谱分析软件开发项目的风险分析与控制

海洋光谱分析软件旨在实现海洋光谱数据的快速、自动分析,主要功能包括光谱特征提取、光谱分类、区域分布成果和示范应用等。目前,国内关于海洋光谱分析软件的开发案例非常少,可借鉴的经验也不多,具有比较高的风险。本文在充分研究国内外软件风险管理的相关理论的基础上,根据光谱分析软件开发的特殊性,选用SEI风险管理模型对本项目中存在的风险进行了识别、分析、评估和跟踪,提出了有针对性的风险控制方案,并总结了主要的风险管理策略。

veKdv方程的若干系数在南海北部的地理分布特征及其季节变化分析

应用中国近海及邻近海域海洋再分析资料(简称CORA)研究南海北部第一模态内波场运动学参数的地理分布特征及其季节变化。首先分析了Brunt-Visl频率的统计特征;其次,基于弱非线性变系数扩展Kortewed-de Vries(veKdv)方程模型,计算了它的输入系数,即线性长波相速度,平方和立方非线性系数和频散系数,这些参数可用于定性评估内孤立波传播可能的极性,内孤立波的形态,幅度限制以及传播速度等。分析结果表明,南海北部季节性密度跃层从2月开始出现,最大浮力频率约在20m。它在6—7月达到最强,自8月开始减弱,在10月消退。另一密度跃层出现在8—11月,最大浮力频率约在80m,冬季大致在120m。季节性密度跃层在4—9月十分明显,而8—10月双跃层现象显著,冬季仅出现较弱的第二密度跃层。在1—3月和10—12月海盆深水区最大Brunt-Visl频率值要大于陆架浅水区;而在5—9月情况则相反。Brunt-Visl频率最大值所在深度随季节变化显著,冬季最深,6—7月则最浅。计算的线性内波相速度、频散系数和幅度放大因子的空间特征主要取决于地形变化;平方(立方)非线性系数与地形关系较小,随季节变化明显,它们主要取决于局地海洋环境特征。通过分析veKdv方程的系数特征,解释了为何在夏季南海北部最容易观测到大振幅内孤立波和在吕宋海峡以东海域难以观测到孤立波的原因。