美国海洋公共外交的兴起及其对南海问题的影响

当前,海洋公共外交正在成为美国介入南海争端、动员国际盟友和遏制中国海上行动的战略工具。从宏观上看,综合国力的相对下降是美国在海洋领域高度重视低成本公共外交工具的根本原因,全球传播能力的提升和海洋思想资源的生产则为美国海洋公共外交的迅速发展提供了坚实的基础。美国海洋公共外交的基本目标是管控国际舆论,在实现这一目标的过程中,美国官方一改常态,更加频繁地直接介入到公共外交前台,同时,既高度重视与其他国家在海洋公共外交领域的协同行动,又非常注重国家硬实力与公共外交工具的配合使用。在短短几年里,美国海洋公共外交已经产生了全球性效应,不仅放大了美国在台前幕后干预南海局势走向的政策能力,而且给中国带来了巨大的外部压力,进一步提升了南海局势的紧张程度。面对这一新情况,中国亟须通过解放思想、理顺体制、整合资源等方式,发展有中国特色的海洋公共外交理论,对美国的海洋公共外交攻势进行有效应对,从而进一步维护自身海洋权益。

南海海洋环流季节变化的数值模拟研究

基于POM(Princeton Ocean Model)海洋模式,对南海不同深度环流的季节性变化进行了数值模拟研究。模拟结果表明:南海表层和上层环流受季风影响,在夏季西南季风驱动下,南海表层环流在南部呈现强反气旋式结构,在南海北部则是一个弱的气旋环流;在冬季东北季风驱动下,南海表层环流结构呈气旋式,并且明显加强了沿越南沿岸向南流动的西边界流;春季和秋季为南海季风的转换期,其对应的环流特征也处于冬季环流与夏季环流的过渡流型,流速与冬季和夏季相比较弱。南海200m层环流的季节变化与表层相似。在500与1 000m层,则出现许多处中尺度漩涡,流场也变得较为紊乱。

南海海洋地磁固定观测站建设初步研究

为填补我国海洋地磁固定观测的空白,支撑科学研究、防灾减灾、海洋资源开发,维护国家的海洋权益和履行我国在南海海域负有的国际责任,急需在南海建设岛礁和海底地磁固定观测站。通过初步分析国外海洋地磁观测站案例、南海岛礁基础设施现状以及海底观测网计划实施情况,认为南海海洋地磁固定观测站建设的条件已经成熟。文中给出了合理空间布局、分步实施、因地制宜及智能化观测的建议。

跨域无人系统协同技术在海洋监管工作中的应用

文章介绍无人机、无人船和水下无人潜水器等及其组成的跨域无人系统协同技术的进展和应用,分析海域海岛、自然资源和生态环境等海洋监管面临的问题,研究结果表明跨域无人系统协同技术可低成本和高效率地提升海洋监管能力,并探究跨域无人系统海上监管的创新模式。

海洋无人系统跨域协同观测技术进展

无人系统跨域协同观测是海洋观测的发展趋势。对海洋无人系统跨域协同观测这一新兴领域的研究进行了综合评述,并对未来研究进行了展望。首先,介绍了传统海洋组网观测技术,及若干个国内外典型海洋观测网。其次,从空地协同、空海协同等视角,对无人系统跨域协同技术进行分析讨论。然后,简要介绍了海洋观测中的典型应用案例。最后,概括了现阶段主要技术难点和未来发展趋势。综述表明,海洋无人系统跨域协同观测在理论和应用方面还需持续开展研究,特别需要关注的是广域、异构、跨介质协同控制,复杂海洋环境下的高可靠组网协同通信,复杂海洋条件下的任务执行和生存能力,快速机动转场与高效布放回收,对于实现复杂海洋环境和多样海洋任务的智能、快速、同步、立体观测至关重要。

无人艇-机协同定位起降关键技术与验证

无人艇(USV)单平台执行水面任务易受平台限制,构建无人艇-机跨平台系统能实现平台优势互补。文章通过研究无人艇-机起降及补能技术,实现无人艇-机持久协同作业。首先,针对无人机(UAV)在动态USV上起降问题,开展无人艇-机协同定位起降技术研究,研究了无人艇-机速度、位置状态信息动态更新模型,实现了UAV在USV端高精度的起降;其次,针对UAV续航时间短的问题,开展UAV在USV端补能研究,研究了UAV端起降机构和USV端充电网机构,实现了UAV着艇快速补能;最后,在海面验证该无人艇-机跨平台起降补能系统性能,试验结果中,无人艇-机系统能在3.0 m/s的高速运动状态下,实现UAV在USV端的成功降落和补能,满足海上无人艇-机跨平台系统执行任务场景的需求。

南海北部近海沉积物重金属分布及来源

为全面了解南海北部近海沉积物中重金属的分布及来源,在珠江口至北部湾海域进行了密集的采样工作,然后对4 000多个表层沉积物进行了粒度测试,1 000多个表层沉积物进行了重金属含量测试,之后对粒度平均值及Cu、Pb、Zn、Cr含量分布进行了分析。结果显示4种重金属含量平面分布特征较为相似,相对高含量分布区主要位于珠江口及其西侧的粤西近海海域,且均呈现由珠江口向西逐渐减少的趋势。以国家标准《海洋沉积物质量》中一类沉积物为参照,Pb、Zn超标站点范围主要分布在珠江口内及海陵岛西部,Cu、Cr的超标站点范围较广,在调查区域分布广泛。相关性分析显示4种重金属相关性较高,说明具有同源性,由分布图梯度变化可以看出污染物主要来自于珠江口。将该区域重金属含量进行分区分析后认为,在南海北部近岸海域存在4个重金属富集海域,分别位于珠江口海域、上川岛至海陵岛海域、琼州海峡东部及雷州半岛西部。结合粤西沿岸流及琼州海峡西向流等水动力特征对4个区域重金属来源及形成机制进行了分析,得出琼州海峡周边海域沉积物中重金属主要来自珠江径流输入,并认为珠江径流输入的重金属污染物目前最远可到达北部湾东部。最后,为全面了解重金属对该海域生态环境的影响,选用潜在生态危害指数法进行了评价分析,结果显示重度污染区主要分布在珠江口至崖门口,中度污染区在调查区东部至西部均有分布;由珠江口向西至阳江近岸海域存在3个潜在生态危害中度风险区。

单通道低功耗大容量海洋声信号测量仪的设计与实现

海洋环境噪声是海洋声场的背景场,通常被当作干扰项,许多国家纷纷投入力量,开展海洋环境噪声数据获取、分析及噪声场建模工作。针对海洋环境噪声的测量,同时为了满足设备在水下较长时间工作,设计了一种基于ARM芯片的海洋声信号高速数据采集系统,即单通道低功耗大容量海洋声信号测量仪,集成温度传感器、压力传感器和同步模块,具备定时和连续两种工作方式。采用ARM Cortex-M3微控制器LPC7168控制24位AD芯片ADS1271实现声信号采集,最高采样速率可达50 k,采集的AD数据以文件格式存储在SD卡(容量256 Gbyte)中。采用单片机PIC12F509作为值班电路,PIC12F509在控制系统工作时作为看门狗使用。经过实验室试验和湖试,验证系统工作稳定,数据采集存储正常,在消声水槽完成与DSG比测试验,通过对回放数据的分析,验证采集数据一致性较好。试验证明声信号测量仪是获取海洋环境噪声的重要设备。

三维海洋水动力计算σ坐标转换存在的问题及改进方法

三维水动力模型在准确模拟海洋物理特性中起着重要的作用,传统的σ坐标转换由于当时计算机能力所限,舍去了复杂的高阶项,在实际复杂地形(或水深变化)环境下,会带来一定的误差或计算失真等问题.由此,为了适应高精度计算结果的需求,对原有σ坐标三维水动力模型进行了重新修正.在改进后的模型中,综合考虑了经σ坐标变换引入的与流速、水位、地形相关的复杂高阶项,选用特定的插值函数,利用有限元和差分相结合的方法,进行求解σ坐标下的完整三维浅水模式方程.相比原模型,改进的模型对底坡、水深、潮汐振幅等变化适用范围更为广泛,能更好地模拟出复杂水深变化下的垂向流动分布特征,计算结果具有更高的精确度;改进的模型针对一些极端水位条件(潮汐振幅与水深比大于0.15),其计算误差同样可保持在一个较低的范围内;同时,改进的模型只需更短的时间就可运行至稳定状态.

“生态银行”对海洋生态修复和价值实现的启示——建立“红树林生态银行”的构想

为促进海洋生态修复和价值实现的协调发展,文章分析我国海洋生态修复和价值实现之间的关系及其面临的主要困境,根据福建省南平市"生态银行"的探索实践及其启示,以红树林生态系统为例,提出海洋生态修复和价值实现协同发展的方案设计。研究结果表明:我国海洋生态修复存在政策、资金和技术等方面的问题,海洋生态价值实现存在家底绘制、权责主体界定、确权内容和方法、产权交易的实现方式以及监管机制等方面的问题;借鉴"生态银行"对生态资源资产"分散化输入、集中式输出"的理念以及打造生态资源权益资本化运作平台的方法,应实现生态修复与生态价值的和谐统一,偏重于通过生态修复提高生态产品供给侧升级,从而实现生态价值;将红树林生态修复与高效工厂化海水养殖相结合,提高生态资源利用效率,开展"红树林生态银行"资产运作,实现红树林生态修复和价值实现的和谐统一。

南海北部有机碳垂向分布特征及有机碳储量估算

海洋水体中的有机碳包括颗粒有机碳(POC)和溶解有机碳(DOC),在海洋碳循环中起着重要作用。对于边缘海有机碳分布特征、来源等研究较多,而对于有机碳储量的研究相对较少。基于2021年5月在南海北部的有机碳数据,分析了南海北部POC和DOC的垂向变化特征,估算了该海域不同样点的有机碳储量,并揭示了其空间分布特征。结果表明,南海北部有机碳垂向分布多样,总体来看,表层有机碳含量高于底层。由于水深的变化,近岸有机碳储量低于离岸水域,但其有机碳含量水平较高。同时发现,南海北部海域颗粒有机碳含量(储量)与溶解有机碳含量(储量)具有较好的相关关系,说明两者可能具有相似的动力变化机制或源汇特征。

浅谈海洋化学分析方法的发展

对海洋进行开发与利用,与海洋化学的发展息息相关。对此,本文专门针对目前我国海洋化学发展的实际情况和海洋化学分析方法的进展以及海洋化学展望进行了详细的探讨,对于了解我国的海洋化学发展起到了重要的参考作用。

价格激励视角下的南海旅游市场培育策略

近年来,海洋旅游已成为三沙市重点发展的经济产业。从实际情况来看,当前南海海洋旅游业的发展还很难完全依靠市场机制推进。由于价格激励对旅游吸引半径的扩大具有显著影响,我国南海旅游业在早期培育阶段,可以依靠政策性扶持措施,尽量抵消有关不利因素的负面影响,引导形成可持续的旅游消费市场规模。价格激励在这一进程中能够发挥重要作用。文章首先指出了价格激励对扩大旅游吸引半径的作用;接着分析了影响我国南海旅游吸引半径消长的因素;最后给出了南海旅游价格激励的措施。

晚更新世以来南海中央海盆沉积物的磁学特征:对物源和东亚季风演化的指示

南海沉积物记录了丰富的高原隆升剥蚀、古海洋、东亚季风和区域构造演化信息,是研究东亚季风和古环境演化的理想材料.但是,由于南海沉积环境复杂,物质来源多样,使得沉积物定年和环境气候探讨的难度加大.为此,本文选取南海中央海盆的SCS-01钻孔作为研究对象,建立其准确的年代框架,综合利用磁学和地球化学分析方法,探讨沉积物物源及其对东亚季风演化的指示.首先,通过对沉积物样品的岩石磁学特征分析,表明沉积物的主要载磁矿物为低矫顽力的假单畴磁铁矿,载磁矿物颗粒大小均一、含量变化小,基本符合建立地磁场相对古强度(Relative Paleointensity,RPI)曲线的"均一性"标准.在此基础上利用磁化率和非磁滞剩磁对天然剩磁进行归一化处理得到RPI,将钻孔的RPI曲线与全球或区域的标准RPI曲线(Sint-200,NAPIS-75和SCS-PIS)进行比较,得到了6个年龄控制点,并结合AMS-^(14)C测年结果,建立了南海中央海盆75 ka以来的时间框架.SCS-01钻孔的RPI记录和其他全球性观测结果的一致性表明,南海的沉积物记录了全球尺度的地磁场古强度行为模式.综合稀土元素和沉积物记录的磁学信息对沉积物的来源进行探讨,结果表明SCS-01钻孔的沉积物主要来源于台湾地区,少量来自吕宋岛区域,这为进一步全面了解南海各区域的沉积物物源分布提供了数据支撑.另外,SCS-01钻孔的环境磁学记录可以较好地反映75 ka以来东亚季风在冰期-间冰期的变化,为该钻孔地区千年尺度上的气候变化提供可靠指标.

从“强势进攻”到“伪战略收缩”:南海争端中的美国网络外交

进入21世纪,美国借助发达的信息技术和全球化的媒体平台,在国际海洋事务领域不断加强渗透。在此背景下,网络外交成为美国深度介入南海问题、干扰中国海上行动的重要战略工具,并对传统的南海局势管控模式提出了新的挑战。2009年以来,为落实＂亚太再平衡＂战略,美国开始将网络外交工具应用于南海争端领域。通过在国别、区域、全球三个层面上进行在线舆论动员和政治协同，美国在南海事务上获得了强大的议程设置能力，促使南海争端进一步热点化、国际化、法律化和道德化，这不仅给中国带来了相当的外交压力，更对南海局势的发展产生了重大影响。

数字孪生基础数据高程基准统一技术研究

为满足孪生流域等数字孪生建设对基础地理信息数据的强烈需求,确保工程建设高程基准的统一,基于GNSS观测技术和重力场模型,开展了数字孪生基础数据高程基准统一研究。构建了顾及地形特征的高精度区域似大地水准面模型,形成了数字孪生基础数据高程基准统一模型库,并利用模型精度和检测精度两种评价方法对高程模型和多场景采集的多源基础数据的高程改正成果开展精度评价。结果表明:①似大地水准面模型的内符合精度为±2.6 cm,外符合精度为±3.1 cm,优于EGM2008模型结合二次曲面拟合法等其他拟合算法,成果精度满足规范要求;②多源基础数据的高程改正成果中误差在±10 cm以内,满足数字孪生建设对基础数据的精度要求。该模型方法构建简单且精度高,具有广阔的应用前景,不仅可应用于数字孪生建设等领域,也可为大范围的工程测量、陆海高程基准统一等提供技术支撑。

网络外交在国家安全领域的影响

网络外交能够对国家安全产生深远而重大的影响,并可实现国际政治与国内政治问题的交互及其压力的交换,网络民族主义成为其重要的能量交汇与交换点。为此必须高度重视网络外交对国家意识形态安全、社会网络心理和网络舆论安全等的影响,通过有效方式积极塑造符合国家利益需要的虚拟政治环境。

南海北部夏季叶绿素a分布规律及影响因素

采用2002—2016年6—9月Aqua/MODIS叶绿素a产品分析珠江冲淡水在南海北部生态效应的季节及年际变化特征。6月来自陆源的营养物质在西南季风作用下向河口以东陆架区输运,浮游植物增殖,叶绿素a含量增大;7月河口以东高浓度叶绿素a覆盖面积达到最大;8月在减弱的珠江径流和环境风场共同影响下,口门外海高浓度叶绿素a覆盖面积明显减小;9月北部陆架区处于东北季风影响之下,河口以西覆盖面积逐渐增大。通过线性回归分析可知,珠江径流量是口门外海高浓度叶绿素a覆盖面积的主要影响因素,且这种影响有一个月左右的滞后效应。显著大于(小于)多年平均的珠江径流量和环境风场等因素共同作用,导致2008(2004)年表现为高浓度叶绿素a覆盖面积的极大值(极小值)年份。叶绿素a在南海北部陆架区的时空变化特征主要受冲淡水过程影响,订正过的卫星叶绿素a产品可以用来讨论珠江冲淡水的季节及年际变化。

浅谈国外海洋资料浮标标体发展历程

海洋资料浮标是海洋观测网中获取环境数据重要的手段,与科学技术的进步、材料的科学发展、国家的发展密切相关。本文简述了国外海洋资料浮标标体的发展历程,理清其发展的历史脉络,有利于我们深入了解国外海洋资料浮标标体的发展及其演变。同时,通过对国外海洋资料浮标标体的发展演变进行分析与总结,有助于促进我国海洋资料浮标标体的发展,从而进一步推动我国海洋强国的建设。

南海南部造山运动及其与古南海俯冲的成因联系

古南海的展布范围以及俯冲消亡过程等一直是地质学家们争论的焦点问题。这不仅与南海扩张诱因密切相关,而且对南海地球动力学研究有重大的指导意义。在研究前人文献的基础上,对南海南部造山运动以及古南海俯冲过程之间的关系进行详细的论述。结果表明,南海南部构造活动主要分为两期:第一期运动从早白垩纪到晚白垩纪,古太平洋的洋壳俯冲到婆罗洲岛下方,俯冲带位于现今卢帕尔线一带,引起了曾母-南沙地块不断向西南婆罗洲靠近,并于晚白垩纪引发了碰撞造山运动。由于婆罗洲自身是由众多地块拼合而成,所以在始新世期间发生了多期碰撞之后的地块变形重组事件。最终在晚始新世(37Ma)完成最后一期变形(沙捞越运动)。第二阶段是晚始新世(35Ma)到中中新世(15.5Ma),位于西巴拉姆线以东至菲律宾卡加延一带的古南海从西巴拉姆线以东,向婆罗洲岛下方俯冲,随后扩散到沙巴以及巴拉望岛以南的地区,直至菲律宾的民都洛岛一带停止俯冲。由此产生的拖曳力是南海扩张的主要诱因。与古太平洋板块俯冲产生的效果相似,古南海的俯冲使得婆罗洲岛与南沙地块不断靠近。在中中新世(15.5Ma),引起南沙地块与婆罗洲岛在沙巴地区的碰撞(沙巴造山)以及巴拉望北部陆壳与菲律宾岛弧的碰撞而停止。由此带来的不整合面在南海南部普遍可见,甚至到达了巴拉望岛一带。而现今南沙海槽与巴拉望海槽并非是俯冲带的前渊,前者是对沙巴新近纪增生楔重力驱动变形的响应,后者是巴拉望岛北侧伸展背景下产生的半地堑盆地,在后期增生楔的作用下发生强烈沉降所形成。真正的俯冲带则分别位于南沙海槽东南部以及巴拉望海槽东南部。据现有证据推测,最少在10Ma之前古南海就在菲律宾民都洛一带停止俯冲,从而完成了整个古南海的封闭。