摘要：随着水声装备的快速发展,其性能发挥与海洋环境的耦合越来越紧密,如何为水声传感器提供长时间、大范围、精细化水声环境参数信息,对优化水声传感器设计,充分发挥其探测性能,实现海洋环境与传感器性能发挥的最佳匹配具有重要意义。利用MPI并行编程环境开发了水声环境特征参数并行预报程序,实现了水声环境特征参数的快速预报,针对并行程序存在的任务负载不均衡问题,分析了造成负载分配不均衡的原因,给出了性能优化的策略和方法。测试结果表明,优化后的并行程序,负载均衡问题得到了有效改善,计算时间大幅缩短,大大提升了水声环境参数预报能力。

摘要：海洋温度的变化会显著影响水下声传播、生物活动、气象和洋流等现象,温深是反映海洋变化运动规律的基本参数。投弃式温深剖面仪(Expendable Bathythermograph,XBT)、温盐深测量仪(Conductivity Temperature Depth,CTD)、全球海洋实时观测网(Array for Real-time Geostrophic Oceanography,Argo)等是目前进行海水温深测量的主要仪器。其中XBT因其现场测量简便、效率高、硬件成本低等特点,正在被大规模使用。本文主要介绍有关海洋温度测量的背景及演化历史,分析对比了国内外相关仪器设备的发展现状,总结了国产化产品还存在的差距和不足,另外对传感器、结构设计、数据通讯传输、数据后处理、可靠性研究等关键技术和研究热点进行了详细介绍,最后对未来无人平台的技术发展路线给出了思路和见解,开展投弃式温深剖面仪的相关技术研究和产品研制对实现国产化有积极的推动意义。

摘要：渤海沿岸是风暴潮多发区域。研究者多关心渤海局地风引起风暴潮变化,而忽略黄、东海天气系统对渤海风暴潮的影响。为研究外围天气系统对局地风暴潮的影响,本文采用实测资料对比和设计理想数值试验等方法,对黄、东海天气系统影响的渤海风暴潮进行了研究。结果表明:1、TY1814“摩羯”和TY1818“温比亚”台风风暴潮的实测资料呈现当黄、东海风力较大,而渤海风力较小时,渤海沿岸也会出现较大风暴潮现象;2、从FVCOM(Finite-Volume Coastal Ocean Model)模拟的理想数值试验中发现,黄、东海风向是东南风时,引起渤海沿岸风暴增水极值最大;3、以入海气旋和登陆北上台风两种类型天气系统风向变化设计理想数值试验,发现黄、东海的东南风持续时间对渤海沿岸风暴潮极值大小和出现时间影响较大。理想试验获得的结论不仅能为渤海风暴潮预测和防灾减灾提供理论依据,还能够有效减少预警应急中漏报的现象,降低沿海经济损失。

摘要：社群等级是鱼类行为生态学研究的重要内容。鱼类社群等级是指社会性鱼类通过种内竞争在群体内形成的具有一定顺序的等级序列,会对其生理和行为产生重要影响。在鱼类育苗和养殖过程中,社群等级可能导致攻击行为增加、生理压力增大、生长离散加剧,对鱼类福利产生不利影响。本文综述了近年来国内外有关鱼类社群等级及其影响因素的研究概况,指出鱼类社群等级主要受基因、个性、代谢、个体大小、社群经验等自身条件以及群体密度、饵料丰度、隐蔽物等环境因素的影响。同时,介绍了鱼类社群等级的实验设计与判别方法,探讨了以往鱼类社群等级研究的不足,提出了社群等级研究的发展趋势以及今后应聚焦的研究内容。本文旨在为中国开展该领域研究提供借鉴,并为鱼类育苗、养殖生产中合理规避社群等级带来的不利影响,提高鱼类福利,优化增养殖技术提供科学依据。

摘要：为了培育壳色和生长性状优良的壳紫长牡蛎(Crassostrea gigas)新品系,2021年通过家系选育的方式,以壳色性状为主要选育指标,建立了第1代壳紫长牡蛎选育群体。本研究以壳紫F1为亲本,采用平衡巢式设计建立了36个全同胞家系,并以野生长牡蛎为亲本建立对照组,比较分析了各家系在生长和存活方面的性能表现;同时利用多性状动物模型对壳紫家系幼虫和稚贝期的生长性状遗传参数进行了评估。结果显示,不同生长阶段壳紫长牡蛎家系的存活率和壳高均值均高于对照组,幼虫期分别提高了1.49%~10.18%和3.75%~15.94%,稚贝期分别提高了4.05%~16.94%和15.95%~18.25%。不同壳紫家系的生长和存活情况也存在差异,没有发现在存活率和生长性状方面同时具有优势的家系。壳紫长牡蛎幼虫期壳高和壳长的狭义遗传力范围分别为0.43~0.84和0.49~0.80,稚贝期壳高和壳长的遗传力分别为0.15~0.33和0.18~0.37,均属于中高等遗传力。不同生长阶段壳紫长牡蛎家系壳高和壳长的遗传相关与表型相关均为正相关,幼虫期的相关系数分别为0.67~0.97和0.17~0.51,稚贝期为0.77~0.99和0.14~0.65。本研究表明壳紫长牡蛎家系具有一定的生长和存活优势,其壳高和壳长性状均具有较大的选育潜力。研究结果为培育壳紫长牡蛎新品系提供了重要参考。

摘要：针对海洋安全技术发展对无人自主探测平台的迫切需求,设计了一种具有海洋目标探测功能的水下声学浮标系统,该系统声学探测单元基于姿态感知复合同振式矢量水听器,水声数据采集与实时分析单元采用FPGA+DSP的设计方案,可控制声学探测单元工作时序,并完成水声和姿态信息联合信号处理。为验证水下声学浮标系统目标探测能力,在南海某海域开展目标探测能力试验验证。结果表明,深海良好水文环境条件、浮标采用定深漂流工作模式,对600 t级、10节航速航行科考船探测距离≥10.3 km。

摘要：针对水中目标水声信号探测和姿态感知三维复合同振式矢量水听器应用需求,设计了一种应用于水声信号探测的水下声学滑翔机系统,该系统具有噪声低、效费比高、成本低、维护费用低、可重复使用等特点,可采用剖面滑翔方式采集环境噪声及移动目标辐射噪声信息。水下声学滑翔机声学探测分系统数据采集与实时分析单元采用FPGA+DSP架构的设计方案,控制姿态传感器实时采集矢量水听器姿态信息,完成水声信息、姿态信息联合信号处理。试验结果表明,水下声学滑翔机声学系统可在100~3000 Hz范围内采集水声信号,深海良好水文环境条件,采用剖面滑翔工作模式,对船长42 m、船宽6 m、航速8.4 kn水面航船探测距离≥7.8 km。

摘要：不同的天然气水合物分布对储层地震性质的影响存在显著差异,深入认识储层中的水合物分布,对基于地震性质定量评价水合物资源具有重要意义.然而,目前对含裂隙储层中水合物分布的认识仍然严重不足.为此,文章设计并开展了针对性岩石物理实验,测量了含硬币状定向裂隙岩石在水合物生成过程中的各向异性速度,并进一步分析了不同水合物饱和度条件下裂隙中的水合物分布,及其对各向异性速度和各向异性参数的影响.实验结果表明:随着水合物饱和度的增加,各向异性速度均呈现出整体增加的趋势;当水合物饱和度大于10%时,各向异性速度的增加幅度变得更大,且各向异性速度间的增加速率也表现出强烈差异,具体表现为,垂直于层理面与裂隙面传播的纵波速度和偏振方向垂直于层理面的横波速度分别比其他纵波和横波速度增加得更快.对各向异性结果的深入解释表明:在水合物饱和度小于10%时,水合物可能倾向于黏结在裂隙表面的矿物颗粒上,而当水合物饱和度大于10%时,以黏结矿物颗粒分布的水合物演化为连接裂隙上下表面的桥接分布.研究结果提出了对含裂隙储层水合物分布及其对各向异性地震性质影响的新认识,为含裂隙水合物储层的定量评价提供了重要依据.

摘要：热带海表温度(SST)模拟偏差是困扰海气耦合模式发展的经典问题之一,其原因仍不完全清晰。针对海气耦合模式CESM1(Community Earth System Model version 1)模拟的热带印度洋SST偏差,我设计了单独大气-陆面模式、单独海洋-海冰模式以及海气耦合模式等一系列数值实验。在此基础上,采用大气-陆面模式和海洋-海冰模式隐式(implicit)SST偏差的分析方法,诊断了CESM1模拟的热带印度洋SST偏差的来源,并分析了大气模式和海洋模式中影响热带印度洋上层海温模拟的主要因素。通过分析热带印度洋不同地区SST的模拟偏差来源,发现耦合模式CESM1中孟加拉湾SST模拟偏冷主要是由海洋-海冰模式中过强的垂直混合、平流作用等海洋动力偏差引起的。在阿拉伯海和赤道西印度洋,过多的潜热释放导致SST降低,大气-陆面模式模拟误差是这两个海域SST冷偏差的主要来源。对于赤道中印度洋,潜热通量偏差和垂直混合、平流作用等模拟误差共同影响上层海水温度,潜热释放偏少、海水垂直混合偏弱以及经向平流向南输送过多暖水使耦合模式模拟的赤道中印度洋SST出现暖偏差,而在赤道东印度洋,模拟的SST偏冷是由大气-陆面模式中短波辐射偏少和海洋-海冰模式中海水垂直混合过强引起的,潜热通量偏差影响较小。分析表明,耦合模式中海气相互作用只影响SST模拟偏差的大小,但不是引起SST偏差的根本原因。

摘要：针对水体小角度范围内后向散射强度测量难的问题,基于沙氏成像原理设计了水体沙氏激光雷达系统。介绍了水体沙氏激光雷达系统的设计、模拟及搭建,并对去离子水、自来水及河水三种水体进行水槽实验。详细介绍了多测量介质条件下的距离校正方法。将后向散射的光束宽度和强度变化情况与分光光度计测量数据进行比较,发现激光光束的宽度及强度变化表征光束衰减情况,同时可表征不同水体的后向散射强弱规律。分光光度计数据与水体沙氏激光雷达数据结果具有较好的一致性。