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多目标海洋环境预报技术发展趋势和启示 认领 引用 被引量：1
1
作者 李毅能 朱宇航 +9 位作者 彭世球 陈植武 韦惺 李骏旻 李少钿 谢培炜 廖嘉文 龚延昆 唐世林 蔡树群 《中国科学院院刊》 CAS CSSCI CSCD 北大核心 2026年第1期107-119,共13页
随着“海洋强国”战略的稳步推进,以及全球海洋活动的不断拓展,海洋环境安全保障已成为国家的重大战略需求。深海的温度、盐度、声速,以及海浪、内孤立波、近岸裂流等环境信息,对航行安全和水下装备的运用有着至关重要的影响。传统的单... 随着“海洋强国”战略的稳步推进,以及全球海洋活动的不断拓展,海洋环境安全保障已成为国家的重大战略需求。深海的温度、盐度、声速,以及海浪、内孤立波、近岸裂流等环境信息,对航行安全和水下装备的运用有着至关重要的影响。传统的单一要素预报模式,已难以满足多目标环境保障的需求。为此,发展一套涵盖基础海洋要素预报(温盐流场),以及特定过程灾害预警(拍岸浪、裂流、内孤立波等)的多目标、高分辨率预报技术体系,成为必然的发展趋势。近年来,人工智能技术的迅猛发展及其与传统数值模拟、数据同化技术的深度交叉融合,正在成为推动该领域技术革新的新范式。文章系统地梳理了多目标海洋预报技术的发展脉络与前沿动态,总结了国内外的进展情况,剖析了核心挑战,并从观测网络、预报模式和学科融合等维度提出了发展启示,旨在为构建自主可控、世界领先的新一代海洋环境安全保障体系提供参考。 展开更多
关键词 多目标预报技术 特定过程预警 水下环境信息 海洋环境安全保障
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透明西太平洋:地球系统科学前沿突破 认领 引用
2
作者 吴立新 田纪伟 +4 位作者 孙卫东 刘海龙 陈天宇 曹知勉 荆钊 《中国科学院院刊》 CAS CSSCI CSCD 北大核心 2026年第1期142-151,共10页
西太平洋发育全球最典型的沟-弧-盆体系,流固相互作用强烈,是研究地球系统多圈层相互作用的最佳选区。开展西太平洋跨圈层动力过程与物质能量循环研究,不仅是地球系统科学前沿的核心课题,更与全球气候变化应对、海洋资源可持续开发及深... 西太平洋发育全球最典型的沟-弧-盆体系,流固相互作用强烈,是研究地球系统多圈层相互作用的最佳选区。开展西太平洋跨圈层动力过程与物质能量循环研究,不仅是地球系统科学前沿的核心课题,更与全球气候变化应对、海洋资源可持续开发及深海环境保护等重大战略需求紧密相关。文章重点介绍了“西太平洋地球系统多圈层相互作用”重大研究计划实施以来,在海洋多尺度动力过程相互作用、跨圈层物质交换、板块俯冲与地球深部碳循环,以及高分辨率地球系统模拟方面的重要突破,并指出未来研究需着力构建立体化观测与公里尺度地球系统模拟体系,深化跨圈层耦合机制认识,推动人工智能与地球系统科学的深度融合,从而实现西太平洋地球系统的状态、过程和变化透明。 展开更多
关键词 地球系统科学 西太平洋 多圈层相互作用 理论突破 数值模拟
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渤海泥沙对极端天气的动力响应:进展与展望 认领 引用
3
作者 赵张益 王程浩 +4 位作者 谢琳 李怀远 谢华亮 侯志强 魏燕杰 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2026年第3期583-592,共10页
极端天气事件是塑造海岸地貌的关键因素,揭示其泥沙动力响应机制对海岸带韧性管理至关重要。本文综合现场观测、卫星遥感及数值模拟成果,按照泥沙起动与再悬浮、悬沙时空分布重塑及通量与源汇演变的过程链条,系统综述渤海极端天气下泥... 极端天气事件是塑造海岸地貌的关键因素,揭示其泥沙动力响应机制对海岸带韧性管理至关重要。本文综合现场观测、卫星遥感及数值模拟成果,按照泥沙起动与再悬浮、悬沙时空分布重塑及通量与源汇演变的过程链条,系统综述渤海极端天气下泥沙动力响应研究进展。研究表明:波流耦合使底部剪切应力增至常态的数倍至数十倍,海床液化使侵蚀速率提高5~10倍,二者共同构成泥沙大规模再悬浮的核心机制;极端事件期间悬沙质量浓度较常态提高10~100倍,高浑浊度带扩散路径受风场显著调控;台风与寒潮动力机制存在分异,单次台风可贡献全年泥沙净通量的5%~33%,寒潮以持续累积作用为主,并可引发源汇格局快速转换;据此提出“事件驱动—地貌调整—响应演变”正反馈机制。未来应聚焦高浓度浮泥流变特性观测、极端事件群集累积地貌效应及智能预测体系构建,以支撑渤海海岸带韧性治理。 展开更多
关键词 泥沙输运 极端天气 波流耦合 源汇格局 再悬浮 渤海
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杭州湾风速特征及其与潮浪关系 认领 引用
4
作者 董伟良 韩宇 +3 位作者 邵杰 姚文伟 黄世昌 甘建军 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2026年第1期683-691,共9页
基于环杭州湾县区多年实测风速资料,采用资料整理法分析风速时空分布规律,利用嵊泗站近65 a实测风速和台风最佳路径资料,基于多元回归分析法建立台风期嵊泗风速计算公式,结合湾顶乍浦增水情况,采用理论分析法建立乍浦风暴潮增水计算式,... 基于环杭州湾县区多年实测风速资料,采用资料整理法分析风速时空分布规律,利用嵊泗站近65 a实测风速和台风最佳路径资料,基于多元回归分析法建立台风期嵊泗风速计算公式,结合湾顶乍浦增水情况,采用理论分析法建立乍浦风暴潮增水计算式,将6种不同风浪公式预测值与多年实测波浪进行比较,确定杭州湾风浪公式适用性。结果表明:环杭州湾风速总体呈下降趋势,下降速率呈“南岸>北岸>海岛”的分布特点;风速大小整体呈“海岛>北岸>南岸”的分布特点,越往内陆风速越小,最大风速和平均风速比值k与平均风速大小呈反相关;杭州湾风速相关性较高,平均相关系数为0.66,风速相关性随距离的增加而降低,海岛相关性最高,杭州湾北岸与南岸相关性最差;小风区海湾风浪联系式和基本式差异较小,大风区海湾风浪计算建议采用风浪基本式,杭州湾大风期风速和波高关系基本服从莆田风浪基本式。 展开更多
关键词 杭州湾 时空数据 风速 潮汐 波浪传播 相关性
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The impact of seasonal environmental changes on coral restoration's improvement of biological and carbonate carbon pumps 认领 引用
5
作者 He Zhao Yicheng Liu +5 位作者 Pei Yang Wanze Dou Xiangbo Liu Wentao Zhu Aimin Wang Xiubao Li 《Acta Oceanologica Sinica》 SCIE CAS CSCD 2026年第3期135-148,共14页
Coral reefs are critical for marine biodiversity and coastal protection but face severe threats from climate change and human activities.This study conducted seasonal surveys on the composition of biological communiti... Coral reefs are critical for marine biodiversity and coastal protection but face severe threats from climate change and human activities.This study conducted seasonal surveys on the composition of biological communities and organic carbon content in the restored,natural,and fragmented reef areas in the northern part of Wuzhizhou Island,while continuously monitoring carbonate system parameters in the restored area.Results showed improvements in substrate complexity and coral coverage,with increased fish and macrobenthos densities,particularly in spring and summer.Fish numbers and large benthic species densities were higher in the restored area than in the fragmented area.Organic carbon content was also higher in the restored areas,indicating ongoing nutrient accumulation.Seasonal fluctuations in carbonate system indicators reflected coral growth and calcification in spring and summer,with positive net ecosystem productivity(NEP)and net ecosystem calcification(NEC).In contrast,winter conditions led to negative NEC and nearzero NEP,indicating decalcification.Furthermore,the study emphasizes the critical roles of the biological carbon pump(BCP)and coral carbonate pump(CCP)in the restoration process.In spring and summer,the increase in species diversity and abundance in the restored area can enhance overall ecological stability,thereby supporting the function of the BCP.The CCP further supports this by regulating carbonate chemistry and enhancing the reef's capacity to adapt to environmental changes.These processes are crucial in fostering the long-term recovery of coral reef ecosystems. 展开更多
关键词 coral restoration biological carbon pump coral carbonate pump ecological recovery ecosystem stability
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基于嵌套Copula的台风-浪-流三维联合概率建模 认领 引用
6
作者 戴靠山 程浩 +1 位作者 张元博 盛超 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2026年第1期30-39,共10页
针对台风风速、显著浪高和海流速度相关特性及其联合概率建模研究不足的问题,提出了一种基于阿基米德型嵌套Copula的台风-浪-流三维联合概率建模方法,并验证其在多元极值联合建模中的适用性与准确性。以我国珠三角海域2个典型近海场地为... 针对台风风速、显著浪高和海流速度相关特性及其联合概率建模研究不足的问题,提出了一种基于阿基米德型嵌套Copula的台风-浪-流三维联合概率建模方法,并验证其在多元极值联合建模中的适用性与准确性。以我国珠三角海域2个典型近海场地为例,构建了SWAN+ADCIRC的物理耦合数值模型,获取了1988—2023年极值样本数据。结果表明,台风平均风速、显著浪高与海表面平均流速之间存在较强的相关性,台风平均风速与显著浪高的年最大值线性相关系数最大可达0.9605。台风-浪-流极值依赖结构及其最优嵌套Copula模型具有显著的场地特异性,且环境等值面形状随场地变化明显。环境等值面上不同变量最大值的伴随值具有敏感性,其中海表面平均流速的变异性最强,可达40%。 展开更多
关键词 台风-浪-流 SWAN+ADCIRC 嵌套Copula 联合概率建模 环境等值面
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Mechanisms of upper ocean chlorophyll a response to fast-moving Typhoon Hagupit in South China Sea 认领 引用
7
作者 Haoyu WANG Bing YANG +1 位作者 Yuqi YIN Po HU 《Journal of Oceanology and Limnology》 SCIE CAS CSCD 2026年第2期528-544,共17页
Typhoons can induce significant changes in the upper ocean,increasing sea surface nutrients via mixing,entrainment,and upwelling,which often leads to a substantial phytoplankton bloom in an oligotrophic region of the ... Typhoons can induce significant changes in the upper ocean,increasing sea surface nutrients via mixing,entrainment,and upwelling,which often leads to a substantial phytoplankton bloom in an oligotrophic region of the South China Sea(SCS),subsequently triggers carbon cycling and ecosystem responses,and enhances local marine primary productivity.Using a coupled physical-biogeochemical model,we analyzed the dynamic and ecological responses of the shelf region near the Dongsha Islands in the SCS caused by the fast-moving Typhoon Hagupit,and investigated the underlying mechanisms of sea surface chlorophyll-a increase.Results indicate that after Hagupit,sea surface temperature along the typhoon path rapidly decreased by maximum of 5.2℃,and the chlorophyll a along the typhoon path increased.In the shelf region near the Dongsha Islands,the sea surface chlorophyll a increased from 0.07 mg/m3(weekly average)to 0.14 mg/m3after Hagupit.The maximum increase reached 0.16 mg/m3,occurred 6 days after Hagupit,which is more than twice the average concentration before the typhoon.In contrast,the subsurface chlorophyll a decreased from 0.18 to 0.10 mg/m3.Power spectral analysis of horizontal velocity indicated that Hagupit triggered strong near-inertial waves(NIWs),which had a period of approximately 31.45 h,slightly greater than the local inertial period,and lasted for about one week.Therefore,we believed that while fast-moving typhoons cannot induce strong Ekman pumping velocity(EPV)as slow-moving ones do,they can trigger NIWs.The NIWs enhanced turbulent mixing in the upper 60 m,causing directly a rapid increase in sea surface chlorophyll a and nutrients after the typhoon.Two to three days later,the nitrates uptake by sea surface phytoplankton increased,promoting phytoplankton growth.Therefore,the variability in upper-ocean chlorophyll a induced by fast-moving typhoons involves not only strong dynamic processes but also significant participation of marine biological processes. 展开更多
关键词 fast-moving typhoon near-inertial waves chlorophyll-a concentration Regional Ocean Modeling System(ROMS)-Carbon,Silicon,Nitrogen Ecosystem(CoSiNE)model turbulent mixing
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夏季澄迈花场湾海草床碳储量及其空间分布特征研究 认领 引用
8
作者 沈捷 陈石泉 +5 位作者 李贝柔 彭保 张剑 罗凡骅 林道国 蔡泽富 《广西科学》 CAS 北大核心 2026年第2期324-336,共13页
海草床是海岸带蓝碳生态系统的核心组成,其高效固碳与长期储碳功能对应对全球气候变化具有重要价值。南海热带半封闭海湾海草床碳储量特征与驱动机制研究薄弱,制约了区域蓝碳资源精准评估与保护利用。本研究以海南澄迈花场湾为研究区,于... 海草床是海岸带蓝碳生态系统的核心组成,其高效固碳与长期储碳功能对应对全球气候变化具有重要价值。南海热带半封闭海湾海草床碳储量特征与驱动机制研究薄弱,制约了区域蓝碳资源精准评估与保护利用。本研究以海南澄迈花场湾为研究区,于2025年夏季开展野外采样与室内分析,系统揭示海草床沉积物有机碳含量与储量的水平与垂直空间分布规律,解析关键生物与环境因子的调控机制,并定量估算生态系统总碳储量。结果表明:花场湾海草床为单一贝克喜盐草(Halophila beccarii)优势群落,呈斑块状空间分布,地下生物量[(6.19±3.56)g DW/m2]显著高于地上生物量[(1.30±0.74)g DW/m2],地下部分有机碳含量(19.14%)为地上部分(8.07%)的2.4倍;沉积物容重平均值为(1.48±0.13)g/cm2,有机碳含量平均值为(1.36±0.23)%,垂直方向上,有机碳含量在51—100cm层达峰值[(1.65±0.34)%];植被碳密度平均值为(0.21±0.12)Mg C/hm2,100cm深度沉积物碳密度平均值为(169.45±48.40)Mg C/hm2,区域总碳储量达10482.47Mg C,其中沉积物碳储量占比99.85%。海草空间分布格局、海草生物量、水体盐度、溶解氧、溶解性无机氮及沉积物含水率、总氮是调控有机碳空间分布的关键因子。本研究明确了热带半封闭海湾小型海草床碳储量与空间分布特征,可为南海同类海湾海草床生态保护、修复及蓝碳核算提供基础数据与科学支撑。 展开更多
关键词 澄迈花场湾 海草床 沉积物 有机碳储量 空间分布 蓝碳 夏季
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南海珊瑚礁固碳评估方法研究进展 认领 引用
9
作者 袁翔城 唐硕 +1 位作者 周伟华 龙爱民 《热带海洋学报》 CAS CSCD 北大核心 2026年第3期1-9,共9页
珊瑚礁通过固碳在全球碳循环中发挥重要作用。南海珊瑚礁覆盖面积约占全球11%,具有显著的生态和碳储价值。本文系统梳理珊瑚礁固碳评估方法的最新进展,聚焦ReefBudget、地球化学、遥感、三维建模及生态模型的应用与优劣势,提出多方法集... 珊瑚礁通过固碳在全球碳循环中发挥重要作用。南海珊瑚礁覆盖面积约占全球11%,具有显著的生态和碳储价值。本文系统梳理珊瑚礁固碳评估方法的最新进展,聚焦ReefBudget、地球化学、遥感、三维建模及生态模型的应用与优劣势,提出多方法集成的综合评估体系:ReefBudget通过标准化普查量化碳酸盐收支,地球化学方法验证钙化速率,遥感和三维建模扩展空间尺度与结构分析,生态模型预测长期动态。南海研究受限于复杂地形和区域化数据不足,未来需通过多方法集成实现实时监测,建立南海固碳数据库,提升评估精度和增汇能力。 展开更多
关键词 珊瑚礁 固碳 ReefBudget 地球化学 遥感 蓝碳
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珠江口沉积物粒度变化对西北太平洋强台风路径变化的响应 认领 引用
10
作者 李诗颖 林振文 +5 位作者 张亚南 李雨龙 郭峰 阳峰 郑思琦 罗俊超 《海洋地质前沿》 CAS CSCD 北大核心 2026年第1期62-71,共10页
在全球气候变暖和海岸带快速城市化的背景下,台风活动强度、频率的任何极端变化,必将严重威胁海岸带地区社会经济的可持续发展。本文采集了珠江口地区的柱状样沉积物进行210Pb测年和粒度分析,探讨该地区近200 a来沉积动力变化及物质... 在全球气候变暖和海岸带快速城市化的背景下,台风活动强度、频率的任何极端变化,必将严重威胁海岸带地区社会经济的可持续发展。本文采集了珠江口地区的柱状样沉积物进行210Pb测年和粒度分析,探讨该地区近200 a来沉积动力变化及物质来源的主导因素,采用沉积物中的砂粒含量作为珠江口地区台风影响强度变化参数,并利用该参数重建珠江口地区近200 a来的台风强度记录。结果显示,1840—1920年珠江口地区台风活动持续增强,1920—1958年间台风影响强度波动较大,而1958年至今台风影响强度在逐渐减弱。珠江口地区台风活动变化与全球气温呈反比,随着全球气温升高,珠江口地区台风活动逐渐减弱,该现象支持西北太平洋强台风路径发生由南向北转移,这为中国沿海城市未来的气候应对策略提供了新的视角。 展开更多
关键词 珠江口 沉积物粒度 台风路径北移
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沟槽地形对岛礁波浪及波生流演变特性影响的数值模拟研究 认领 引用
11
作者 门佳 屈科 《海洋通报》 CAS CSCD 北大核心 2026年第3期309-322,共14页
沟槽系统(Spur and Groove System)是一种典型的礁前斜坡地貌,由间隔规则、分布平行的长条状沙脊(Spur)和槽谷(Groove)组成。在沟槽系统形成、发展和维持的过程中,存在相对稳定的水动力环境,为研究其水动力特性提供了必要条件。本文基... 沟槽系统(Spur and Groove System)是一种典型的礁前斜坡地貌,由间隔规则、分布平行的长条状沙脊(Spur)和槽谷(Groove)组成。在沟槽系统形成、发展和维持的过程中,存在相对稳定的水动力环境,为研究其水动力特性提供了必要条件。本文基于非静压模型NHWAVE建立三维数值波浪水槽,并结合沟槽系统模型,对规则波在沟槽系统岸礁上波生流及波浪演变特性进行数值模拟研究。同时研究了不同波浪要素(入射波高、波浪周期)及水深影响,系统分析了平均流场、环流强度以及消能率在沟槽系统岸礁上的变化规律。研究结果表明:沟槽系统显著改变了波浪流场的分布,且与波浪共同作用,形成了拉格朗日环流,进一步增强了波浪的能量耗散,进而有效减弱了波浪对沿岸地区的侵蚀,保护了沿岸地貌的稳定性。 展开更多
关键词 NHWAVE 沟槽系统 规则波 波生流 数值模拟
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南海北部台风及台风型海浪统计特征分析 认领 引用
12
作者 张海燕 罗军 +2 位作者 李希茜 姚小娟 张宇 《海洋预报》 CSCD 北大核心 2026年第3期56-65,共10页
利用1949—2023年中国气象局热带气旋最佳路径数据集,从两类不同源地台风视角对南海北部台风活动特征进行统计分析。结果表明:两类台风在生成消亡时空规律、移动路径、移动速度、影响强度、影响时长及其季节变化特征等方面存在明显差异... 利用1949—2023年中国气象局热带气旋最佳路径数据集,从两类不同源地台风视角对南海北部台风活动特征进行统计分析。结果表明:两类台风在生成消亡时空规律、移动路径、移动速度、影响强度、影响时长及其季节变化特征等方面存在明显差异。利用欧洲中期天气预报中心第五代全球气候再分析数据集(ERA5)逐时有效波高资料,进一步分析了两类台风型海浪气候特征,讨论了海浪变化与台风活动的关系。结果显示:两类台风型海浪的有效波高均呈从东北向西南、从外海向近岸逐级递减的空间分布特征,其中移入性台风型海浪波高普遍偏大;台风型海浪波高与台风强度存在较好的线性拟合关系,且移入性台风影响下的拟合关系更好。 展开更多
关键词 土台风 移入性台风 台风型海浪 南海北部 统计特征
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台风“尼伯特”期间浪致混合对西北太平洋温跃层影响 认领 引用
13
作者 王士成 韩树宗 +2 位作者 高淑敏 彭勃 赵亚明 《海洋湖沼通报（中英文）》 CSCD 北大核心 2026年第2期1-10,共10页
波浪破碎能在海洋表层引起湍流混合的加强,但台风过程是否会增强波浪破碎诱导的混合作用,及其对混合层以下的温跃层会产生怎样的影响仍不清晰。本文以台风“尼伯特”为研究对象,基于海洋-大气-海浪耦合模型COAWST(Coupled ocean-atmosph... 波浪破碎能在海洋表层引起湍流混合的加强,但台风过程是否会增强波浪破碎诱导的混合作用,及其对混合层以下的温跃层会产生怎样的影响仍不清晰。本文以台风“尼伯特”为研究对象,基于海洋-大气-海浪耦合模型COAWST(Coupled ocean-atmosphere-wave-sediment transport)研究了波浪破碎导致的湍流混合对西北太平洋温跃层深度、厚度、强度等特征的影响,结果表明:台风“尼伯特”期间,浪致混合作用显著加强了100 m以浅的湍流混合,导致混合层加深,SST降低,温跃层上界深度明显加深、下界深度变化较小,跃层厚度变薄,强度略加强。此外,引入浪致混合作用能够明显改善台风期间COAWST模型对SST的模拟效果。 展开更多
关键词 台风尼伯特 湍流混合 浪致混合 温跃层
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基于异质集成机器学习模型的海岸带滑坡灾害易发性评价与区划 认领 引用 被引量：2
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作者 豆红强 刘银 +2 位作者 王浩 简文彬 严华祥 《地质科技通报》 CAS CSCD 北大核心 2026年第2期338-350,共13页
随着海洋工程建设的快速推进和极端天气事件频发,海岸带滑坡的风险显著增加。然而,现有关于滑坡易发性区划的研究多集中于内陆山地滑坡,对海岸带滑坡灾害的易发性评价尚缺乏系统研究。以福建省海岸带为研究区,通过收集海岸带滑坡历史数... 随着海洋工程建设的快速推进和极端天气事件频发,海岸带滑坡的风险显著增加。然而,现有关于滑坡易发性区划的研究多集中于内陆山地滑坡,对海岸带滑坡灾害的易发性评价尚缺乏系统研究。以福建省海岸带为研究区,通过收集海岸带滑坡历史数据,利用信息增益比法和皮尔森相关系数法构建适用于海岸带滑坡的易发性评价指标体系。以粒子群优化支持向量机(PSO-SVM)和随机森林(RF)为基学习器,构建Stacking异质集成学习模型,开展福建省海岸带滑坡的易发性评价和区划研究,探讨不同训练集与测试集划分比例对异质集成模型预测精度的影响。结果表明:Stacking异质集成学习模型在训练-测试集比例为70∶30时表现最佳,其准确度、精确度、召回率、F1分数值分别为0.869,0.842,0.909,0.874,其中准确度、精确度与F1分数较其他模型提升了最高0.198,0.227和0.140,其受试者工作特征(ROC)曲线下方面积(area under the curve,简称AUC)值为0.938,较其他模型提高了0.019~0.216;表明Stacking异质集成模型在海岸带滑坡易发性评价中具有较强的适用性和优越性。 展开更多
关键词 海岸带滑坡 机器学习 集成模型 滑坡易发性 异质集成 Stacking模型
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微波消解-ICP-MS法测定海洋沉积物中铜、铅、锌、镉、铬 认领 引用 被引量：2
15
作者 袁润蕾 李小辉 +1 位作者 于亚辉 刘春霞 《化学工程师》 CAS 2026年第1期28-31,73,共4页
本文建立了以HF-HCl-HNO3-H2O2(3mL+5mL+2mL+2mL)为消解体系,结合微波消解前处理,采用电感耦合等离子体-质谱法(ICP-MS)测定海洋沉积物中Cu、Pb、Zn、Cd、Cr元素含量的分析方法。并对样品消解酸体系的选择、称样量、消解酸比... 本文建立了以HF-HCl-HNO3-H2O2(3mL+5mL+2mL+2mL)为消解体系,结合微波消解前处理,采用电感耦合等离子体-质谱法(ICP-MS)测定海洋沉积物中Cu、Pb、Zn、Cd、Cr元素含量的分析方法。并对样品消解酸体系的选择、称样量、消解酸比例等实验条件进行了优化,确定了最佳前处理条件;通过优化仪器条件有效排除质谱干扰,以103Rh为内标元素,确定了63Cu、208Pb、66Zn、114Cd、52Cr为目标同位素。各元素校准曲线的相关系数均在0.999以上,方法检出限为0.015~1.63μg·g-1,相对误差(RE)为0.79%~8.57%,相对标准偏差(RSD)为0.57%~2.19%,测定结果满足DZ/T 0130-2006《地质矿产实验室测试质量管理规范》要求。 展开更多
关键词 微波消解 电感耦合等离子体-质谱法 海洋沉积物 铜 铅 锌 镉 铬
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厄尔尼诺-南方涛动研究的海气耦合模式:物理驱动与数据驱动模型的融合建模及示范案例 认领 引用 被引量：1
16
作者 张荣华 李殷楠 +10 位作者 杜双盈 高川 周路 朱聿超 于洋 陶灵江 智海 冯立成 陈林 徐邦琪 陆波 《大气科学学报》 CSCD 北大核心 2026年第1期1-19,共19页
厄尔尼诺-南方涛动(El Nino-Southern Oscillation,ENSO)作为地球气候系统中最强的年际变率模态,其演变对全球气候及社会经济具有深远影响,实现ENSO的精确模拟与预测一直是气候科学的核心挑战。目前ENSO模拟与预测主要依赖两类模型:一... 厄尔尼诺-南方涛动(El Nino-Southern Oscillation,ENSO)作为地球气候系统中最强的年际变率模态,其演变对全球气候及社会经济具有深远影响,实现ENSO的精确模拟与预测一直是气候科学的核心挑战。目前ENSO模拟与预测主要依赖两类模型:一类是基于物理驱动的海洋-大气动力模式,它们能够显式描述与ENSO相关的海气耦合过程,但受参数化方案和分辨率等限制,在模拟和预测精度、计算效率及实时预报方面仍存在较大误差与不确定性,且在构建过程中未充分利用历史观测数据。另一类为基于人工智能(artificial intelligence,AI)的数据驱动模型,如卷积神经网络(convolutional neural network,CNN)、U-Net及物理信息神经网络(physics-informed neural network,PINN)等,该类模型善于从历史数据中挖掘海气变量间复杂的非线性时空关系,在提升预测技巧方面优势显著,但也存在物理约束缺失、泛化能力弱等问题。近年来,物理驱动与数据驱动相结合的融合建模方法逐渐成为研究热点。其融合方式主要包括两种:一是在物理模式中引入AI技术以优化物理过程的表征等;二是在AI架构中嵌入物理约束以增强过程和机制的一致性,从而在保持物理合理性的同时,提升对ENSO非线性特征的刻画能力,有效整合了两类方法的优势。本文重点回顾作者团队在利用AI技术开展海洋-大气相互作用融合建模方面的近期研究,结合具体案例阐述融合方法实现路径与应用成效,包括:基于观测数据与PINN构建了改进的上层海洋垂向扩散参数化方案;利用U-Net构建了热带太平洋海表风应力模型及与不同复杂程度的海洋动力模式的耦合,率先实现了AI大气模型与动力海洋模式的融合建模。文中进一步分析了当前融合建模面临的关键问题与挑战,展望了其在海气相互作用过程表征与模拟方面的发展前景。本研究展示了海气相互作用融合建模的新范式与创新路径,旨在为海气耦合融合建模领域未来发展提供科学依据,推动其在实际ENSO和气候模拟及预测中的更深入应用。 展开更多
关键词 海气耦合 ENSO 物理驱动模式 数据驱动模型 融合建模 示范案例
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渤海低氧的研究现状与发展趋势 认领 引用 被引量：1
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作者 赵建民 张文静 +2 位作者 董志军 王清 张晨 《海洋与湖沼》 CAS CSCD 北大核心 2026年第3期649-659,共11页
溶解氧(dissolved oxygen,DO)是维持海洋生态系统平衡和稳定的关键因子。受气候变暖和人类活动增强的双重驱动,全球沿海水体的低氧程度持续加剧、影响范围不断扩大,已成为威胁近海生态系统健康的突出环境问题。作为典型的半封闭海域,渤... 溶解氧(dissolved oxygen,DO)是维持海洋生态系统平衡和稳定的关键因子。受气候变暖和人类活动增强的双重驱动,全球沿海水体的低氧程度持续加剧、影响范围不断扩大,已成为威胁近海生态系统健康的突出环境问题。作为典型的半封闭海域,渤海生态环境面临着海水暖化、富营养化与人口经济增长等多重压力,近年来其多个区域相继出现不同程度的低氧现象,低氧中心主要位于黄河口东北侧和秦皇岛东南部海域(频次≥3)。该文梳理了国内外学者在该海域低氧的相关研究,刻画了近20年来渤海夏季低氧的空间分布格局,综述了其主要控制过程;总结了渤海低氧的长期发展趋势及其影响因素,并对渤海低氧研究的重点方向提出了建议,旨在为渤海生态健康评估和海洋资源管理提供科学依据与决策支持。 展开更多
关键词 渤海 溶解氧 低氧 气候变化
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Bypassing Typhoons Cause Three-dimensional Dramatic Changes in Temperature and Ocean Heat Content of the Yellow Sea and Bohai Sea:A Case Study with Super Typhoon Maysak(2020) 认领 引用 被引量：1
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作者 Fangguo ZHAI Junyan ZHANG +4 位作者 Yucheng WANG Yujie DONG Yanping MA Cong LIU Zizhou LIU 《Advances in Atmospheric Sciences》 SCIE CAS CSCD 2026年第3期591-611,共21页
The Yellow Sea and Bohai Sea are among the global shelf seas susceptible to typhoons every year.Using observations and high-resolution numerical simulations,the current study investigates the dramatic changes in tempe... The Yellow Sea and Bohai Sea are among the global shelf seas susceptible to typhoons every year.Using observations and high-resolution numerical simulations,the current study investigates the dramatic changes in temperature and ocean heat content(OHC)of the Yellow Sea and Bohai Sea caused by Super Typhoon Maysak in early September 2020,which is representative of northwardortheastward-bypassing typhoons with centers just to the east of the study area.Temperature shows spatially coherent cooling in the upper mixed layer but warming in the subsurface layer in the majority of the offshore waters,due to wind-enhanced vertical mixing.In lower layers from the thermocline to sea bottom,temperature experiences significant warming in northeastern coastal waters of the Shandong Peninsula and in regions just off the Subei Shoal,but significant cooling in western coastal waters of the Korean Peninsula and southern coastal waters of the Shandong Peninsula.Significant temperature warming/cooling in lower layers is caused by coastal downwelling/upwelling.The total OHC of the study area decreases rapidly during Typhoon Maysak(2020)’s passage,which is generated comparably by latent heat loss at the sea surface and southward heat advection out of the study area at the southern boundary.Reduced shortwave radiation contributes positively but secondarily to the decreasing OHC during the first day.A numerical experiment suggests that Typhoon Maysak(2020)-induced OHC decline could have greatly affected the regional climate evolution in the following seasons.More studies are needed to fully understand the impacts of typhoons on regional climate changes in shelf seas at different time scales. 展开更多
关键词 shelf sea dynamics typhoon ocean heat content overturning currents regional climate change
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南海北部陆架底质声学原位测量及中频声速特征 认领 引用 被引量：1
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作者 刘保华 孟祥梅 +1 位作者 陈木俊 阚光明 《海洋学报》 CAS CSCD 北大核心 2026年第4期47-55,共9页
本文首先简要介绍了基于高频微振动贯入技术的底质声学原位测量系统,该系统由机械液压、声学换能器、声波发射采集、总体控制和辅助测量等单元组成,可以用于海底沉积物的中频声速和声衰减系数的原位测量。2025年4月,该系统搭载“向阳红0... 本文首先简要介绍了基于高频微振动贯入技术的底质声学原位测量系统,该系统由机械液压、声学换能器、声波发射采集、总体控制和辅助测量等单元组成,可以用于海底沉积物的中频声速和声衰减系数的原位测量。2025年4月,该系统搭载“向阳红01”号科考船在我国南海北部陆架开展了9个站的底质声学原位测量,其中8个站的最大贯入深度超过3 m,频率覆盖范围1.6~10.0 kHz。计算表明,9个站的声速特征差别明显:第1组3个站的声速比在1.01~1.03之间变化,第2组4个站的声速比明显小于1.0,介于0.97~0.98之间,第3组的两个站的声速比介于前面两组之间,声速比在1.0附近。与同步获得的沉积物柱状样对比发现,声速特征与沉积物的物理性质参数有高度的相关性:当含砂量较高和含水率较低时沉积物的声速大于近底海水的声速,当含砂量较低和含水率较高时沉积物的声速则低于近底海水的声速。含砂量和含水率可能是决定沉积物声速是大于还是小于近底海水声速的主要因素。9个站中,粒径较大(Φ=4.6~4.7)的沉积物中声速频散约为2%,而粒径较小(Φ=5.8~5.9)的沉积物中频散不到1%。另外,利用Hamilton模型预测的各站的声速比原位测量结果高出3.5%~8%,并且预测值均大于近底海水的声速。 展开更多
关键词 南海北部陆架 底质声学 原位测量 中频 声速特征
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Combined LFS and ConvLSTM to forecast marine heatwaves:a case study 认领 引用 被引量：1
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作者 Bowen Zhao Tao Zhang +6 位作者 Yanfeng Wang Pengfei Lin Hailong Liu Ping Huang Wei Huang Pengfei Wang Yiwen Li 《Atmospheric and Oceanic Science Letters》 CAS CSCD 2026年第2期54-60,共7页
Marine heatwaves(MHWs)in the South China Sea(SCS)significantly impact marine ecosystems and socioeconomic development,yet accurately forecasting MHWs remains a challenge.This study developed an upper-ocean temperature... Marine heatwaves(MHWs)in the South China Sea(SCS)significantly impact marine ecosystems and socioeconomic development,yet accurately forecasting MHWs remains a challenge.This study developed an upper-ocean temperature forecasting model based on ConvLSTM for the northern SCS and,in conjunction with the ocean forecasting system LICOM Forecast System(LFS),constructed a hybrid Fusion model using Wasserstein-Distance optimization.The ability of these three models to forecast key MHW metrics with a 10-day lead was assessed during the summer of 2022 in the SCS.Overall,the Fusion model takes advantage of LFS and ConvLSTM,providing superior forecasts for both the duration and intensity of MHWs in the southern SCS.LFS(ConvLSTM)overestimates(underestimates)the duration of MHWs and all models exhibit limitations in forecasting the intensity of MHWs in part of the SCS.The Fusion model's superior forecast skill for MHWs may be attributable to its more realistic representation of the upper-ocean thermal structure with shallower mixed-layer depths during MHWs.This study highlights that combining the deep learning technique with a dynamical model can improve MHW forecasting and has certain physical interpretability. 展开更多
关键词 Marine heatwave Deep learning Dynamical forecast Fusion correction
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