摘要:

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摘要:海洋内孤立波是一种在稳定层化海水内部广泛分布的波动，对物质能量传输和海洋环流具有重要作用，也对海洋工程建设和舰船航行安全产生了重要影响。机器学习技术利用数据训练模型，使计算机具备学习和改进性能的能力，在图像检测、分割和预测等领域得到广泛应用。探讨了机器学习在内孤立波检测识别、参数反演和传播预测方面的应用，并指出当前研究中存在的问题，如内孤立波数据集和专门算法研究不足等。最后，分析了机器学习在内孤立波研究中的未来发展趋势。

摘要:海洋三维温盐场信息是描述海洋物理属性特征和掌握海洋物理运动过程的重要参数，获取准确的海洋三维温度和盐度信息对于认识海洋、开发利用海洋和海洋科学研究等具有重要意义。随着人工智能与深度学习方法的发展，采用深度学习方法的海洋次表层三维温盐场智能探测研究成为热点之一。从海洋温盐观测数据集、传统机器学习方法三维温盐智能探测、一般神经网络三维温盐智能探测和深度学习三维温盐智能探测等方面展开，对与海洋三维温盐场智能探测相关的研究进展进行综述，最后针对三维温盐场智能探测存在的问题和未来的发展趋势进行了总结和展望。

摘要:SAR 遥感观测是海洋动力现象研究的一种重要方法，然而北极海洋的 SAR 遥感观测还比较少， 关于高纬度区域 SAR 遥感图像的解译存在一定困难。利用 Sentinel-1 遥感图像对北极地区喀拉海的典型动力现象进行了遥感观测，根据喀拉海的地形和水动力结构对喀拉海海洋现象的 SAR 图像进行了解译。研究表明： 在喀拉海的 Sentinel-1 遥感图像中可以发现清晰的海洋内波、涡旋和锋面的表面特征，分析了其生成原因，为高纬度地区 SAR 图像特征识别与分析提供了参考，有助于深入开展星载 SAR 北极地区海洋现象的遥感研究。

摘要:海洋湍流的基本结构之一是各种尺度的涡旋，既有构成背景场流的随机小尺度涡旋，又有在统计意义上存在拟序结构的中尺度涡。针对印度洋广泛存在的中尺度涡，研究使用长时间序列、空间分布均匀的卫星测高数据，开展了印度洋中尺度涡遥感调查和结果验证。结果显示，印度洋中尺度涡主要分布在南印度洋南极绕极流区域、澳大利亚西部海域、莫桑比克海峡以及北印度洋的阿拉伯海以及孟加拉湾。北印度洋由于空间区域所限，其中尺度涡生命周期和移动距离均较小；而南印度洋存在大量长生命周期的中尺度涡， 部分涡旋可以横跨整个南印度洋运动。基于 ARGO 现场观测数据以及多源海洋三维再处理数据，对中尺度涡遥感调查结果进行了验证，中尺度涡表层遥感信号与水下温度信号显示了较好的一致性。

摘要:使用 2010–2020 年微波和红外融合 SST 数据，利用温度梯度法计算总温度梯度，获取了南海海面温度的水平变化梯度，开展了锋面位置、锋面平均强度及中心线长度的研究。利用锋面信息结果，开展了南海锋面气候态分布特征和年际变化分析和锋面强度与海面风场的相关性分析。结果发现：南海区域探测到的 8 个锋面多为河口锋和陆架锋，均有明显的季节态变化。1–2 月检测到的锋面数量最多，所有锋面均可被检测；3–4 月有较小幅度地减少，主要体现在马来西亚–菲律宾西侧沿岸锋和泰国湾锋的消失；5–9 月呈现持续减少的趋势，并在 9 月达到最小值，仅检测到台湾海峡及广东福建沿岸锋和越南沿岸锋；10–12 月开始有所回升，南海北部沿岸锋面开始被检测到。台湾海峡及广东福建沿岸锋平均梯度全年与风速的相关程度都在 0.48 以上，越南沿岸锋与纬向风相关系数最低为 0.021。相比较夏季来说，冬季平均梯度与风速的相关程度较高。

摘要:海洋中尺度涡是一种常见的中尺度海洋现象，研究海洋中尺度涡的分布及运动特性对航运、气候、军事等具有重要作用，海洋中尺度涡的识别是海洋学和计算机科学领域的一个热门研究课题。运用深度学习的方法和框架，对中尺度涡的二维识别和三维结构构建展开研究分析。首先，获取全球海洋再分析数据并进行流线可视化，构建涡旋流线数据集；其次，利用 YOLO v5s 卷积神经网络对涡旋流线数据集进行训练， 并对南海区域中尺度涡进行有效检测。实验结果表明，YOLO v5s 训练后得到最优模型经过测试，平均检测精度均值达到了 86.10%；最后，根据涡旋检测结果，对检测出的同时刻不同深度的涡旋判断是否属于同一涡旋， 确定后进行该涡旋的三维结构构建。

摘要:黑潮是著名的太平洋西边界流，是东中国海环流系统的主动脉。我国东海和黄、渤海的水文状况，基本上受黑潮及其分支所制约，因此，对黑潮的研究受到国内外学者的广泛关注。针对 AVISO 高度计地转流资料，采用改进的特征线法和最大梯度法，实现对黑潮表层流轴的自动化探测。利用经验模分解方法对黑潮流轴的离岸距离序列进行了分解，并利用自组织映射方法对黑潮流轴进行了分类。结果表明，黑潮流轴在本州岛南部和九州岛南部海域摆动幅度较大，在四国岛南部海域摆动幅度较小。在九州岛南部海域，黑潮流轴在所研究时间段内有超过一半时间呈近岸平直特征，而“大弯曲”状态占比约 35%。

摘要:掌握南海三维温盐场特征对于研究南海海洋动力环境及其对海洋气候变化的影响具有重要意义。基于海洋再分析数据 GLORYS12V1 和 AVHRR OISST 数据，开展了南海温盐空间分布及季节变化分析， 以及海表温度对台风过程的响应特征分析。分析结果表明：南海海表温度一般为 25~32℃，最高温度出现在 8 月的黄岩岛附近海域，海表盐度一般为 32~35 psu，最高盐度出现在 7 月的东海附近海域；温盐垂向结构表现为表层高温低盐，随着深度增加温盐季节性变化越小。南海地区温跃层深度存在明显季节变化特征，秋冬季节温跃层深度大于春夏两季。根据“威马逊”台风期间海表温度变化特征分析海表温度对台风过程的响应， 台风期间南海水体垂向混合作用增强，海表温度降温明显。

摘要:基于实验室测量数据，构建了盐度和温度多项式形式的 L 波段海水介电模型，并采用最小二乘法和奇异值分解技术求解模型系数。将新模型与目前广泛使用的 Klein-Swift（KS）模型、Meissner-Wentz（MW） 模型以及 George Washington University（GWU）模型进行比较。结果表明：新模型计算的海水介电常数与实验室测量数据的 RMSE 误差为 0.09（实部）和 0.25（虚部），均优于 KS、MW、GWU 模型。

摘要:海表面盐度是研究海洋生态环境和全球气候变化的重要指标。基于多层神经网络，利用实测海表面盐度数据和 MODIS-Aqua 遥感反射率产品，针对渤海建立了海表面盐度的反演模型，随后通过该模型分析了 2022 年 3 月至 2023 年 3 月 4 个季度的渤海盐度时空变化。研究发现：模型的决定系数（R² ）和均方根误差（RMSE）分别为 0.66 和 0.39，优于先前文献提出的多波段线性模型（0.39 和 0.60）。渤海盐度的时空分析表明：黄河冲淡水是影响渤海海表面盐度重要因素，它致使莱州湾和辽东湾的盐度长期降低；9 月份以后随着渤海冷流沿山东半岛南下，随后向渤海海峡和北黄海方向扩散。

摘要:海洋一号 C 卫星（HY-1C）是服务于海洋水色水温、海岸带和海洋灾害与环境监测的业务化应用卫星，是海洋遥感数据的重要来源，对中国 HY-1C 卫星红外辐射计在东南亚海域的 SST 观测数据开展评估与校正工作具有重要意义。本研究基于多源卫星 SST 数据和 ARGO 浮标测量温度数据，对中国 HY-1C 卫星在东南亚海域的 SST 数据进行了质量评估和改进工作。HY-1C SST 数据的质量评估结果表明：HY-1C 白天的平均偏差、标准差和均方根误差分别为–0.73 ℃、1.38 ℃和 1.56 ℃，夜晚数据偏差分别为–0.95 ℃、1.57 ℃和 1.83 ℃。与其他同类红外辐射计的数据质量对比发现 HY-1C SST 数据精度低于其他红外辐射计。采用月平均差值校正、SST 分区域差值校正、SST 分段校正 3 种校正方法对 HY-1C SST 数据质量进行改进，其中 HY-1C SST 分区域校正的质量提升最明显，标准差、均方根误差接近 1 ℃，夜晚均方根误差比校正前降低了约 0.8 ℃， 白天和晚上均方根误差分别降低了 32.52%和 42.04%。

摘要:研究有效波高（Significant Wave Height，SWH）的特征对海洋灾害预警和海洋生产安全具有重要意义。中法海洋卫星（China-France Oceanography SATellite，CFOSAT）上搭载的世界领先的 SWIM 波谱仪能够测量全球范围内的海浪参数。已有大量研究对 CFOSAT 海浪产品在全球范围内进行评估，然而对区域的研究相对较少。本研究采用中国近海 39 个浮标的海浪数据来评估 2020 年 SWIM 二级产品的数据质量，空间和时间匹配窗口分别为 100 km 和 5 min。结果表明：经过对陆地干扰施加不同程度的控制，SWIM 有效波高产品具有较高的精度。在完全去除陆地干扰后，星下点 SWH 与浮标观测的一致性较高，均方根误差为 0.346 m， 相关系数为 0.943，散射因子为 0.182。SWIM 数据与浮标观测数据之间的总体差异随着 SWH 的增加而增大。 6°、8°、10°入射角波束和合成波束 SWH 与浮标观测一致性良好，但精度略低于星下点 SWH。这些发现都有力地证明 SWIM 二级产品在中国近海具有很高的可信度。

摘要:采用光滑粒子流体动力学（SPH）方法，建立了刚体入水六自由度响应模型，实现了波浪环境下小型回转体高速入水过程的数值模拟。对波浪环境下小型回转体高速入水过程中的运动姿态、冲击载荷进行讨论分析，结果表明：波浪条件下入水点相位不同，导致回转体实际入水角不同，实际入水角越大，入水冲击载荷越大，弹道越稳定；实际入水角越小，入水冲击载荷越小，弹道越易发生失稳。本研究表明，入水点相位对小型回转体弹道特性和冲击载荷产生影响，进而为波浪条件下跨介质武器低载稳定入水提供基础性技术支撑。

摘要:为获取墨西哥湾区域海水的温度、盐度和比容异常数据，采用地转经验模态 GEM 方法，通过将墨西哥湾区域的所有历史实测温盐深数据整合在一起，建立一个散点的拉格朗日矩阵，将已有的温盐深数据投影到此二维空间上，从而建立一个传播时间与温度、盐度和比容异常的经验关系。进而结合 IES 实测的传播时间便可最终反演得到温度、盐度和比容异常，得到流速剖面。最后根据构建的墨西哥湾区域的地转经验模态，便可推知墨西哥湾区域的海水传播时延随着温度、盐度和比容异常的变化关系，为更好地研究该海域深海温盐流场提供了有效根据。

摘要:逆式回声仪（Inverted Echo Sounder，IES）是深海声层析领域主要的信息采集设备，它发射声信号并根据接收时间来反演海洋区域的物理性质。但是由于海洋深度的不均匀性，不同设备采集的信息难以进行统一使用。针对上述问题，基于墨西哥湾逆式回声仪采集数据开展研究，结合 IES 数据转化方法实现传播时间信息的拟合与去噪。还针对季节偏差与参考面转化进行深入研究，提出了一种考虑季节偏差的方法，将季节偏差从测量数据中剔除，并将时间数据转化到定义参考面上，有效提升了数据处理方法的鲁棒性。方法可适用于其他海域逆式回声仪数据的处理，也可为其他类似研究提供参考。

摘要:声波是水下信息获取和目标探测的主要手段，其在海洋波导中的传播特性及声场分布与海洋动力环境紧密相关。基于 LLC4320 再分析数据，针对吕宋海峡及其周边海域，开展了局部环境场特征和声学特征分析， 评价了高分辨率数据对于声学特征研究的适用性。首先，通过分析该区域 1 月温盐场的时间和空间变化特征，结合跃层的空间分布和时间变化，研究了吕宋海峡区域的动力环境特征；其次，开展了声传播规律的研究，并评价了声速、声传播特征等与温盐场的相关性，可为高分辨率的海洋数值模拟在海洋声学特征研究中的应用提供参考。