印度洋偶极子

摘要： 印度洋赤道潜流(equatorial undercurrent,EUC)是赤道流系的重要组成部分,对印度洋物质输运和能量交换有着重要意义。基于SODA3.4.2海洋再分析数据,对印度洋EUC的三维空间结构和年际变化特征进行分析,并揭示其年际变率与印度洋偶极子(Indian Ocean dipole, IOD)的联系。结果显示,气候态上,印度洋EUC出现在冬末春初(2~4月)和夏末秋初(8~10月)季节,且空间结构关于赤道呈南北对称分布,其半年周期变化是由赤道纬向东风所引起的向东的次表层压强梯度力(pressure gradient force, PGF)所驱动。年际尺度上,印度洋EUC的结构和强度显著受到IOD的调控,即EUC在正IOD期间几乎能够维持一整年,其强度春季增强、夏季减弱,再随着正IOD的成熟而达到最强,同时其流核中心往赤道东南稍稍偏移。动力诊断结果表明,赤道印度洋次表层向东的PGF是表征印度洋EUC年际变化的重要指标,主导了EUC的年际变化。因此,在IOD期间,风-温跃层-海表温度之间的正反馈机制通过影响印度洋次表层PGF进而调制了EUC的年际变化,同时加强(减弱)的EUC也将通过补偿赤道东印度洋的上升流进而维持正(负) IOD的发展。

摘要： 印度洋偶极子(IOD)是热带印度洋秋季最强的年际变率,它会通过大气遥相关来影响世界许多地区的气候。目前耦合气候模式对IOD预报技巧仍非常有限,远低于热带太平洋的厄尔尼诺事件的预报技巧。鉴于深度学习具备高效的数据处理能力,本文使用深度学习中的卷积神经网络(CNN)与人工神经网络中的多层感知机(MLP)处理再分析观测资料,从而进行IOD预报。由于当预报初始时刻为北半球冬春季时,对IOD事件的预报技巧较低。因此,为探索CNN的预报能力,本文仅使用三种(1~3月、2~4月、3~5月)初始时刻的海表温度异常(SSTA)作为CNN的输入数据,来预报其后续七个月的印度洋偶极子指数(DMI)、东极子指数(EIOI)和西极子指数(WIOI)。结果表明:CNN对DMI、EIOI和WIOI的有效预测时效均超过了6个月。与现在耦合动力模式相比,CNN模型能够显著提升DMI和EIOI的预报技巧,但对WIOI的预报技巧提升有限。当预报提前时间为7个月时,CNN模型能够比较准确地预报1994、1997与2019年的IOD事件。由于CNN模型能够更好地抓住印度洋海温的空间结构特征,它对IOD事件的预报技巧比传统神经网络MLP高。

摘要： 利用3种百年时间尺度的海温资料,探讨了印度洋偶极子(India Ocean Dipole, IOD)向海盆一致模(Indian Ocean Basin, IOB)年际转变的年代际变化,结果发现1940-1970年几乎不存在这一转变现象,1970年以后该现象则十分显著。研究表明,IOD与ENSO之间海气耦合作用的年代际变化是这一转变现象的主要原因,1940-1970年IOD与ENSO之间发生发展相互独立,而1970年以后联系密切。通过进一步对物理量场的诊断分析,揭示了其中主要的动力机理:1970年以前,热带印度洋上空形成的季风环流异常无法与热带太平洋的沃克环流异常进行耦合,IOD事件发生时无法与热带太平洋产生联系。反之,1970年以后,热带两大洋上空两个纬圈环流异常之间耦合作用强烈,正(负)IOD事件发生时,通过海气相互作用,促进El Nino(La Nina)发展,印度洋又会受到来自ENSO的正反馈作用。因此这种“齿轮式”耦合模型能一直持续到冬季和次年春季,热带印度洋上空持续受到东(西)风异常的影响和低层环流的引导,西印度洋有次表层暖水的流入(出),加上印度洋本身海盆尺度较小,西边的暖(冷)水区显著增大,东西海温异常差异迅速减小并向海盆一致变暖(冷)转变,导致了后期冬季、春季正(负)IOB事件的出现。

摘要： 基于1979—2019年ERA5、NCEP/NCAR再分析资料及多套海温资料,分析夏季印度洋偶极子模态对东亚高空急流的影响,并对热力动力机制展开探讨。结果表明,当夏季印度洋偶极子为正(负)位相,即夏季印度洋西部出现暖(冷)异常,东部出现冷(暖)异常时,冬季的东亚副热带急流增强(减弱),极锋急流强度减弱(增强)。伴随着印度洋偶极子位于正位相,增强(减弱)的经向温度梯度,加强(减少)的低层大气斜压性和较强(较弱)的瞬变涡动动能,易导致冬季的副热带急流增强(极锋急流减弱)。进一步利用多元线性回归方法定量区分热力和动力因子的相对贡献,夏季印度洋偶极子主要通过热力作用影响两支急流。比较两个动力因子发现,极锋急流的减弱主要以大气斜压性为主,而副热带急流的加强则以涡动动能为主。

摘要： 南极印度洋扇区分布了许多南极底层水的生成区,此海域海水盐度变化对全球的气候变化有着深远影响.本文采用EN4再分析数据、实测海豹资料和WOD18数据,结合大气再分析和海冰密集度数据,对南极印度洋扇区表面盐度长期变化及其对大尺度环流异常的响应进行探究.2008年以来,南极沿岸出现显著的海表面持续性高盐异常,其中印度洋扇区变化最为显著,表层高盐水主要集中在达恩利冰间湖附近与沙克尔顿冰架以北的海域.沿岸海域的高盐陆架水向北扩张且影响深度不断加深,高盐的绕极深层水上涌也更加明显.此高盐异常与南极涛动(Antarctic Oscillation,AAO)、印度洋偶极子(Indian Ocean Dipole,IOD)两种大尺度环流密切相关.AAO与IOD正位相下,西风显著增强,促进海冰大量生成,为海表面提供了大量的盐通量.同时,海表面出现更显著的风场旋度负异常与低压异常,促进高盐深层水上涌,对高盐异常有重要维持作用.此外,纬向风剪切与蒸发增强也是影响该高盐异常的重要局地过程.

摘要： 本文采用SODA3.4.2再分析数据和POP2海洋模式研究了季风转换期间(春季和秋季)热带印度洋经向热输运异常(Meridional?Heat?Transport?Anomaly,?MHTA)的年际变异特征.春季MHTA存在两个主要模态,即一致模态和辐合辐散模态:一致模态表现为热带印度洋上层一致的向北输运,受热带印度洋海温一致模相关的赤道反对称风场(赤道以北/南为东北风/西北风异常)调控;辐合辐散模态则呈现关于赤道对称的表层辐散次表层辐合特征,受控于赤道以南的热带西南印度洋和副热带东南印度洋海温偶极子.然而,秋季MHTA仅表现为辐合辐散模态,受到印度洋偶极子期间赤道东风和赤道外反气旋式风应力异常影响.此外,POP2敏感性试验也验证了印度洋海温模态影响下异常风场对MHTA的调控作用,即反对称的风引起一致向北的MHTA,赤道东风异常引起MHTA表层辐散、次表层辐合现象.因此,热带印度洋海气耦合模态年际变化对印度洋上层热量再分配有着重要的意义.

摘要： 利用年际增量、小波分析和回归分析等方法深入分析了秋季热带印度洋偶极子(Tropical Indian Ocean Dipole,TIOD)年际振荡对次年长江上游年径流量的影响特征及其物理机理。结果表明,长江上游年径流量和秋季TIOD均具有显著的年际振荡特征,在20世纪80年代以前和90年代之后尤为明显。两者的滞后相关系数为0.42,通过了99.9%的显著性检验,即秋季TIOD较前一年增强(减弱),有利于次年长江上游径流量较前一年偏多(少)。秋季TIOD对次年长江上游年径流量多寡的影响,是通过调制降水,尤其是夏季降水来实现的。当秋季TIOD增强时,赤道印度洋海温呈东西"-+"分布,其中偏暖区延伸至南北纬20°,偏冷区与西太平洋的偏冷区相通。赤道印度洋至西太平洋上空激发出增强的Walker型环流,中心位于印度洋正上方。随着时间的发展,暖性Kelvin波产生并向东传播,印度洋偏暖区以及冷暖海温差异中心东移。至次年夏季,西印度洋暖海温中心移动至东印度洋边缘至南海区域,偏冷海区东退至日界线附近。印度洋上空增强的Walker型环流消失,高层转为偏东气流与105°E附近加强爬升的气流相连。与此同时,105°E以东的Walker环流加强,高层为西风,400 hPa以下为深厚的东风区。高低空环流相互耦合并配合科氏力的影响,赤道以北副热带地区负涡度增强,西太平洋副热带高压偏大偏强,异常反气旋北扩,系统外围的西南气流加强南海和孟湾水汽的输送,使得次年夏季长江上游全流域处于水汽辐合上升区,降水显著偏多,从而影响了长江上游年径流量的多寡。

摘要： 本文采用北美多模式集合产品数据,分析了印度洋偶极子指数在不同模式中实际预报技巧和潜在可预报性的差异,并进一步探究其可能的原因.结果表明,印度洋偶极子的有效预报时效在不同模式中差别较大,从2个月到4个月不等.其中东极子海温异常在不同模式中预报技巧的差别较西极子海表面温度异常更明显,表明模式误差和初始误差对东极子海表面温度异常演变的影响更为显著.另外,印度洋偶极子的实际预报技巧和潜在预报技巧存在明显的线性关系,潜在预报技巧高的模式,其实际预报技巧也高.最后,本文诊断、分析了厄尔尼诺对印度洋偶极子预报技巧的影响,发现在厄尔尼诺和印度洋偶极子相关性较高的气候模式中,印度洋偶极子实际预报技巧也较高.

摘要： 本文利用统计方法(经验正交函数分析方法(EOF)、合成分析方法、相关分析方法、奇异值分解方法(SVD)等方法)对1960-2011年夏、秋季印度洋偶极子(IOD)与对应时间范围内四川、重庆、云南、贵州4个省市106个均一性气象站秋雨的关系作了分析,发现:夏、秋季印度洋偶极子均与华西秋雨存在显著的正相关关系;通过对印度洋偶极子时期秋季异常环流场、水汽场以及OLR场特征分析,研究发现夏秋季IOD正位相年,华西区域受中层异常浅槽的西南气流影响,低层为异常气旋性环流控制,赤道印度洋低空东风异常偏强,这些异常环流都利于华西区域降水偏多,并对偶极子的延续起到作用.此外,夏秋季IOD为正时,华西区域向上的垂直速度加强,水汽含量增大,OLR负异常偏强,对流活动旺盛,为该区域降水偏多提供了基本的水汽条件;负位相年,大气环流和水汽条件相反.因此,夏季IOD异常位相为华西秋雨预报提供了一个有用的前期信号,而秋季IOD正位相则对华西秋雨的发生发展起到较好的延续作用.

摘要： 本发明公开了一种基于船位和航行轨迹特征的印度洋撑开掩网掩罩类渔获种类和渔场等级的判别方法，包括如下步骤：在渔船作业季节内对各船位点的状态通过VMS数据提取，生成渔船作业状态的轨迹图，根据轨迹图的变化趋势分析船位空间移动距离并根据鱼类生活习性，判断渔获种类和渔场等级。本发明能基于实时船位和航行轨迹，通过船位监控平台即可全面掌握渔场动态和可能的渔场位置情况，并据此预测未来1～2天的中心渔场，此种方法具有很强的实际生产指挥作用。分析比较航行轨迹图、船位空间移动距离并结合鱼类生活习性判断渔获种类和产量等级，使其能够适用于从长时间间隔的远洋平台数据进行判断渔获种类和渔场产量等级。

摘要： 本发明属于食品加工技术领域，提供了一种利用印度洋交替单胞菌制备普鲁兰酶的方法。步骤如下：提取菌株Alteromonas sp.162基因组；扩增获得普鲁兰酶基因并构建重组质粒，以重组质粒为模板，扩增获得普鲁兰酶点变体基因h611Q并构建点突变重组质粒，以点突变体重组质粒为模板，扩增普鲁兰酶叠加突变体基因puld5/h611Q，构建叠加突变体重组质粒；将重组质粒转入大肠杆菌感受态细胞，制备并纯化叠加突变体Puld5/H611Q。其优点：Puld5/H611Q比活力最高达145.2U·mg‑1，比鲁兰酶提高2.5倍；Puld5/H611Q最适pH为6.0，最适反应温度为50°C，比普鲁兰酶提高15°C，半衰期为普鲁兰酶的5倍；Puld5/H611Q催化效率约为普鲁兰酶的1.2倍。将截断突变和点突变相结合，制备方法简单，获得的Puld5/H611Q性能优于现有普鲁兰酶，可提高淀粉利用率。

摘要： 本发明公开了一种基于海况和船位多要素数据的印度洋围网渔场实时判别方法，包括以下步骤：首先，建立渔场与海况要素的适宜场景和预测指标参数范围，其次，对船位的空间分布和船速、移动方向进行信息挖掘，判断捕鱼和渔场转移的空间变动方式和距离，最后，综合考虑海况要素和船位来确定渔场预测准确性，最终确定中心渔场的位置。本发明起到了精细刻画渔场环境要素特征的作用，更能准确掌握渔场变动规律和影响因素；有助于实时掌握整个渔场的空间分布和精细化的渔场位置和范围；有力地提高了渔场预报准确性和实时性，更能贴近生产实际效果；此方法的准确率在资源较好时期准确率为85％以上，在资源较差时期准确率为75～85％。

摘要： 本发明公开了一种基于实时船位和风浪数据的印度洋撑开掩网掩罩类船舶状态精细化识别方法，包括如下步骤：在渔船作业季节内对各船位点的状态通过VMS数据、作业季节和作业时间和海洋环境组合进行判断，较短单位时间内，存在较多的某船位状态点的确定，采用单位时间正态法，在较短单位时间内，点A前后相同的数量。本发明中各船位点状态通过VMS数据(速度、航向差)、作业季节和作业时间(印度洋当地时间)和海洋环境(风浪数据)组合进行判断，使其能够基于船舶数据并结合风浪数据和作业特点提取印度洋撑开掩网掩罩类作业状态。精确分析撑开掩网掩罩类捕捞时间，为后期渔场预测和资源评估提供合理建议。

摘要： 本发明公开了一种基于栖息地指数模型的印度洋鸢乌贼渔情预报方法，包括以下步骤：(1)用单位捕捞努力量渔获量(catch per unit effort,CPUE)作为表征鸢乌贼资源密度的指标；(2)建立单因子适宜性指数(suitability index，SI)模型；(3)建立综合栖息地适宜性指数(habitat suitability index,HSI)；(4)HSI模型筛选、验证。由于不同环境因子对栖息地的影响程度不一样，本申请通过赋予环境因子SI值不同的权重比值，比较分析出最优权重方案，构建最佳HSI模型。

摘要： 本发明提供了一种人为的改变局部气候的方法及设备。主要方法是在陡直的喜马拉雅山南坡上架设输送暖湿空气的管道，把由季风送来的印度洋及“世界雨极”的暖湿空气，输送到喜马拉雅山的山顶，在山顶季风的推动下进入青藏高原。并在高原上实施人工降雨，把雨水汇集起来，以汇集水处作为“中国第一大水塔”，用高压管道把含有高势能的水送往新疆、内蒙沙漠中，改大片沙漠为良田，以此来大幅度的增加我国的耕地面积。

摘要： 本发明涉及基于东印度洋海平面高度异常的拉尼娜事件预报方法，利用偶极子事件期间东印度洋海洋异常上升开尔文波的标志参数，如海平面高度异常或者次表层海温异常，包括使用印尼海或者西太平洋的近赤道海平面高度或者次表层海温异常，或者通过印度洋风场获得的东印度洋开尔文波，使用回归预报模型，预报拉尼娜事件的启动过程和爆发强度。本发明可以突破春季障碍，提前一年成功预报拉尼娜事件的爆发。

摘要： 本发明提供了一种基于交叉小波的热带西印度洋海温影响因素分析方法,通过滑动平均、滑动t检验等方法对近47年热带西印度洋海温序列进行年际变化分析，再通过EEMD将海温序列分解呈多个固定频率的分量，并且通过长期趋势变化项的单调性分析海温序列的平稳性；之后对滤波后的海温序列进行FFT变换来分析周期情况，同时从频域上分析海温序列隐藏的多周期嵌套现象；在分析影响因素的方面，首先选取热带西印度洋区域降水、海表热通量、总云量以及长波辐射四个参数，然后通过Morlet小波来分析四者间的周期嵌套现象，并且通过小波方差来确定各自变化的主周期次序，最终利用交叉小波分别对降水与海温、海表热通量与海温、总云量与海温、长波辐射与海温之间的相关性关系进行分析；该方法从时频域结合的角度来分析，能较全面的分析热带西印度洋海温变化过程。

摘要： 一种鉴别印度洋银口天竺鲷的分子标记引物及鉴别方法，属于生物技术领域，所述的引物序列为SEO NO.1和SEO NO.2。本发明还提供利用所述引物鉴别印度洋银口天竺鲷的方法，具体步骤如下：提取印度洋银口天竺鲷和横带银口天竺鲷的DNA，对印度洋银口天竺鲷和横带银口天竺鲷的DNA中细胞色素c氧化酶I基因进行PCR扩增；对扩增结果纯化，测序，比对测序结果；本发明从分子水平探索了印度洋银口天竺鲷与横带银口天竺鲷线粒体COI基因片段序列的差异，发明了印度洋银口天竺鲷和横带银口天竺鲷的分子鉴别方法。

摘要： 本发明涉及海洋环境参数计算技术领域，具体地涉及一种印度洋偶极子指数预测方法。本发明提供的一种印度洋偶极子指数预测方法，包括如下步骤：获取至少包含指定海域周围风场数据特征和海洋‑大气信息，以形成训练用数据集；将所述数据集输入以预先设置的ConvLSTM模型中训练，以得到能够预测指定海域海表温度的预测模型；利用所述预测模型印度洋东部区域(90°E–110°E，10°S‑0°)和西部区域(50°E–70°E，10°S–10°N)，以获得未来特定时段的东西部区域的海表温度；将所述西部区域的平均海表温度与所述东部区域的平均海表温度做差，以得到印度洋偶极子指数。