中国行业发展报告

【摘要】　　3月1日，海洋知圈讯，近日，广州海洋实验室唐丹玲团队采集、分析海表微塑料实测数据，揭示南海西南部微塑料空间分布特征及聚合物构成。相关成果发表于海洋学期刊Frontiers in Marine Science《海洋科学前沿》上。全球海洋中近60-80%的漂浮废弃物是塑料。由于塑料的难降解性，海洋最终成为了废塑料碎片的主要汇点之一。粒径小于5毫米的塑料碎片被称为微塑料。微塑料目前被证实广泛存在于全球各类水体环境中，其中陆源排放和海上船只活动是海洋微塑料的主要来源。南海西南部岛礁众多，且远离中国大陆，其微塑料污染水平和来源也尚不明确。该研究数据由团队成员于2018年3-4月在南海南沙和西沙附近水域采集，共计22个采样站位。本研究结果揭示微塑料污染广泛存在于南海西南部，但其总体水平较低，超过80%的微塑料粒径小于2毫米。南海西南部的微塑料污染物主要为纤维状和碎片状的聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、聚氯乙烯（PVC）和赛璐玢（Cellophane）。南沙的海表微塑料丰度高于西沙，而且微塑料的粒径更大一些。此外，南沙的海表微塑料聚合物类型更丰富。南海西南部海表微塑料丰度较低，但聚合物种类繁多，岛礁之间以及海陆之间存在明显差异。海上船只往来和部分有人驻守的岛礁是该海域微塑料的主要来源。西沙和南沙的MPs污染差异表明需要加强对船舶和渔业活动产生的塑料垃圾处理的控制，提高人们的环境保护意识，减少海上、尤其是公海上的塑料垃圾。

【关键词】海洋垃圾，微塑料，空间分布

【摘要】　　2月8日，海洋知圈讯，近日，由中国海洋大学“青年英才工程”第一层次教授、深海圈层与地球系统前沿科学中心/物理海洋教育部重点实验室宋丰飞教授联合来自国内外多家科研院所的权威专家，在气候变暖地表能量变化研究领域取得最新进展，提出代表地表大气能量变化的地表有效位温（Thetae_sfc）是衡量全球变暖与相应极端天气变化的更为全面的指标。一直以来，地表气温（SAT）和海洋热含量分别是衡量全球变暖的大气和海洋的最重要指标。历来的IPCC（政府间气候变化专门委员会）评估报告中都有专门的章节去分析观测和模拟中的SAT和海洋热含量变化。但与海洋热含量代表海洋中的能量不同，地表气温并不完全代表地表大气中的能量，因为它并没有考虑地表大气能量中的潜热部分（与大气中的水汽相关）。SAT在全球变暖与气候变化领域的广泛使用与它拥有长期可靠的观测记录密不可分，但其是否能够代表全球变暖及其伴随的极端天气事件的变化一直没有得到足够的研究。本研究首先利用观测、多套再分析资料以及CMIP5（第五次耦合模式比较计划）模式的地表气温和地表比湿计算了地表有效位温，检查了历史阶段的地表有效位温变化并探讨了其在未来的变化。研究发现，地表有效位温在最近四十年（1980-2019）的全球变暖速率是SAT的两倍，即大气水汽与SAT变化对全球变暖造成的地表大气能量变化相当。由此可见，水汽对全球变暖的贡献不可忽略。

【关键词】气候变暖，地表能量变化，地表有效位温

【摘要】　　2月8日，海洋知圈讯，1月26日，世界首条仿生鲸鲨“落户”上海，成为位于临港新片区的上海海昌海洋公园火山鲨鱼馆的常驻嘉宾。据了解，这条高科技庞然大物长约4.7米，与一般家用车尺寸相近。仿生鲸鲨拥有无线遥控、程控游动、多关节仿生推进等技术，能够高度仿真模拟真实鲸鲨动作，在水中自主完成直线、转弯、上浮、下潜、定深、嘴部张合、鳃裂、饵料投掷等动作。目前航天新光已经成功研制出仿生虎鲸、仿生金龙鱼、仿生江豚等1.2米级别型号的产品，研发团队还在尝试大虎鲸以及灭绝的苍龙等仿生水下动物，推动水下智能技术及仿生技术的研发和成果转化。

【关键词】世界首条，仿生鲸鲨，高度仿真

【摘要】　　2月8日，海洋知圈讯，当前，人类活动干扰是近海生态系统演变的主要驱动力之一，而极端气候事件通过加速“流域-河口-近海”系统入海物质的源汇过程则进一步加剧了人类活动对近海生态系统的影响。针对“利奇马”台风这一特殊事件，自然资源部第一海洋研究所、海洋试点国家实验室海洋地质过程与环境功能实验室石洪华研究员召集有关人员就“利奇马”台风加速陆源物质聚集入海造成的近海生态效应研究方案和台风影响跟踪调查航次安排进行了研讨。项目组根据台风前（7月19-27日）、台风后（8月19–25日）两个航次的监测资料，结合同期水文、气象等资料，综合利用海洋生态学、生物学和统计分析等方法，分析了“利奇马”台风对莱州湾浮游植物时空分布的影响，并基于捕捉到的浮游植物藻华现象，揭示了“利奇马”台风引发莱州湾赤潮的影响机制，探讨了赤潮发生与水文、化学等环境因素的关系。研究结果表明，利奇马台风导致了渤海莱州湾沿岸区域强降雨，大量陆源输入导致莱州湾表层水体盐度显著下降，并伴随着溶解态无机氮和硅酸盐浓度上升，导致浮游植物细胞丰度显著增加，部分海域呈现出赤潮状态，浮游植物生物多样性和均匀度均显著降低。近年来，台风在渤海造成的大规模赤潮现象鲜见报道，本研究为揭示极端气候事件导致陆源淡水和营养物质大量快速排海的生态效应提供了新认知，对于深入认识近海生态系统演变动力学机制，支撑海陆统筹的海洋综合管理，推动黄河流域生态保护与高质量发展具有重要意义。

【关键词】极端气候，近海生态，海洋管理

【摘要】　　2月8日，海洋知圈讯，自然资源部海洋二所卫星海洋环境动力学国重室近海动力与生态环境团队在长江口外缺氧区年际变化的机理方面获得新认识，基于底栖—浮游耦合模式模拟以及针对典型年份的案例研究表明，水体耗氧是长江口外缺氧区的位置发生年际变化的主控因素。成果发表在国际知名期刊Journal of Geophysical Research: Biogeosciences，第一作者为孟启承博士，共同通讯作者为周锋研究员，合作者包括德国赫姆霍兹协会海岸带研究所张文彦研究员、Corinna Schrum教授等。此研究利用浮游—底栖耦合数值模式对水动力影响下的生态动力系统进行过程模拟。研究展示了沉积物耗氧与水体耗氧（混合层下水体中呼吸作用、有机碳分解、光合作用与硝化作用对氧收支的总贡献）的时空变化特征。研究揭示，尽管缺氧区范围年际变化显著，缺氧区内沉积物耗氧的相对贡献基本都低于40%。在2009、2011、2014年，水下河谷以北的长江浅滩海域没有发生缺氧时，沉积物耗氧的相对贡献可达80%以上，但当2013年缺氧区在长江浅滩大面积蔓延时，沉积物耗氧相对贡献显著降低（40%以下）。以上的模拟结果指出，可能是水体中的有机质耗氧而不是沉积物中的有机质耗氧主导了长江口外缺氧区位置的年际变化。

【关键词】近海生态，水体耗氧，时空变化

【摘要】　　1月24日，海洋知圈讯，近日，国际地学期刊Remote Sensing刊发了山东科技大学海洋科学与工程学院海岸带与河口团队关于黄河三角洲土地利用覆被变化与海岸带沉降耦合分析的最新研究成果，对合理规划黄河三角洲沿岸卤水开采，促进黄河三角洲生态保护与高质量发展具有重要意义。学院提前布局黄河三角洲国家战略，于2020年初成立了由院长周兴华研究员领衔的海岸带与河口团队，团队围绕黄河三角洲和黄河口及近海海域，开展了海岸带沉积环境与地质、河口及近海环境与生态过程和海洋大数据等方面的研究工作，取得了系列研究成果，已获批国家自然科学基金项目资助一项，发表高水平论文一篇。学院成立以来，坚持党建引领，聚焦高质量发展，实施“船海先锋”红色领航工程，发挥党员先锋模范作用。下一步，学院将深入学习贯彻习近平总书记在深入推动黄河流域生态保护和高质量发展座谈会讲话精神，深入调研，主动对接，发挥团队优势，助力山东省在推动黄河流域生态保护和高质量发展走在前，促进山东省新时代海洋强省建设。

【关键词】黄河三角洲，卤水开采，生态保护

【摘要】　　1月17日，海洋知圈讯，近日，唐丹玲研究团队在珊瑚礁光学浅水高空间分辨率水深遥感反演研究取得系列成果，一篇论文登上IEEE的期刊封面。刘永明博士（第一作者）和唐丹玲教授（通讯作者）等基于光学浅水反射率模型的参数敏感性分析结果，构建自适应的水深分段反演模型（ABAA,adaptive blended algorithm approach），使遥感影像上不同水深范围内的像元能够被最佳波段组合的反演模型提取水深，从而提高水深反演精度。该研究以南海西沙群岛的甘泉岛、银砾滩、七连屿和永兴岛作为研究区域，将ABAA模型应用于多时相的WorldView-2和Landsat-8数据进行水深反演。当使用实测水深数据对ABAA进行定标时，ABAA显著的提高了水深反演的精度，尤其是小于6m的水深范围。

【关键词】IEEE期刊封面刊登刘永明、唐丹玲等水深遥感反演成果

【摘要】　　1月14日，海洋知圈讯，近日，南方海洋科学与工程广东省实验室（珠海）海洋工程材料与腐蚀控制创新团队博士研究生左蒋思之参与了由南方海洋科学与工程广东省实验室（珠海）牵头组织和资助的2021年度开放航次“南海海洋生物调查及深潜综合航次（第2航段）”（项目编号：SML2021SI1004），搭乘“探索二号”综合科考船和“深海勇士”号载人潜水器顺利回收了于2021年3月份布放在海底3403米深海极端环境的工程材料深海腐蚀试验平台（DSC-1），回收的腐蚀试验材料包括碳钢、不锈钢、钛合金、高/中熵合金、非晶合金、粉末冶金钛、钛合金涂层、3D打印钛、钛钢复合板等8种类型的67个深海试验样品，顺利完成国内首次系统性的基于载人深潜的深海腐蚀试验，推进了深海极端环境工程材料腐蚀研究。

【关键词】载人深潜，极端环境，深海腐蚀

【摘要】　　1月11日，中国网讯，近日，自然资源部第一海洋研究所研究员石学法带领深海稀土研发团队研制的深海富稀土沉积物地球化学标样，通过了多轮专家评审，被定级为国家一级标准物质，成为国际上首次成功研制的深海富稀土沉积物标准物质，填补了该领域空白。该标样由中国大洋矿产资源研究开发协会“十三五”课题“深海富稀土沉积物地球化学标样研制”课题完成，课题负责人为海洋一所高级工程师朱爱美。课题组历时3年，依托大洋调查航次在多海域采集的不同稀土含量的样品，混合成5个标准物质候选物，经过流化床式气流粉碎后，在均匀性检验和稳定性检验合格后，采用光谱分析、质谱分析、X射线等多种分析技术，与国内外13家权威的地球化学实验室合作对标准物质候选物进行了62个定值项目的分析测试，最终制备完成5个深海富稀土沉积物标准物质。该深海富稀土沉积物标准物质系列的研制，丰富了我国海洋沉积物标准物质构成，填补了国内外深海富稀土地球化学类标准物质的空白，可为深海富稀土沉积物调查、深海稀土矿产评价和开发、海洋环境评价中样品测试和相关实验室质量管理提供有力支撑。

【关键词】深海富稀土，填补空白，稀土开发

【摘要】　　12月6日，新华网讯，近日，中国电建所属山东电建三公司EPC总承包的阿布扎比塔维勒海水淡化项目正式产出合格饮用水。作为目前全球在建最大的海水淡化项目，阿布扎比塔维勒海水淡化项目采用了世界目前最先进的反渗透淡化技术。经过两年多的建设施工，该项目逐步被打造成环境友好型工程：采用反渗透技术较蒸馏法消耗电力更少；配套光伏补偿系统，减少电力消耗，充分做到技能环保；通过对核心部件膜元件清洗反复使用，避免浪费；提取淡水后的液体主要是浓盐水，可以直接排放进海洋中，达到了无污染排放。该项目全部投产后，每日可产水90万吨，满足当地近200万人口的人均用水需求，将极大地缓解阿联酋淡水资源的紧张局面，惠及阿联酋民生及当地经济、社会发展。

【关键词】海水淡化，在建最大，反渗透

【摘要】　　12月6日，新华网讯，12月5日，“探索一号”科考船顺利结束第21个科考航次第二航段，抵达三亚南山港，历时53天。第21个科考航次第二航段期间，“探索一号”搭载的“奋斗者”号共下潜23次，其中6次超过万米。同时，参航科研人员采集了一批珍贵的深渊水体、沉积物、岩石和生物样品，为对比开展不同深渊特种环境、地质与生命等多学科研究提供了宝贵的资料。此外，该航段还开展了“悟空”号全海深无人潜水器、全海深玻璃球和声学释放器等深海仪器装备的万米海试。截至目前，全海深载人潜水器“奋斗者”号共计搭载我国27名科研人员进行了21次万米深潜。

【关键词】海工装备，海洋科考，万米深潜

【摘要】　　12月1日，中国自然资源报讯，近日，自然资源部第一海洋研究所海岸带土壤碳储量研究取得新进展，相关论文发表于知名学术期刊（《Catena》《Ecological Indicators》）。滨海湿地土壤碳库是蓝色碳汇的重要组成部分，了解滨海湿地土壤有机碳储量的空间特征对于准确判断海岸带蓝色碳汇能力和潜力、辨识滨海湿地碳库的主要影响因子具有重要作用。长期以来，由于滨海湿地调查难度高等原因，实现高精度、低成本的滨海湿地土壤有机碳储量估算成为一项重要的科学难题。为此，海洋一所科研人员在前期大量研究的基础上，提出了滨海湿地土壤因子递进模拟和分区模拟方法，并以我国典型滨海湿地为示范区开展了研究工作。科研人员采用递进模拟方法，以我国瓯江口洞头群岛为研究区，基于滨海湿地不同土壤因子之间的相关性，以某一土壤因子的模拟结果作为另一土壤因子的预测因子，依次开展了3个等级的土壤碳氮储量空间模拟。研究结果显示，与非递进模拟相比，递进模拟结果中土壤有机碳和总氮的模拟精度分别提升了54.35%、57.24%，有效提升了滨海湿地土壤因子的模拟精度。科研人员认为，不同土壤因子之间以及同种土壤因子不同深度或不同时期之间的高度相关性是开展递进模拟的前提条件。科研人员采用分区模拟方法，以长江口崇明岛为研究区，根据地表覆盖特征和土壤影响因子的复杂性挑选出具有代表性的子区域，并基于子区域的土壤实测数据对崇明岛全域的土壤有机碳储量进行空间模拟。研究结果显示，相比一般方法，分区模拟结果在精度没有明显降低的情况下，模拟成本节省了50%以上，显著降低了滨海湿地现场调查和土壤测试的成本。研究区的地理完整性和连续性、子区域的代表性、所研究的空间尺度是进行分区模拟的3个要点。该项研究得到了国家自然科学基金、海洋一所束星北青年学者基金的资助，研究成果可应用于国土空间规划、自然资源调查监测、滨海湿地调查、蓝色碳汇核算与交易等工作。

【关键词】蓝色碳汇，高精度，低成本，碳储量

【摘要】　　12月1日，中国自然资源报讯，近日，自然资源部东海局所属温州海洋环境监测中心站（简称温州中心站）联合华东师范大学蓝碳研究团队开展为期3年的浙江省龙港市红树林碳汇功能监测技术合作。项目人员对龙港市新兰水闸起始至琵琶山岛水闸之间的沿岸滩涂5个监测断面开展首次监测，布设了监测站位，通过监测垂直海岸带观测滩涂和红树林温室气体排放通量和植被生长量，定量分析碳汇功能及驱动机制，以及红树林碳汇对湿地生态系统的影响。同时，运用无人机航测进行红树林植被和滩涂地形地貌监测，以掌握龙港市河口滩涂高程和红树林的分布状况。据了解，双方将通过科学的研究方法、新型的技术手段，定期对龙港河口区域的红树林生态系统开展持续生态监测，以全面掌握龙港市红树林碳汇功能的现状及变化趋势。

【关键词】碳达峰，碳中和，红树林碳汇

【摘要】　　11月3日，海洋知圈讯，日前，2020年度国家科学技术奖励大会在北京人民大会堂隆重召开。由上海大学无人艇团队牵头，联合北京海兰信数据科技股份有限公司、无锡市海鹰加科海洋技术有限责任公司申报的“海洋窄带环境复杂目标探测识别技术与装备”喜获国家科技进步二等奖。窄带环境海洋复杂目标探测识别是利益攸关海域有效管控的支撑和保障，事关国家安全、领土完整和海洋权益，而复杂目标、高噪声，大数据窄带宽、信源信息量质差别大给探测和识别带来巨大挑战。上海大学联合北京海兰信数据科技股份有限公司、无锡市海鹰加科海洋技术有限责任公司，经十余年技术攻关，突破强海杂波干扰下复杂目标探测、非均衡信源信息量质融合多尺度高稳定识别与预测等关键技术，实现了依赖进口到自主可控、部分领先的跨越，获得了多项国际权威机构认证，为我国复杂海域探测和立体管控提供核心装备支撑；成功完成了金砖国家厦门会晤、博鳌论坛、上合组织青岛峰会等海域安保工作，为我国深海探测、敏感海域小目标探测提供了强有力的技术工具。

【关键词】海洋装备，海洋观测，海域管控

【摘要】　　11月2日，海洋知圈讯，近日，由自然资源部第一海洋研究所大洋环流及潮波动力学团队研发并布放在海南岛东部海域的准实时潜标观测系统，成功抵御12级台风“圆规”的直接影响，第一时间回传了台风经过期间的海流资料。潜标是深远海海洋环境观测不可或缺的手段，也是开展物理海洋研究的基础观测方式，具有长期、连续、定点、多参数同步观测的特点。常规潜标观测数据一般采取自容方式存储，随潜标回收后下载使用。因此数据一般有一年左右的滞后，通常用于科学研究，无法直接应用于海洋环境监测预报和预警。准实时潜标实现了观测数据的及时获取，最大滞后时间1天，大大提高了潜标观测数据的时效性。海洋一所大洋环流及潮波动力学团队从2018年开始准实时潜标观测技术研究，先后掌握了低功耗卫通模块、大深度全向耐压防水天线、信标拖拽破断保护、轻型耐压舱加工与防水、缆系设计与现场布放等关键技术。目前，该团队自主研制的准实时潜标观测系统已实际应用8套，无人值守在位运行时间，从最初的一个月增加到目前的超过100天。海南岛东部海域的准实时潜标系统于2021年7月17日布放，布放站位恰好处于“圆规”台风登陆路线上。在台风经过期间，该潜标系统准实时回传台风影响下的海流数据。台风经过后，潜标工作正常，进一步验证了该准实时潜标系统的稳定性、可靠性和持续性。大洋环流及潮波动力学团队在可控成本的条件下，实现了准实时潜标观测，迈出了深远海海洋动力环境规模化准实时监测的重要一步，对提升海洋环境预报预警具有重要意义。

【关键词】海洋观测，潜标观测，海洋研究

【摘要】　　11月1日，海洋知圈讯，近日，国家海洋科学数据中心华东师范大学节点利用全球沿海地区2015～2020年间7万景“哨兵一号”雷达遥感数据，根据海上风机结构高后向散射雷达遥感特性，发展遥感大数据分析技术，自主研发了基于时序雷达卫星遥感的频次检测与自适应阈值智能识别算法，制作形成全球高精度海上风电空间数据集，并在Nature旗下杂志《Scientific Data》上公开发布。该数据集包含全球海上风电的精确空间位置分布及其建造轨迹时间记录，空间分辨达到10米，准确度达到99%，与欧美等国家发布的风电数据产品相比，在空间覆盖范围、精度、准确度和时效性方面具有重大提升。该数据集可用于研究全球和区域海上风电场空间分布格局及发展模式，为海洋生态环境影响评估、海洋空间规划制定和可持续性开发利用、海上航道安全保障，提供重要基础数据支撑。

【关键词】海洋电力，空间分布，风电数据

【摘要】　　11月1日，海洋知圈讯，近日，中国科学院深圳先进技术研究院集成所光电工程技术中心李剑平高级工程师团队在海洋原位观测仪器技术上取得了新突破。团队研制了一种用于海洋浮游生物原位监测的新型水下成像仪系统，并在大亚湾海域的系泊水面浮标上进行了长期海试。浮游生物是海洋生态系统的关键组成部分，在生物地球化学循环和碳循环中发挥着核心作用，同时也是海洋渔业和水产养殖生产的重要基础。监测浮游生物种群动态变化的方法、工具和流程，不仅对海洋生态科学研究意义重大，对现代业务化海洋管理也极为重要。然而，浮游生物监测一直依赖人工网采和光学显微镜检分析，不能满足准确、及时、连续、和可持续地浮游生物监测需求。李剑平团队利用浮标平台成本低、可长时间部署、可无线组网等优势，研发了一种水下暗场彩色成像系统，提升了对海洋浮游生物长期、连续、高频、原位监测的能力，弥补了现有观测技术的不足。

【关键词】海洋观测，浮游生物，水下成像

【摘要】　　10月9日，中科院烟台海岸带研究所讯，滨海湿地具有高初级生产力、低有机质降解速率以及高碳沉积埋藏速率，是全球“蓝碳”资源重要贡献者，在缓解全球气候变化方面发挥重要作用。联合国气候变化大会第24次缔约方大会把“蓝碳”碳汇列为应对气候变化六大措施。同时，多个国家和国际组织也在推动“蓝碳”纳入气候变化谈判和本国应对气候变化政策。自2010年以来，依托中国科学院黄河三角洲滨海湿地生态试验站，中国科学院烟台海岸带研究所韩广轩研究组基于长期野外定位观测和原位控制试验，利用涡度协方差、动态箱法和微生物技术等，近期在滨海湿地碳汇功能及其对气候变化的响应研究中取得了系列进展。相关成果发表在Agricultural and Forest Meterology（3篇）、Global Change Biology和Catena上，为定量评估滨海湿地蓝碳功能和制定蓝碳增汇途径提供了理论依据和数据支持。

【关键词】蓝碳资源，滨海湿地，湿地碳汇

【摘要】　　10月8日，哈尔滨新闻网讯，近日，哈尔滨工程大学“海底法拉利”机器人载着满满一筐在海底自主识别捕捞的扇贝上岸。“海底法拉利”是哈尔滨工程大学船舶工程学院黄海教授和团队研究人员立足于国家自然科学基金委员会重点项目“水下机器人自主环境感知与生物目标无损抓取研究”研制的，项目起步于2016年。该机器人不仅能抓取扇贝，鲍鱼、螃蟹、海参等任何海洋生物在它学习之后都能识别抓取。水下抓取机器人不但提高了工作效率，还减少了对海底生态环境的破坏，有利于海生物养殖的可持续发展。团队还将继续改良机器人的各方面性能，通过环境感知和智能决策，实现在复杂环境中对复杂组合体、软体动物甚至生命活体的操作和作业，推动我国水下机器人自主环境感知与作业技术研究应用取得重大突破。

【关键词】海工装备，水下机器人，海洋渔业，自主识别捕捞

【摘要】　　10月1日，中国工业报讯，9月23日，国家重点研发计划“无人无缆潜水器组网作业技术与应用示范”项目举行绩效评估会，我国已实现大规模、多类型、无人无缆潜水器组网观测与探测应用。据了解，历时近四年，在深圳投资控股有限公司的支持下，项目完成了“探索100”自主式潜水器、“海翼1000”与“海燕1000”水下滑翔、“海鳐”“蓝鲸”与“黑珍珠”波浪滑翔机的定型、改装，制造了50台套平台系统。工作水深跨越100至1000米，使我国海洋移动组网技术从理论仿真研究进入成规模试验乃至应用示范阶段。

【关键词】海工装备，水下机器人，智能技术