《自然资源部第一海洋研究所在重力反演水深研究领域取得新进展》

  • 来源专题:中国科学院文献情报系统—海洋科技情报网
  • 编译者: liguiju
  • 发布时间:2023-03-01
  • 近日,我所科研人员在重力反演水深研究领域取得新进展。研究结果以“Bathymetric Prediction Using Multisource Gravity Data Derived From a Parallel Linked BP Neural Network” 为题发表在国际地学TOP期刊、自然指数期刊《Journal of Geophysical Research: Solid Earth》上。

    高精度的海底地形数据对研究海底地质过程、海洋环流和海洋生物等问题具有重要意义。传统的海底地形数据获取方式存在测量范围有限、耗费人力财力且数据分布不均匀的缺点,短时间内难以获取全球海底地形。随着卫星测高技术的发展,使用卫星测高重力数据预测水深已成为当前获取全球海底地形的主要手段之一。

    本研究基于重力与海底地形数据间的相关性,对重力异常数据以及垂直梯度重力异常数据进行处理,建立水深预测特征集,提出了一种基于神经网络的水深反演方法。结果表明,相比当前高精度反演方法如重力地质法,本文提出的方法精度提升了19%,并且在不同水深、不同海底地形中均表现出较强的适应性。本文通过大量实验证明了神经网络水深反演方法的高精度和可行性,为海底地形建模提供了全新的思路和方法。未来,这种方法在海洋科学领域的研究和实践中还将继续得到推广和应用,为更好地认识和探索海洋提供更加准确和精细的数据支持。

    我所硕士研究生孙贺元为第一作者,导师为周兴华研究员,通讯作者为冯义楷高级工程师。该研究得到了国家自然科学基金项目以及山东省自然科学基金等项目的资助。

    原文链接:https://doi.org/10.1029/2022JB024428

  • 原文来源:https://www.fio.org.cn/science/xshd-detail-10953.htm
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    • 为深入了解印度洋开阔区域水环境中全氟化合物(PFASs)的分布特征、来源和输运通量,自然资源部第一海洋研究所海洋生物资源与环境研究中心、海洋生态研究中心、海洋环境与数值模拟研究室、海洋地质与地球物理研究室联合,对印度洋不同区域海水中的全氟化合物进行了多航次调查研究。近日,研究成果以“Spatial distribution, vertical profiles and transport of legacy and emerging per- and polyfluoroalkyl substances in the Indian Ocean”为题发表于环境科学领域顶级期刊《Journal of Hazardous Materials》(IF = 10.588)上。 PFASs具有环境持久性,可随洋流与大气长距离迁移。开阔大洋被认为是PFASs的汇,在其从边缘海向极地环境输运过程中发挥着重要作用。PFASs在水体中具有相对保守的性质和较短的生产历史,具有成为新的洋流示踪物的潜力,然而关于PFASs在印度洋水柱中的生物地球化学过程研究非常有限。 针对上述问题,我所科研人员采用离线和在线固相萃取技术对海水样品中的痕量PFASs进行两步富集,结合超高效液相色谱-串联质谱联用技术,建立了一种适用于大洋全水深海水样品中痕量PFASs的新方法,并用于西北太平洋、亚印太交汇区、东北印度洋和西南印度洋海域表层海水以及亚印太交汇区全水深海水中20种典型PFASs和3种新型替代品的检测。研究发现,表层海水中PFASs的总浓度表现为:西北太平洋>亚印太交汇区>东北印度洋>西南印度洋;HFPO-DA(GenX),一种新型PFASs替代品在印度洋海水中被首次检出,表明了其在全球大洋中扩散的早期迹象;PFASs在亚印太交汇区水柱中的垂向分布表现出一种“表层富集”和“底层耗散”的模式,并在150-200 m和200-500 m水层存在明显的波动,而涡流扩散、水团来源和水团运动轨迹等物理过程是影响PFASs垂直剖面形成的主要因素。此外,通过构建PFASs质量传递模型发现印尼贯穿流携带的全氟辛酸(C8 全氟羧酸)对印度洋海水PFASs总浓度具有显著贡献,且由温盐环流驱动的南极中间水对印太交汇区海水中全氟庚酸(C7 全氟羧酸)的贡献也不可忽略。 我所与中国海洋大学化学化工学院联合培养的海洋化学专业博士生韩同竹为该研究论文的第一作者,我所海洋生物资源与环境研究中心何秀平副研究员为通讯作者。 文章链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0304389422010548
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    • 近日,自然资源部第一海洋研究所海底岩石圈演化科研团队在菲律宾海板块演化研究中取得系列研究进展。 菲律宾海板块是西太平洋汇聚板块边缘发育的巨型沟-弧-盆系统的重要组成部分。已有研究显示,菲律宾海板块内部多期板内岩浆活动事件深刻影响着板块内一些关键构造单元的形成演化。然而截至目前对于这些板内岩浆作用的深部动力学过程及地幔源区尚不清楚,这直接影响着大家对于菲律宾海板块乃至西太平洋沟弧盆系统的形成演化的深入认识。 近来,依托自然资源部第一海洋研究所运行的自然资源部海洋地质与成矿作用重点实验室鄢全树研究员,带领团队对国际大洋钻探计划(IODP)在研究海域内的多个基底岩石样品开展了系统的岩石学和同位素地球化学研究。研究成果揭示了西菲律宾海内本哈姆地幔柱的岩浆过程及其对西菲律宾海盆地壳形成演化的影响,揭示了四国海盆EM1富集组分的来源以及板内岩浆活动对四国海盆形成和演化的影响,创新性地提出四国海盆与日本海和中国东北板内熔岩源区具有相同的EM1组分,该EM1组分通过地幔环流或者板块运动迁移到四国海盆软流圈地幔。 本研究成果形成的两篇论文均发表于国际主流地质学期刊《Lithos》上,第一作者为袁龙博士,通讯作者为鄢全树研究员。本研究得到了国家重点研发计划、崂山实验室科技创新项目、国家自然科学基金、中国博士后科学基金和山东省泰山学者特聘专家项目联合资助。亚洲大陆边缘地质过程与西太平洋汇聚系统构造演化一直是我所海底岩石圈演化团队重点研究方向之一,该团队近年来发表了一系列创新成果。 论文链接: https://doi.org/10.1016/j.lithos.2025.108068 https://doi.org/10.1016/j.lithos.2025.108055