[发明专利]一种东太平洋赤道海域涡旋的判别及其对茎柔鱼渔场影响评估的技术方法

说明书

本发明公开了一种东太平洋赤道海域涡旋的判别及其对茎柔鱼渔场影响评估的技术方法，包括以下步骤：S1.本发明基于海表面流场数据，S2.将涡旋的生命周期以六天为一个阶段进行划分；S3.统计赤道海域茎柔鱼作业数据；S4.处理环境因子数据；S5.以指示渔船作业重心位置的捕捞努力量与所选取的环境因子进行匹配关联；S6.对各环境因子进行分段处理；S7.将所有作业位置下的环境数据带入已拟合的方程中；S9.计算不同涡旋不同阶段内的平均栖息地适宜性指数值。本发明来定位赤道海域茎柔鱼渔场，提高渔船的捕捞产量及效率；该模型能较为准确的评价涡旋内茎柔鱼栖息地适宜性的变化情况，与实际情况情况吻合度较高。

技术领域

本发明涉及东太平洋赤道海域涡旋探测及其对茎柔鱼渔场时空分布和栖息地影响评估的方法，尤其是一种评估涡旋对东太平洋赤道海域茎柔鱼分布、栖息地环境变化以及栖息地适宜性影响的方法。

背景技术

中尺度涡旋广泛存在全球海洋中，并对海洋的物质运输以及热量传递产生较大的影响。在太平洋的东部沿岸边界流，如秘鲁海域、哥斯达黎加穹顶和加利福尼亚海流系统均有涡旋定产生，并存在明显的季节性变化。这些涡旋不仅重新分配了海洋中的营养物质和浮游生物，还提高了海洋对物质的利用效率。东太平洋赤道海域具有复杂的热带海流体系，由于各支流间(北赤道流和北赤道逆流或北赤道逆流和赤道潜流)剪切力的不稳定性所形成的涡旋，称为热带不稳定涡(简称涡旋)。这些涡旋不仅改变了赤道海域的温盐结构，使得赤道北部形成强烈的温度锋线。同时，在涡旋周围还观察到大量的中上层鱼类聚集。越来越多的证据表明，赤道海域热带不稳定涡旋可能会对初级生产力产生较大的影响。茎柔鱼广泛分布于东太平洋海域，尤其在赤道海域延伸最为广泛，因其具有较高的经济价值，成为秘鲁、智利、厄尔瓜多和加利福尼亚湾等海域内重要的渔获物。

茎柔鱼的物种组成存在明显的地理差异，在高温、低营养水平环境(赤道海域和哥斯达黎加穹顶)下以小型群体为主，而在低温、高营养水平环境下(秘鲁智利沿岸和加利福尼亚湾)下则大型、中型和大型群体均有。大尺度气候事件(厄尔尼诺和拉尼娜事件)不仅对茎柔鱼栖息地和资源丰度产生较大影响，同时也会影响茎柔鱼的生长、年龄结构和种群组成。以往的研究，过多强调茎柔鱼栖息地和资源的月间、季节性的变化，而研究范围主要局限于秘鲁、智利和加利福尼亚等海域。因此本发明基于小时间尺度下，充分考虑了涡旋对渔场内生物物理环境的影响，提出一种东太平洋赤道海域涡旋的判别及其对茎柔鱼渔场影响评估的技术方法本发明。

发明内容

本发明提供了一种东太平洋赤道海域涡旋的判别及其对茎柔鱼渔场影响评估的技术方法，是基于中国鱿钓渔船在东太平洋赤道海域的作业数据，并综合考虑赤道热带不稳定涡旋(简称涡旋)对物理环境的影响，环境因子包括水温的垂直结构[包括0m水温(SST)，50m水温(Temp_50m)，100m水温(Temp_100m)，150m水温(Temp_150m)，200m水温(Temp_200m)，300m温度(Temp_300m)]以及叶绿素浓度(Chl-a)，提出一种评估赤道海域涡旋探测以及其对茎柔鱼渔场时空分布和栖息地适宜性影响的方法。

本发明为解决上述技术问题拟采用以下技术方案实现：

一种东太平洋赤道海域涡旋的判别及其对茎柔鱼渔场影响评估的技术方法，包括如下步骤：

S1.本发明基于海表面流场数据，利用矢量几何的方法识别赤道海域的涡旋特征。统计赤道海域涡旋的生命周期，选取生命周期大于两周的涡旋进行茎柔鱼的探测；

S2.本发明将所选取涡旋的生命周期进行阶段划分，划分的时间间隔为六天。此外，在将时间跨度分别延伸至涡旋生成前、后六天。因此，所探测的时间阶段可以划分为涡旋生成之前，阶段1、阶段2、……、涡旋生成之后。本发明基于本步骤所划分的阶段，进行下列相关步骤；

S3.统计赤道海域茎柔鱼作业数据，并与涡旋的各个阶段一一对应，探测涡旋内茎柔鱼的分布变化情况。统计涡旋内部茎柔鱼的捕捞努力量和渔获量，并计算两者在整个研究区域内所占的比例，探测涡旋对茎柔鱼捕捞努力量和渔获量的响应情况；