为探究LED水下集鱼灯光色、功率、放置深度和海水叶绿素浓度对光场分布的影响，本文基于蒙特卡罗模拟方法建立了水下光束传输数值计算模型，通过控制变量法计算了不同条件下的水下光场分布，并提出以0.1～10 lx等值线所包围的面积与计算截面面积比值为相对有效光照范围(relative effective illumination range，REIR)。以REIR为评价指标，对不同条件下的光场分布进行了分析，结果显示：(1)相同功率条件下，REIR依次为绿光>白光>蓝光，以功率420 W、叶绿素浓度0.1 mg/m~(3)为例3种光色的REIR比值为1.58:1.31:1；(2)相同光色条件下，当叶绿素浓度0.1 mg/m~(3)时，集鱼灯功率由420 W增至1200 W，蓝、绿、白3种集鱼灯的REIR分别由31.68%、50.27%、41.78%增至38.59%、56.91%、50.15%，功率增加近3倍，但REIR增幅有限；(3)随着集鱼灯放置深度增加，REIR先增加后稳定；以叶绿素浓度1.0 mg/m~(3)、功率为420 W为例，绿光集鱼灯与白光集鱼灯REIR的最大值约为9.69%～9.84%，出现在放置水深20 m左右；而蓝光集鱼灯的REIR最大值约为5.60%，出现在放置深度为15 m左右；(4)当集鱼灯功率为420 W，海水叶绿素浓度从0.1 mg/m~(3)增至5.0 mg/m~(3)，蓝、绿、白3种光色集鱼灯的REIR分别由31.89%、48.25%、42.05%减少至1.65%、2.09%、2.22%。研究结果可为LED水下集鱼灯光色功率选型、深度放置以及有效光场分布范围估算提供参考。

根据2006年4-6月我国鱿钓船在智利外海茎柔鱼渔场实际测定的灯光分布和生产统计资料,对金属卤化物灯和高压钠灯的光照度分布及其钓捕效果进行了比较分析。经测定分析和模型拟合,金属卤化物灯和高压钠灯的灯光衰减曲线符合指数模型,金属卤化物灯和高压钠灯的衰减系数分别为0.199 8和0.635 3。在180盏×2 kW金属卤化物灯情况下,在距船舷2 m的垂直断面,其水深5m内的光照度多在100 lx以上,10lx的等光照度曲线在18 m水层左右,0.01 lx的等光照度曲线在40 m水层附近。在30盏×500 W高压钠灯情况下,在距船舷2 m的垂直断面,其海面的平均光照度为10 lx左右,0.01 l...

根据在印度洋鸢乌贼(Symplectoteuthisluminose)渔场对鱿钓船周围水中光照度的实测数据,对5kW金属卤化物灯和5kW卤素灯的水中光照度分布进行了分析和比较。结果表明,金属卤化物灯和卤素灯光照度的衰减曲线分别为:I=28 74×e-0 0952r和I=6 29×e-0 0914r;金属卤化物灯0 01lx等光照度曲面所包含的水体体积为244 6×104m3,是卤素灯的1 67倍。以一些头足类的适宜光照度0 01～10lx为例,金属卤化物灯和卤素灯在这一光照度的诱集范围之比为1 66∶1。

为进一步验证LED水上集鱼灯的使用效果,将300W型LED集鱼灯安装到"宁泰61"鱿钓船,赴东南太平洋秘鲁外海茎柔鱼渔场进行实际生产,与使用2 kW型金卤灯的"宁泰62"鱿钓船进行对比试验,记录相关生产数据并对作业船周围集鱼灯形成的海面上、海面下光场及光谱进行实地测量。结果表明:右舷50盏LED集鱼灯在海面上照度为0.1lx的离船最远距离可达35 m,比使用50盏2 kW型金卤灯时少10m;50盏LED集鱼灯与50盏2 kW型金卤灯在海水中的照度分布接近;LED集鱼灯在海水中的光谱衰减速率明显小于金卤灯。使用LED集鱼灯不仅能大幅度减少燃油消耗,且诱鱼效果接近传统高功率金卤灯,能够在实际作业中...

高效节能型新光源集鱼灯的应用研究是光诱渔业研究的重要内容之一。使用高光谱剖面仪Hyperspectral profiler II对所研制的国产300 W型LED集鱼灯的光学特性进行测量,并与1 kW型、1.5 kW型、2 kW型金属卤化物集鱼灯进行比较,表明国产LED集鱼灯具有良好的水中穿透性,能够满足渔业生产需要。根据目前我国500艘远洋鱿钓船的实际灯光配置情况,若分别使用80、100和120个国产LED集鱼灯替代拖网船改装型船、运输船改装型船和专业鱿钓船三种渔船原先的金属卤化物集鱼灯,仅需燃油0.9×104t,每年节约燃油近6.2×104t。同时,三种渔船年均改装成本都远低于使用LED时的...

特种地面车辆防雷达侦察的隐身性能研究需关注车身表面不平整特征的影响。该文对具有表面缝隙和凹槽结构的简化车身侧部结构、具有表面突出特征(透明装甲结构、密封钢带结构)的简化车身侧部结构的雷达散射截面(RCS)面积分布特性进行了仿真分析,量化描述了表面局部非平整特征对结构整体的RCS面积分布特性的不利影响。与金属平板结构相比,具有表面缝隙或凹槽结构的简化车身侧部结构的RCS面积大于10dBsm的入射方位数分别增加到2.2倍、2.8倍;表面有透明装甲或密封钢带凸特征的两种车身侧部结构的RCS面积大于10dBsm的

为分析LED集鱼灯是否适用于南海近海灯光罩网渔业,本研究进行了3种LED集鱼灯与1种传统金卤灯的生产对比试验。研究发现:(1)试验使用的LED白光灯的相对光谱功率分布有2个波峰,分别在蓝光波段,绿光、黄光波段,LED绿光灯有1个波峰为绿光波段,LED蓝光灯有1个波峰为蓝光波段,金卤灯有多个波峰,峰值波长主要在红光波段;(2) 3种LED集鱼灯的渔获率均高于金卤灯,其中LED白光灯渔获率优势明显;(3) 4种集鱼灯渔获的共同优势种为中国枪乌贼(Loligo chinensis),其中LED白光灯的渔获率明显高于其他灯具;(4)单因素方差分析结果表明LED白光灯与金卤灯捕获的中国枪乌贼的胴长、体质量均无显著性差异。研究认为LED灯尤其是LED白光灯适用于南海近海灯光罩网渔业。

人工鱼礁增殖渔业资源的生态效益一定程度上取决于其产生的流场效应,因此流场效应的研究是人工鱼礁生态效益研究的关键。数值计算是研究人工鱼礁流场效应的新方法,但其可行性和准确度还没有得到广泛验证。本研究针对正方体、三棱柱及金字塔型人工鱼礁实体模型,根据流动相似性原理设定相对应的来流速度,分别利用风洞实验和数值模拟研究了人工鱼礁周围的流场,选择具有代表性测点的水平和垂直方向流速,无量纲化后进行对比。研究表明,两实验测点流速平均误差约8%,大多数测点的u*(x方向无量纲流速)差别甚微,且变化趋势基本相同,从而验证了数值计算模拟人工鱼礁流场的可行性和准确性。

采用LES(大涡模拟)紊流模式,对定常来流速度下按实际尺寸缩小10倍的米字型人工鱼礁单体附近流场进行三维数值模拟,同时利用相同尺寸的水槽实验验证该数值计算方法的可行性。在数值模拟与水槽实验中分别设置了0.2、0.4、0.6、0.8、1.0以及1.2m/s6种来流速度,并比较礁体附近三个方向上流速变化的情况。结果表明,数值模拟中约80%的测点速度与水槽实验结果吻合。而且,具有较大差异的值都发生在礁体上方开口中心位置附近的测点,该位置流场变化强烈且水槽实验测量有一定难度,易产生误差,因此对比结果差异较大是可允许的。综合比较结果,初步认为利用三维数值模拟计算方法模拟人工鱼礁的流场变化是可行的,今后可...

以对比分析不同风场及电站配置模式下光伏阵列对风沙输移的影响差异为研究目的,通过风洞模拟实验对不同风速、风向、电站阵列行距及是否布设麦草沙障时阵列在050 cm内的输沙情况进行分析,并对风沙流结构进行了探讨。结果表明:1)在050 cm高度范围内,阵列模型的输沙率与风速大小呈正比,与集沙高度呈反比,3个试验风速下输沙率均以多项式拟合关系最佳;2)当风向为南风时阵列输沙率及其风沙流结构特征值(λ)最高,南风(180°)、东北风(45°)、西北风(315°)的输沙最佳拟合函数分别为多项式函数、对数函数和指数函数

【目的】消光系数(k)是模拟树冠光分布的重要指标,本研究通过对比常见的获得k值的方法,筛选最优方法,对长白落叶松人工林树冠内光合有效辐射(PAR)进行动态估计。【方法】(1)将实测的PAR数据按3∶1划分为拟合数据和检验数据,利用拟合数据构建k值预估模型(方法 I)。(2)用拟合数据,采用人为设定不同梯度的k值估计树冠PAR,筛选最优的k值(方法 II)。(3)基于叶倾角数据,采用2种不同的平均叶倾角公式(方法 III-1、方法 III-2),对k值进行计算。将检验数据作为独立样本对以上3种方法估计的PAR进行独立性检验。通过对比以上3种方法对树冠内PAR的估计效果,选择最优的k值计算方法,结合气象数据对PAR进行动态估计。【结果】根据实测PAR数据计算的树冠各轮层k值存在较大差异,总体在0.1～1.5之间,且与相对着枝深度(RDINC)呈明显的指数函数或幂函数关系。同时太阳高度角(Sa)、累积叶面积最大值(MCLA)、叶面积密度(NAD)和树冠表面积(CS)对k值的垂直变化也有明显影响。因此方法I将指数函数作为基础模型,以RDINC、Sa、CLA、NAD和CS为自变量建立了k值估计模型,模型的拟合效果较好(R2=0.736,RMSE=0.124)。方法 II中,当k取0.32时对PAR的估计效果最好。利用方法 III计算的各轮层消光系数差异较小,总体在0.3～0.7之间。采用独立样本检验以上3种方法对PAR估计的效果,结果表明方法 I对PAR的估计效果较好(平均误差ME=2.88,平均误差绝对值MAE=117.4,预估精度P=91.53%),方法 II对PAR的估计效果次之(ME=-7.2,MAE=217.5,P=88.12%),方法 III对PAR最差(方法 III-1中ME=121.4,MAE=210.1,P=55.85%;方法 III-2中ME=226.4,MAE=259.0,P=42.93%)。【结论】k值在不同林木、不同轮层及不同的太阳高度情况下并不是一个固定值。本研究建立的k估计模型充分考虑了以上3个重要变量,符合客观实际,且对估计长白落叶松树冠PAR有良好的效果,研究结果为人工长白落叶松树冠内不同位置净光合速率的模拟提供了基础。

智利外海茎柔鱼是我国鱿钓船的主要捕捞对象之一,集鱼灯灯光配置是高效捕捞技术的重要内容。本文根据智利外海茎柔鱼作业渔场的实测灯光强度,推算其灯光衰减系数。同时,在理论上建立灯光水中照度计算模式,并以"新世纪52号"鱿钓渔船为例进行灯光配置的分析与探讨。研究结果认为,智利外海金属卤化物灯的水中衰减系数为0.2。分析表明,随着鱿钓船集鱼灯灯高的增加,照度0.1~10lx之间的诱集水体体积(下称为"有效体积")不断增加,但增加幅度呈递减趋势,目前该船的灯高(6.5m)较为合适;集鱼灯间距在0.55m时所对应的有效体积最大,建议该船的灯距可从0.5m增大到0.55m;随着集鱼灯总功率的增加,有效体积不断...

根据2015年南海北部深海区春季和秋季灯光罩网探捕数据,对南海北部深海区灯光罩网渔获物组成、优势种叉长(胴长)分布及其渔获率分布等进行了分析。结果显示:本次调查共渔获92种,隶属于15目44科,其中春季40种,秋季72种,两季共有种类20种;优势种(相对重要性指数IRI≥1000)春、秋两季均为鸢乌贼(Symplectoteuthis oualaniensis)和圆舵鲣(Auxis tapeinosoma);重要种(1000> IRI≥100)春季为日本乌鲂(Brama japonica)和鳞首方头鲳(Cubiceps squamicepoides),秋季仅日本乌鲂一种;常见种(100> IRI≥10)春季为扁舵鲣(Auxis thazard)、长体圆鲹(Decapterus macrosoma)和菱鳍乌贼(Thysanoteuthis rhombus),秋季为白点叉鼻鲀(Arothron meleagris)和黄鳍金枪鱼(Thunnus albacora)。优势种鸢乌贼胴长分布和圆舵鲣叉长分布春、秋两季均存在较大差异,鸢乌贼胴长分布春季相对偏大,而圆舵鲣则秋季相对偏大;渔获率春秋两季差异较大,春季渔获率平均为460. 73kg·h~(-1),秋季平均为152. 45 kg·h~(-1),春季除C20站外,渔获率较高的站位主要集中于邻近菲律宾站位,秋季则主要集中在海南岛东侧邻近站位。鸢乌贼出现频率高,最高渔获率出现在春季的C8站,为391. 30 kg·h~(-1);圆舵鲣则出现频率相对较低,最高渔获率出现在春季的C20站,高达5 815. 39kg·h~(-1)。

基于灯光罩网和EY60科学探鱼仪采集鲣鱼(Katsuwonus pelamis)的生物学数据与声学映像，通过分析后向体积散射强度S_(V)(dB)、平均TS(dB)及单位采样体积的平均鱼类数目N_(V)等信息，研究了鲣鱼的时空分布与现场目标强度。S13站位的鲣鱼平均叉长(362.20±35.73) mm，S14站位的鲣鱼平均叉长(357.66±36.61) mm，A12站位的鲣鱼平均叉长(366.70±36.43) mm。10～50 m深度范围内，3个站位不同时段的平均S_(V)变化模式相似。渔船未开灯前(18:00～19:00)，鲣鱼主要分布于40～50 m水深；灯光打开后，鲣鱼逐渐被诱集上浮(S_(V)分布曲线峰值对应的深度变浅)；随着灯诱时间的增长(20:00～21:00)，鲣鱼稳定分布于10～30 m深度范围内。10～50 m深度范围内，3个站位不同时段的鲣鱼单体信号数目与平均深度变化模式相似。渔船未开灯前(18:00～19:00)，鲣鱼单体信号主要分布于35 m以深；且被检测到的信号数目较少。灯光打开后，鲣鱼逐渐被诱集上浮，表现为鲣鱼单体信号平均深度变浅，信号数目明显增多。本研究3个站位均不存在N_(V)极限值，所有单元均可用于鲣鱼TS的现场计算。S13站位的鲣鱼现场平均TS为(-51.84±3.84) dB，对应的平均叉长为362.20 mm；S14站位的鲣鱼现场平均TS为(-49.87±3.72) dB，对应的平均叉长为357.66 mm；A12站位的鲣鱼TS为(-49.68±2.96) dB，对应的平均叉长为366.70 mm。3个站位的鲣鱼现场TS均呈非正态分布(P<0.05)。研究结果有助于我们更好的了解灯光诱集条件下的鲣鱼行为及其声学特性，还可为将来的鲣鱼声学评估奠定技术基础。

采用计算流体动力学(CFD)技术,研究了不同布设间距下,多孔方型人工鱼礁周围水流运动的规律,旨在为深入研究人工鱼礁的集鱼原理和海洋牧场建设中人工鱼礁的投放和布设提供更多参考。本研究采用了4种布设间距,分别为0.5、1、1.5和2倍鱼礁高度,基于计算机数值模拟技术,模拟了速度为0.8m/s的水流流经2个礁体的过程,分别观察鱼礁周围水流运动情况。结果显示,多孔方型人工鱼礁内部和周围存在缓流区、背涡流区、上升流区、死水区等有显著特征的区域;多孔方型人工鱼礁上升流的最大速度与来流速度的比值约为0.95倍;多孔方型人工鱼礁周围上升流最大抬升高度与鱼礁高度之比约为2.1;多孔方型人工鱼礁的结构在一定程度上为鱼礁周围的流态多样性提供了较有利的作用;多孔方型人工鱼礁的布设间距对2个鱼礁单体间的旋涡数量和旋涡方向有较大影响,也对涡量大小和涡量分布范围产生影响。研究表明,在一定范围内,布设间距越大,涡量越大,分布范围越广,但超过一定范围后,涡量不再增大,分布范围也不再扩大;多孔方型人工鱼礁的布设间距越大,背涡流在X方向和Y方向的影响面积越大。研究结果清晰地展现了不同布设间距下的人工鱼礁的流场效应,对在特定条件下进行人工鱼礁投放和布设具有重要意义。