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渔业资源与渔场学电子教材—渔情预报基本原理及其方法

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渔业资源与渔场学电子教材—渔情预报基本原理及其方法渔业资源与渔场学电子教材—渔情预报基本原理及其方法 第六章 渔情预报基本原理及其方法 第一节 渔情预报概述 一,渔情预报的基本概念 渔情预报也可称渔况预报,它是海洋渔场学研究的主要内容,同时也是渔场学中基本原理和方法在渔业中的综合应用,是为渔业生产服务的主要任务之一。渔情预报实际是指对未来一定时期和一定水域范围内水产资源状况各要素,如渔期、渔场、鱼群数量和质量以及可能达到的渔获量等所作出的预报。其预报的基础就是鱼类行动和生物学状况与环境条件之间的关系及其规律,以及各种实时的汛前调查所获得的渔获量、资源状况、...

渔业资源与渔场学电子教材—渔情预报基本原理及其方法
渔业资源与渔场学电子 教材 民兵爆破地雷教材pdf初中剪纸校本课程教材衍纸校本课程教材排球校本教材中国舞蹈家协会第四版四级教材 —渔情预报基本原理及其 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 第六章 渔情预报基本原理及其方法 第一节 渔情预报概述 一,渔情预报的基本概念 渔情预报也可称渔况预报,它是海洋渔场学研究的主要内容,同时也是渔场学中基本原理和方法在渔业中的综合应用,是为渔业生产服务的主要任务之一。渔情预报实际是指对未来一定时期和一定水域范围内水产资源状况各要素,如渔期、渔场、鱼群数量和质量以及可能达到的渔获量等所作出的预报。其预报的基础就是鱼类行动和生物学状况与环境条件之间的关系及其规律,以及各种实时的汛前调查所获得的渔获量、资源状况、海洋环境等各种渔海况资料。渔情预报的主要任务就是预测渔场、渔期和可能渔获量,即回答在什么时间,在什么地点,捕捞什么鱼,作业时间能持续多长,渔汛始末和旺汛的时间、中心渔场位置以及整个渔汛可能渔获量等问 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 。 在我国近海,主要以追捕洄游过程中的主要经济鱼类为主,如带鱼、小黄鱼等,如从外海深水区游向近岸浅水区产卵的生殖群体、处于越冬洄游或索饵洄游的鱼群。渔情的准确预报为渔业主管部门和生产单位如何进行渔汛生产部署和生产管理等提供科学依据。我国自20世纪50年代以来,随着近海渔业资源的开发和利用,各水产研究单位对近海主要传统经济鱼类中开展了渔情预报工作,并取得了一定成绩和积累了丰富的经验,为渔场学的研究和发展做出了一定的贡献。 随着我国近海渔业资源的衰退以及远洋渔业的发展,我国一些水产研究工作者如陈新军(2003)也开始了远洋渔业鱼种的渔情预报研究工作,如柔鱼类、金枪鱼类和竹筴鱼等。日本、美国和我国的台湾省等也在20世纪70年代以后利用卫星遥感所获取的海况资料,对重要目标对象的渔情进行预报,并专门成立渔情预报研究机构。随着信息技术(地理信息系统)和空间技术(海洋遥感)的发展和应用,渔情预报的手段和工具不断得到深化和发展,渔情预报的准确性也得到了提高,并将进一步得到完善和发展。 二,渔情预报的类型和内容 (一)依据预报时效来分 渔情预报的类型有不同的划分方法,主要是根据预报的时效性来划分,但目前还没有形成一个公认的划分 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 。如费鸿年等(1990)在《水产资源学》中将渔情预报分为展望型渔情预报、长期渔情预报、中期渔情预报或半长期渔情预报和短期渔情预报。展望型渔情预报是指预测几年甚至几十年的渔情状况,如对某种资源的开发利用规模的确定。长期渔情预报是指年度预报,是根据历年的资料来预测下一年度或更长时间的渔情状况,包括渔场位置、洄游路线等,它是建立在海况预报的基础上。而中期预报渔情预报即季节预报或渔汛预报,是预测未来的整个渔汛期间的渔情状况,主要着重于本渔汛的渔场位置、渔期迟早、集群状况等。短期渔情预报可分为初汛期、盛汛期和末汛期等几种类型,是专门对渔汛中某一阶段的渔发状况进行预报。 费鸿年等(1990)认为展望型和长期型预报属于根本性、战略性的预报,是预报的高级阶段,主要供渔业主管部门和生产单位制定发展计划时参考。而中短期预报是实用性的、战术性的预报,是预报的低级阶段,主要供生产部门安排生产时参考。 日本渔情预报服务中心将渔情预报分为两类,即长期预报和短期预报(即渔海况速报)。长期预报是指利用鱼类行动和生物学等方面与海洋环境之间的关系及其规律,根据所收集的生物学和海洋学等方面信息,特别是通过渔汛前期对目标鱼种的稚幼鱼数量调查,从而对来年目标鱼种的资源量、渔获物组成、渔期、渔场等作出预报。该种长期预报实际上更具有学术性,为渔业管理部门和研究机构提供服务。短期预报是指结合当前的水温、盐度、水团分布与移动状况等,对渔场的变动、发展趋势等作出预报,该种预报时效性极强,直接为渔业生产服务。 因此,从上述分析可以看出,渔情预报种类的划分主要是依据其预报时间的长短,不同的预报类型,其所需的基础资料、预报时间时效性以及使用对象等都有所不同。在本书中, 1 根据我国海洋渔业生产的特点和需要,我们将渔情预报一般分为全汛预报、汛期阶段预报和现场预报(渔海况速报)三种。 1,全汛预报。预报的有效时间为整个渔汛,内容包括渔期的起讫时间、盛渔期及延续时间、中心渔场的位置和移动趋势以及结合资源状况分析全汛期间渔获变化(俗称渔发)形势和可能渔获量或年景趋势等。这种预报在渔汛前适当时期发布,供渔业管理部门和生产单位参考。其所需的基础资料和调查资料是大范围(尺度)的海洋环境数据及其变动情况、汛前目标鱼种稚幼鱼数量调查、海流势力强弱趋势等,比较从宏观的角度来分析年度渔汛的发展趋势和总体概况。 2,汛期阶段预报。整个渔汛期一般分为渔汛初期(初汛)、盛期(旺汛)和末期(末汛)三个阶段进行预报,也可根据不同捕捞对象的渔发特点分段预报。如浙江夏汛大黄鱼阶段性预报,依大潮汛(俗称“水”)划分,预测下一“水”渔发的起讫时间、旺发日期、鱼群主要集群分布区和渔发海区的变动趋势等,浙江嵊山冬汛带鱼阶段性预报则依大风变化(俗称“风”)划分,预测下一“风”鱼群分布范围、中心渔场位置及移动趋势等。这些预报为全汛预报的补充预报,及时地、比较准确地向生产部门提供调度生产的科学依据。预报应在各生产阶段前夕发布,时间性要求强。其所需的基础资料和数据应该是阶段性的海洋环境发展与变动趋势以及目标鱼种的生产调查资料。 3,现场预报(渔况速报)。对未来24小时或几天内的中心渔场位置、鱼群动向及旺发的可能性进行预测,由渔汛指挥单位每天定时将预报内容通过电讯系统迅速而准确地传播给生产船只,达到指挥现场生产的目的。这种预报时效性最强,其获得的海况资料一般来说应该当天发布。其所需的基础资料是近几天的渔业生产和调查资料如渔获个体及其大小组成等,以及水温变化、天气状况(如台风、低气压等)、水团的发展与移动等。 (二)依预报的原理来分 在渔情预报中,根据其预报原理的不同,我们将其分为三类:(1)以水文资料为基础,利用水文状况与渔获量之间的关系进行预报;(2)以渔获量统计为基础,即以总渔获量和单位捕捞力量渔获量为基础,进行分析预报;(3)以鱼类群体生物学指标为基础,并根据其变化揭示群体数量和生物量的变动。第一和第二种方法,完全忽略了鱼类群体状况,没有考虑现象的生物学特征。第三种方法是以鱼类群体生物学指标为基础,同时也利用渔获量统计和水文资料作为背景指标,而不是作为预报的唯一根据。 1,以分析水域水文状况为基础。非生物环境的变化是以某种形式影响到生物的生活条件,而首先是鱼类繁殖条件和食物保障。渔获量周期性的变动,往往同某一非生物环境因素(热量、水位、江河径流量等)的变化密切相关。同一因素的变化(例如温度)对于不同动物区系的鱼类往往产生完全不同的影响。譬如说北大西洋温度的下降,对北方区系的鱼类(如鲱鱼和鳕鱼)造成不利的环境条件,但对北极区系的鱼类(北鳕和北极鲽)却是有利的。这点在东北大西洋20世纪60年代末期表现得尤为明显。当时北极区系复合体的鳕鱼和鲱鱼数量,首先因为连续几年的世代的歉产而迅速下降;然而北极区系的毛鳞鱼数量却大大增加。 查明世代丰歉波动与某一环境因素的关系,在一定程度上可以判断经济鱼类群体数量可能变动的情况。无疑,编制鱼类群体数量和生物量变动的长期预报,应该利用水文学的资料。 根据某些水文学指标编制的所谓背景预报,在许多情况下(当鱼类群体数量与所分析的环境因素的相关关系已查明时),能相当清楚地了解水域中发生的变化过程和经济鱼类的生活条件。但水文学预报的误差可能很大。例如波罗的海近底层盐度预报的准确率为78,88,,那么用这些资料作生物学现象预报的准确率就降低。 假如以水文学为背景预报是长期预报的必需因素,那么企图根据一个或几个水文因子作出每年经济鱼类种群数量和生物量的预报是不可靠的。如北极,挪威鳕鱼种群状况运用此方法预报,就发生过极严重的错误,而严重地影响了拖网船队的生产。 以水文学资料编制渔业预报,表面上看起来似乎很简单,不需要进行生物学研究,只需搜集水文、气象和渔获量统计资料就行了。其实,为了编制可靠的经济鱼类种群数量和生物量的预报,必须有渔获群体状况的资料。至于说分布和移动的预报,可以分析水文学条件为基础,但仍要考虑鱼类总量及生物状况。 2,以渔获量统计为基础。这一方法的基本原理是以渔获量的变动,鱼类群体数量和生物量的变动为基础。这正如所假设的,死亡量由补充量所补偿。在许多情况下把总渔获量的 2 统计分析同单位捕捞力量渔获量的分析结合在一起。在编制经济鱼类群体变动的任何性质的预报时,渔获量(总渔获量和单位捕捞力量渔获量)的统计分析是不可缺少的因素,因此为了编制可靠的预报,必须很好地整理渔获量统计。但这绝不意味着仅仅根据渔获量单一指标就可作出鱼类群体变动的可靠预报。正如经验所证明,仅仅根据渔获量统计来编制预报,曾造成了相当严重的错误,实践证明不能推广。 3,以鱼类群体生物学指标为基础。即以分析各世代实力和补充群体与剩余群体比例为基础的预报。若某一捕捞群体(生殖群体),若全部或几乎全部是由补充群体所组成,其数量、生物量和可捕量的预报,主要应以成长中的世代数量多寡和未来发展情况,及加入捕捞群体的特点为基础。对于补充群体不及生殖群体半数的鱼类,为了编制准确的预报,同样不仅需要掌握补充群体的未来状况,还要了解在生殖群体和渔获物中占多数的剩余群体未来状况。 三,渔情预报的基本原理及其流程 1,基本原理 渔情预报的任务,在于给渔业生产提供近期和远期渔业资源质量和数量特点的情报,如可捕量、长度组成和年龄组成和渔场、渔期等。一般来说,作下一年度的预报比作近期(2,3年)预报准确得多,而近期预报将比远期预报来得准确。但不管哪种预报,我们均必须指出预报的可能误差值。 苏联学者在1950年提出了生产预报的基本原理。这种预报可提供同上一年渔获量作比较的相对渔获量,当种群调节机制“工作”适应生活条件的变化时,我们采用这种预报。编制这种预报,除了统计资料(总渔获量和单位捕捞力量渔获量)和最近几年生殖群体年龄组成资料之外,还需要掌握多年的补充群体年龄组成、各世代鱼体生长速度和索饵季节开始前的饵料基础情况等。这时,预报 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 可考虑以下情况: 当存在如下条件时,可捕量可能与去年相等: (1)如果个体生长速度接近于保障群体最大生产量的最大平均速度,并且各年龄组生长变化不大; (2)如果性成熟年龄一般不超过该种群的平均性成熟年龄,大部分个体均在该种群性成熟的最低年龄时性成熟,初次性成熟鱼的年龄组成不很长; (3)如果捕捞强度稳定不降低,总渔获量和单位捕捞力量渔获量各年均保持相对稳定, (4)如果在育肥期开始前,饵料基础接近于往年。 然而如果: (1)生长速度高,而且又不随群体数量变动而改变; (2)性成熟早,个体初次性成熟年龄组成缩短; (3)捕捞强度稳定或提高时,总渔获量和单位捕捞力量渔获量下降; (4)饵料基础高; 这说明渔获量应下降,在某些情况下要暂时禁渔。 最后,如果: (1)生长速度缓慢; (2)性成熟年龄向较高龄变动,个体初次性成熟年龄组成拉长; (3)渔获量稳定或提高(无论总渔获量或单位捕捞力量渔获量); (4)在索饵季节开始之前,饵料基础接近于往年,而索饵期间被剧烈地摄食; 那么说明同往年的渔获量相比较,该年渔获量可能提高。对于后一种情况,认真观察饵料基础状况,弄清饵料被吞食的程度,以及有否摄食同样饵料的其它鱼种和其它生物存在,这是特别重要。 显然,上面介绍的是大概的方法,对于不同种类必须作相应的补充和变更。这个方法最适用于世代数量逐年变动不大的底层和近底层鱼类。对世代丰歉波动明显的鱼类,必须考虑各世代的实力,及其对相邻世代生物学指标的影响,以及海况条件的变化。然而,正如实验表明,这种预报方法在许多情况下可相当准确地判断可捕量,并从而对捕捞强度作必要的调整。 进行渔情预报应该建立在了解亲鱼群体与其后代之间数量和质量相互关系的基础上,正确反映了影响经济鱼类和其它动物种群变动的一系列关系。 每一种鱼的资料均应有其特点,由常设的观察点和观察船搜集,以提供生殖群体亲鱼的 3 数量和质量资料。所获得资料按事先安排的经验步骤,加工整理成能反映亲鱼与后代数量关系,然后根据亲鱼质量,生殖力和性产物质量以及幼鱼早期发育阶段的饵料基础状况等加以修正。对多数鱼种,可在这些资料基础上,向生产部门发出初步预报。编制这种预报,首先要建立能反映后代数量与生殖群体生殖力相互关系的曲线图。 世代数量变动明显的鱼类(例如鲱鱼、鲤鱼、鳕鱼等),以亲鱼与后代关系为基础编制的预报,应根据仔鱼混合营养阶段,及随后各阶段内索饵场中饵料浮游生物的数量进行初步修正。这一修正是基于事先对饵料浮游生物与世代数量的关系曲线的分析,其中包括根据孵化出的仔鱼大小及其变异和卵黄干重等情况,而对世代质量进行修正后所得的资料。 对鳕鱼、黑线鳕和其它鱼类的进一步修正,是根据浮游阶段的仔鱼在个体发育早期阶段,尤其是转为外部营养阶段时成活率曲线的“仔鱼容量”而作出的。 世代数量变动相对较小的鱼类(如鲟、鲑和许多鲤科鱼类)的修正,不是根据仔鱼食物保障,而是根据降河幼鱼数量(鲟、大麻哈鱼)或在索饵场单位时间内拖网的幼鱼渔获量(鲟、半溯河性的鲤科鱼类,某些比目鱼类等)。有些鱼种,例如鳕鱼的预报方案中最好是既有对幼鱼摄食条件的估计,又有当年鱼经过最大数量死亡期后各阶段的数量统计资料。 因此,修正过的数据已相当准确地反映了该年龄级的数量。接下来的工作是与补充群体的生长过程和性成熟有关的预报。生长预报的重要指标应是按不同年龄组分别计算的饵料基础生物量。当然,在食性上具有明显的年龄变化时才有此必要。 掌握相邻世代食谱相似程度,对生长和性成熟的预报极为重要,因为相邻世代如果摄食同类饵料对象时,会通过食物保障的变化,对个体的生长产生很大的相互影响。但迄今相邻世代对其自身生长相互影响的研究还没很好地注意。而这点使补充群体加入生殖群体时间的预报产生了不少严重错误。预报可捕量中补充群体的年龄组成,是预报中的一个很重要的组成部分,而对没有剩余群体的鱼来说,这也是预报的结束部分。 在完成上述观点为基础的生物学预报研究的同时,应该组织对水文条件的预报,即所谓背景预报。其任务是: (1)提供近几年来鱼群生活条件的特点; (2)查明那些能引起鱼类,特别是幼鱼大量死亡,或是剧烈改变种群生活条件的因子或因子梯度; (3)根据水文、气象现象过程和渔获量变动的比较,查明种群数量和生物量变动的总趋势。 综上所述,鱼类与海洋环境之间的关系是一种对立统一的关系。鱼类的集群和分布洄游规律是由于鱼类本身与外界环境(生物环境与非生物环境)条件相互作用的结果。渔情预报实际上就是研究分析和预测捕捞对象的资源量、集群特性和移动分布特征。因此,必须根据有机体与环境为统一体这一原理,查明捕捞对象的资源变动、行动习性、生物学特性以及渔场环境条件及变化,以掌握捕捞对象的行动规律。一般认为,影响鱼群行动规律的生物性或非生物性因素均可成为预报指标。 在开展渔情预报之前和进行过程中,必须采用“三结合"的方法,即生产实践与科学理论相结合、群众经验与科学调查相结合、历史资料与现场调查相结合,多方面大量地收集捕捞对象生物学方面的和渔场环境方面的资料,并有选择地运用资料和群众经验,进行分析研究,找出与鱼类行动分布有密切关系的环境因子(海况、气象和生物学因子)及鱼类生物学特性的变化规律作为预报的指标。 预报指标的选择,因不同捕捞对象而异,即使同一捕捞对象又因其在不同生活阶段具有不同的生活习性而对外界环境条件的要求不同,因而所采用的预报指标也不同。所以,应在搜集整理海况,气象、生物学等环境因子和产量的多年资料以及历年鱼类生物学资料的基础上,找出捕捞对象各生活阶段集群时的最适环境条件及其变化规律,以确定应选择的预报指标。利用所选定的指标和现场调查资料进行分析对比,然后作出预报。 现代渔业生物科学已准确地掌握了编制渔情预报的方法,而工作任务在于使编制渔情预报的总方案适应于各鱼种种群变动特点,以及保证收集到必要数量符合要求的资料。至于趋势预报,还需要作相当大量的调查研究工作。要尽快作好这些工作,例如亲鱼群体与后代的关系、生长发育、衰老等一系列问题。长期预报工作亟需科学工作者参与应该研究探讨预报技术的各个环节,预报的编制工作可由技术人员承担。要把长期预报工作转到机械化工程技术上来,以可靠的方法和广泛采用计算技术,按精确的计划进行工作,这已是今后渔业研究 4 的迫切要求。 2,渔情预报的流程 渔情预报的研究及其日常发布工作一般都由专门的研究机构或研究中心来负责。在该中心,拥有渔况和海况两个方面的数据来源及其网络信息系统,其数据来源是多方面的。如在海况方面,主要来源于海洋遥感、渔业调查船、渔业生产船、运输船、浮标等。在渔况方面,主要来源于渔业生产船、渔业调查船、码头、生产指挥部门、水产品市场等。 渔情预报机构根据实际调查研究的结果,迅速将获得海况与渔况等资料进行处理、预报和通报,不失时机地为渔业生产服务。对于渔况海况的分析预报,要建立群众性的通报系统。统一指定一定数量的渔船(信息船),对各种因子进行定时测定,然后将这些测定资料发送给所属海岸的无线电台,电台按预定程序通过电报把情报发送给渔况海况服务中心,或者从渔船直接传递给渔情预报中心。情报数据输入电子计算机,根据计算结果绘制水温等参数的分布图,图上注明渔况解说,然后再以传真图方式,通过电子邮件、网络、无线电台或通讯、广播机构发送。一般来说,渔况速报当天应该将收集的水温等综合情报作成水温等各种分布图进行发布。 渔业情报服务中心在发布各种渔况、海况分析资料的同时,要举办渔民短期培训班,使渔民熟悉有关的基础知识,以便充分运用所发布的各种资料,有效地从事渔业生产。在渔况海况分析预报工作中,通常都建立完整的渔业情报网,进行资料收集、处理、解析,预报、发布等工作。其预报处理的流程示意图见图6,1。 海况部分 渔况部分 NOAA卫星 飞机 生产渔船 调查船 商船 飞机侦察 调查船 渔港 鱼市场 海况资料 渔况资料 ,水温、盐度、海流、水色、气象及饵料生物, ,鱼群分布、作业位置、渔获量、体长组成、性腺成熟度, 及历史资料海底地形、水深、底质 及性比组成等 渔业情报服务中心 渔、海况信息系统 ,历史资料, 分析处理 图6,1 渔情预报技术的流程示意图 各生产单位和渔业管理部门 第二节 掌握中心渔场的基本方法 海洋鱼类是变温性动物,在它的一生中,为了生存、发育、生殖而觅食。为了生存,为了适应海况的变迁,在一年四季中,从某一海域朝着另一海域一定方向有周期性有规律性的进行产卵、索饵、越冬洄游。鱼类洄游均是有规律有秩序的进行,有一定的时间和地点,这就形成渔期、渔场。但是由于海况(水温、盐度、海流、潮流等)的变化,导致渔场、渔期的变化,为此在渔业生产中必须准确掌握各种鱼类生活习性和它的洄游规律、洄游路线,以及海况的变化,只有这样才能牢牢掌握中心渔场,才能达到捕捞高效率。在本书中,我们主要从鱼类生物学及其行动和外界环境条件两个方面来进行论述中心渔场的掌握方法。 一,鱼类生物学及其行动状态 鱼类中心渔场的形成是通过鱼类本身的一系列活动和行动等来反映的,鱼类是渔场形成中的主体,因此我们可以从鱼类集群、移动、生物学特性等指标来反映中心渔场的形成与否。 1,鱼类集群、移动 鱼群,特别是中上层鱼类,在水域表层所形成的波纹及其群形、群色是鱼群存在的直接 5 标志。由于鱼群所在海区的水色同周围海区有显著的不同,有经验的“鱼眼”可以通过这种现象判断是否有鱼和鱼的种类、数量。一般地说,群色越浓,鱼群越大。若发现鱼群表层水色有些黄褐色,下部有黑色,且边缘分明、整齐为大群,鱼群分布面广,水色较淡,或没有水色,表明下部无鱼,群体不大。鱼群色浓,呈圆形或椭圆形,移动慢,领头鱼不明显为大群;呈带状、行动快是小群。但是在观察水色找鱼时,必须注意不要把云块的影子误认为鱼群。 根据大量的生产经验与实践,渔民针对不同的捕捞种类,得出一些规律与结论。 ?鲐鱼。水色常呈深绿色。在起群的水面有较细而密的波纹,行动一般较慢,特别是产卵后的鲐鱼,因行动快激浪花,远远看去好像冒烟似的,所以渔民称其为“冒烟”鱼。领头鱼较明显,鱼群移动时常成箭头形、半圆形、方形等前进。 ?竹筴鱼。水色呈汞红色。在索饵时向前移动得较快,起群稳定,水面上有气泡。 ?扁鸵鲣。若群体不大,鱼群水色与周围水色没有很大区别,一般移动较快,起群对水面波纹突起而粗大,起群不稳定,容易下沉。 ?蓝点马鲛鱼。个体大,游泳敏捷,游动时激起的波纹较高,群体分散,无色鱼,没有一定辨向,常跃出水面,有时露出背脊,或将尾柄伸出水面摇动。 ?马面鲀。鱼群分散,行动迟缓,激起的水花较鲐鱼小,而面积却比鲐鱼大。常与鲐鱼混群,鲐鱼在前,马面鲀在后,当渔船靠近时,下潜迅速,且不见翻肚现象。 ?鳀鱼。起浮水面时,激起小而密集的波纹,远看上去很难同鲐鱼区别。而鲐鱼行动快,鲐鱼行动慢,鲐鱼起水和下沉都缓慢,鲐鱼起水快,下沉也快,当船接近鳀鱼时(受惊后很快向四下分散,过后又集中在一起。 ?磷虾。不论在水面或水下均呈淡红色,形状近似圆形,船到跟前能跳动一下即下沉,移动速度很慢。 2,鱼类生物学特性 在海洋渔业生产中,可以采用各种手段和方法来侦察鱼群,其主要目的是掌握中心渔场。一般来说,在渔业生产和调查中,除水文因子外,鱼类的各种生物学特性也是一个重要依据。在生产中应结合历史资料和生产经验,应尽可能测定生物学等特性,这对进一步了解鱼群动态和掌握渔场的发展动向等是具有重要意义的。 (1)体长组成。许多洄游性鱼类(如带鱼、大黄鱼、鲐等)有以年龄和体长大小分批洄游的规律,特别是鱼类在进入索饵场和产卵场的时候表现更明显。大个体鱼所组成的鱼群洄游在最前面,个体中等鱼组成的鱼群紧跟后面,个体小的鱼组成的鱼群在最后面。个体大的鱼群一般数量不大,中等个体其群体组成均匀,多数群大,在渔业生产中一般应跟踪这一群体。若渔获物中个体大小参差不齐,说明渔汛已接近尾声。因此,只要把握了鱼类洄游路线上各长度组鱼的前进次序,就可以分析这种鱼目前是处于哪个阶段,进而可判断渔场、渔期的初盛衰。 (2)性腺成熟度。根据鱼类性腺成熟度,可以分析鱼类洄游的早、晚及进入产卵场的状态,这对掌握中心渔场是十分重要的。性腺发育的快慢与鱼类年龄、体长、丰满度、水温等因素有关,年龄大或个体长,丰满度高,水温高发育则快,反之发育就慢。根据性腺发育情况,凡成熟度相近的个体,就聚集成群,分期分批向产卵场洄游。在产卵场的渔获物分析中,如性腺未成熟的鱼占多数时,则说明尚未到产卵阶段。这时鱼群不甚稳定,栖息较分散,当性腺已成熟的鱼占多数时,则说明接近产卵阶段,这时鱼群稳定程度和密度都增加。当性腺已完全成熟,则说明即将产卵或正在产卵。这时鱼群最稳定,密度也最大。若渔获物中主要为已产卵或尚未成熟的鱼占多数,则表示该鱼群已产卵将分散,此时可去迎捕另一群来产卵的鱼群。 如分布在黄海产卵的鲐鱼,当性腺成熟度为III期时,鱼群不起群。当性腺成熟度以?期为主时,鱼群开始到水面活动。性腺成熟度V期及?,III期、?,?期时,起群频繁,渔汛进入盛期。性腺成熟度降为?,?期为主时,则是渔汛末期。 (3)性比组成。根据雌雄性比来判断渔场,也是渔业生产中常用的标志之一。有不少鱼类在生殖阶段的初期,一般雄鱼进入渔场的多于雌鱼,群体数量较少;盛渔期,雌雄比例较接近,群体数量较大;末期,雌鱼多于雄鱼,群体数量较少,如东海带鱼等。而黄、渤海对虾在春季生殖洄游过程中,一般是雌虾先行,雄虾随后,因此雄虾在渔获物中占绝大多数时,意味着对虾主群已转移或表示渔汛即将结束。所以渔民说“雌虾捕的多,船只别挪动,雌虾 6 捕的少,另把渔场找”。 (4)肠胃饱满度。鱼群在索饵阶段,摄食是侦察鱼群的重要指标。为此可通过观察肠胃饱满度及食物组成来推断中心渔场位置及其渔汛的好坏。根据鱼类的摄食习性,解剖鱼类肠胃,观察食饵种类,可以判断鱼体胃里的食饵是属于主要饵料还是次要饵料。如果主要饵料占多数,鱼类在此处停留的时间可能长些,渔场相对较稳定,如肠胃里杂食多,说明此处缺少此种鱼类所喜欢摄食的饵料生物,鱼群不可能久留。例如带鱼虽然属于广食性的凶猛鱼类,但其饵料组成的98,是甲壳类和鱼类,如磷虾、毛虾、日本鳀鱼、七星鱼、玉筋鱼和带鱼幼鱼等。若发现鱼的肠胃中多属这些饵料生物,说明作业船只已进入中心渔场。 还应指出的是,鱼群的稳定性与饵料数量、组成的相互关系不是一成不变的。由于昼夜不同,鱼的摄食也不同,饵料消化速度也不同。因此必须进行全面具体的分析,鱼类在越冬洄游时,经常解剖观察肠胃饱满度和测定丰满度,对了解越冬洄游途中的鱼群状态也是很有价值的。 二,外界环境条件 (一)生物性条件 1,饵料条件 了解鱼类饵料生物组成分布和变化,是侦察鱼类索饵肥育期间的重要环节。这种侦察必须首先了解鱼类的食饵习性与组成,同时侦察海区的水生生物(浮游生物和底栖生物)地区分布、种别组成与量的季节变化,做好调查研究,绘成渔场辅助图。在侦察鱼群时,利用浮游生物指示器、底栖生物采集器对现场捕获的生物加以分析,根据饵料的指标生物出现的多寡,参照以往渔获物记录与现场试捕作为判断鱼群栖集的标志。 根据我国渔轮在黄海中南部大沙渔场生产作业的经验,掌握筐蛇尾(俗名芥菜头,属棘皮动物的蛇尾纲)的分布情况,可以决定捕捞小黄鱼的场所,因为在筐蛇尾的边缘就是小黄鱼比较集中的地方,也就是小黄鱼的优良渔场。 在东海,作为带鱼主要饵料的磷虾资源丰富,有太平洋磷虾、微型磷虾、宽额假磷虾和中华假磷虾。冬春期间这几种磷虾常集聚于浙江近海的沿岸水和暖流的交汇区,为带鱼摄食提供有利条件。实践证明,东海的带鱼渔场常形成于磷虾的密集分布区内,如1963年3月东海磷虾密集分布区在鱼山韭山附近,平均数量达50个/m。以上,而带鱼在该海区的产量也属东海区最高。可以认为,冬春期间磷虾等大型浮游生物可作探捕带鱼渔场的良好指标。 根据对浙江沿海肛长在120mm以下的幼带鱼饵料分析结果表明,带鱼幼鱼几乎全部以浮游生物为主食。每年5,8月,浙江近海张网作业区内,大量出现小黄鱼、带鱼、大黄鱼、鳓鱼和鲳鱼的幼鱼,其中以大小黄鱼和带鱼幼鱼的产量为最高。这种现象的产生和张网作业区内饵料基础雄厚密切相关。因为台湾暖流在5,8月间逐日增强,流隔区向沿岸明显靠拢,3流隔区内浮游动物生物量为250,1000mg/m,远高于浙江外海暖流区内生物量值(50,250 3mg/m),因此浙江近海张网作业区实际上是多种经济鱼类的仔、幼鱼良好索饵场。 2,渔获物组成 捕鱼作业中,如所捕主要目标鱼类的鱼体小,数量少,而杂鱼较多,这时即使产量较高,也可以判断它不是中心渔场;如果渔获物大部分为目标鱼类,且鱼体整齐,即使产量不太高,也表明作业地点已接近中心渔场,不宜过远地转移渔场。 另外从敌、友鱼的分布情况也可作为判断是否中心渔场的依据之一,如发现在渔获物中某种经济鱼类的“友鱼”,且有一定数量,即可在其附近找到经济鱼类的集群。小黄鱼经常与黄鲫混栖,鲳鱼常与鳓鱼为邻。所以了解它们之间的关系,就可以根据一个鱼种的出现来判断另一鱼种的存在。 同样,如在渔获物中或海面上,出现“敌鱼”时,也可在其附近找到经济鱼类的集群。鲨鱼是捕食经济鱼类的凶猛性鱼类。鲨鱼的出现,意味着附近海域可能有捕捞对象栖息,但大量鲨鱼的出现往往会驱散鱼群。 3,海鸟等海洋动物行动状态 根据水鸟及海洋哺乳动物的集群和行动的侦察观察鸟类(海鸥)在渔场上的飞翔情况,可以作为侦察鱼群动态的标志,这种方法尤其对中上层鱼类是很有效的。如在渔场中,鸟群的数量大小可暗示水中鱼群的多少;鸟群飞翔的高低,能决定鱼群在水中栖息层的深浅,高飞时表示鱼群潜在水的较深处;鸟群飞翔迅速,表示鱼群移动很快;鸟群飞行的方向表示鱼群 7 移动的方向;海鸥上下飞翔频繁,则鱼群已出现在表层。 此外,渔场上发现海豚、鲸鱼、鲨鱼,则表示有鱼群存在,因为这些是以鱼类为食饵的动物。当海兽、海豚等大群出现时,象征渔汛可能丰产。 (二)非生物环境条件 1,水温 水温不仅明显地影响个体性腺发育的速度,同时也约束群体的行动分布,是很重要的非生物性预报指标。水温对生殖鱼类行动的影响主要反映在渔期的变化上。渔汛初期水温的高低,直接影响生殖鱼群到达产卵场时间的迟早。这是由于水温的变化对生殖鱼群的性腺成熟度起着加速或延缓的作用,而生殖鱼群性腺成熟度与产卵场渔期的发展关系紧密相关。因而利用水温这个指标来判断各产卵场的渔期及其发展情况将是有效的。例如,4.5,5.O?等温线的出现和消失及其变动趋势与6.5?等温线的出现,可作为判断小黄鱼烟威渔场范围的渔期发展的有效指标;20.5,23?、18,19?、15?和12,13?等温线被看作秋季渤海对虾集群、移动和游离渤海的环境指标(刘效舜,1965;张元奎,1977;刘永昌,1986)。又如,浙江嵊山渔场冬季带鱼汛,水温是预报渔场、渔期的有效指标。当平均底温降至21?左右时,北部渔场开始渔发,水温降至18,20?时,渔发转旺,鱼群逐步南移,当平均底温降至15?左右时,渔汛已趋结束(浙江海洋水产研究所等,1985)。 2,水深 不同鱼类生活水深范围不同,如外海暖温性鱼类的马面鲀,主要栖息在水深lOOm左右海域,带鱼大多生活在水深lOOm以浅海域。同一种鱼类在不同生活阶段栖息的水深也有变动,海底地形比较复杂的水域,在一定条件下,有利于较大数量鱼群的集聚,因此,可以参考水域水深分布情况来寻找渔场和捕捞对象,提高经济效益。 3,底质 底质对于底栖生物和中下层鱼类栖息分布有着密切关系,一般鱼类的栖息水域受底质的限制,如对虾喜欢栖息在烂泥而浮游生物丰富的地方。一般泥质或泥沙质沉积带,营养物质丰富,有利于底栖生物繁殖生长。但不同鱼类对底质要求不同,如小黄鱼、鮸鱼等喜栖于泥质地,马鲛鱼、鳓鱼产卵时多栖息在沙泥底质等。 4,水色、透明度 水色、透明度与水深、水质和水系均有联系,水深、水质和水系不同,其水色、透明度也不相同。由于鱼类聚集的水域有其特殊适应的环境条件,那么环境条件综合反映出的水色透明度也自然有其特殊表象,在现场作业中,可以根据水色、透明度的观测来作为判断中心渔场的参考,这也是比较简捷而有效的方法之一。广大渔民在这方面积累了丰富的经验。 5,潮流 根据潮流掌握渔场是现场作业中极为重要的技术措施,因为潮流不仅影响鱼群的分布和动态,而且能够影响船位和航向,如果不能很好地利用潮流,也就不能正确地掌握中心渔场。 6,风和低气压 气象要素中的风和低气压对鱼类的集群与洄游有明显的影响,可根据渔汛期间风与低气压的情况作为掌握中心渔场的参考。风能形成巨大的风海流,直接影着水温的增减,间接控制鱼的行动,特别是冬季北风和寒流对渔业生产影响很大。沿岸风的走向和季节风,在春秋渔汛期间,“南风送暖北风寒”、离岸风和降温是一致的,向岸风和增温是一致的。实践证明东南、西南风,是增温,鱼群离岸,捕捞应向内。西北、北、东北风,是降温、鱼群向外或栖息较深水层,捕捞应向外。 “抢风头、赶风尾”是捕捞实践经验总结,实践中得知,大风前和大风后,鱼类集群明显,往往形成生产高潮。“抢风头”,在大风来临之前、海面出现低气压和长波浪,鱼类为了逃避上层海水激烈运动对它的冲击,在此种情况下,鱼易集群、游向低气压中心海区,寻找适宜的栖息场所,如果抓住鱼群,及时捕捞(就能获得高产。“赶风尾”,由于大风,造成海水垂直对流运动,海水涡动,引起混浊水层,海水大量散热,造成海水表层变冷,这时鱼群分散,当风减弱,鱼群又一次集群寻找新的栖息场所,所以风后、及时赶赴渔场抓住鱼群,能获高产。 如嵊山冬季带鱼汛,风暴情况对于鱼群的集散和游动影响颇大。如渔汛初期,若接连几次强冷空气南下,天气阴冷,等温线外移,则渔发偏外;反之,风暴少,天气晴暖,潮流稳 8 定,则渔发偏内。 气压的变动对于鱼类的集群和分布也有一定的影响,它可以引起渔获量的显著变动。渔汛期间,当低气压出现之时,鱼类往往集聚成大群,容易获得高产。如闽东渔场的带鱼汛,在出现l002hpa低气压时,网产量就增多。又如分布在日本本州附近日本海海域的沙丁鱼、鲐鱼和柔鱼等渔汛期内,若日本海出现低气压而太平洋成为高气压时,都可获得高产,反之,则渔获量不离。 综上所述,在现场作业中要及时地掌握好中心渔场,必须不断地观察有关情况,利用各方面的侦察材料,进行综合分析作出比较全面的判断。必须指出,使用上述指标进行预报是建立在对预报对象的洄游分布、行动规律、生活习性、生物学特性和渔场的环境条件,以及与环境之间的相互关系有了充分调查研究的基础之上。只有这样,才能找到有效的预报指标,正确地运用预报指标,收到预期效果。预报过程中所运用的指标有主要指标和参考指标,在一定条件下它们是可以相互转化的。比如小黄鱼生殖期间,风情仅是参考指标,但在连续大风的情况下,风情则成为预报的主要指标。 三,仪器侦察 除了利用鱼类本身的生物学、行动和外界环境指标来寻找中心渔场外,还可以利用一些仪器设备来直接侦察鱼群和寻找中心渔场。主要有探鱼仪、飞机侦察和卫星侦察等。 (1)探鱼仪。探鱼仪是借助超声波在水中的传播来探测鱼群及其它水中障碍物的。探鱼仪是掌握渔场和鱼群活动规律必不可少的助渔仪器。目前在生产中使用的有水平式探鱼仪和垂直式探鱼仪。水平式探鱼仪是利用超声波在水平方向的传播来探测渔船周围一定距离内的鱼群。垂直式探鱼仪式利用超声波在垂直方向的传播来探测渔船下方的鱼群。探鱼仪不能记录出鱼或鱼群的形状,而是记录各种不同的形状。这些记录的形状与鱼本身的外型、体长无关等,主要取决于鱼群的结构性能、垂直分布和活动性等。 (2)飞机侦察。随着科学技术和渔业工业的不断发展,目前已有不少国家利用飞机进行空中侦察鱼群。渔船队利用飞机来缩短侦察鱼群的时间已有较长的历史,而其重要性日益增加。目前在智利与秘鲁一带大部分鳀鱼与沙丁鱼船队作业中,飞机侦察是一个重要因素。多年来,飞机在美国捕鱼船队及加利福尼亚沙丁鱼渔业中,已起着重要的作用,甚至今日现代化的大型金枪鱼围网渔船,已有自备直升飞机进行侦察鱼群。 我国也于1977年6月5日至7月5日,有关单位在山东省南部渔场进行了1O航次的飞机侦察鱼群科学试验。通过试验,不仅证明了使用飞机可以侦察到海上的起水鱼群,还为我国海洋渔业进一步应用航空技术的研究,积累了资料,摸索了经验。 飞机侦察不仅能在短时间内完成大面积的侦察工作,且能进行空中摄影,查明鱼群的分布数量及行动,这些对于引导生产渔船,组织调度,进行鱼类行动的研究,改进和提高捕捞技术,充分利用中层鱼类资源具有重要的意义。 (3)卫星侦察。除了利用飞机进行侦察鱼群外,还发展利用卫星来侦察鱼群,进行渔业资源调查。利用卫星来侦察鱼群,从而扩大了侦察鱼群的范围,并且大大提高了这项工作的及时性和准确性。日本曾在1982,1984年在东北海域、日本海海域和日本以东海域应用卫星侦察秋刀鱼、鲣鱼、枪乌贼、日本鲐鱼、圆鲐、舵鲣和竹筴鱼等渔场形成和外界环境相适应的调查。美国曾试验应用卫星对鲱鱼等的鱼群分布和数量进行调查。由于卫星遥感具有观测范围广、时间短和准确性高等特点,因此,利用卫星遥感来侦察鱼群和渔场正在得到越来越广泛的应用。 第三节 海况分析和预报 海况速报与预报是人们认识海洋和开发利用海洋资源的重要途径。渔业生物的行动、分布与海况类系密切。如海水的温度与盐度是海况分析的重要因素,用以分析流系的锋面、水 9 团的边界以及涡流等现象,是分析渔情、判断中心渔场位置,为渔业生产指挥部门与海上作业渔民有计划地安排渔场和合理利用海洋渔业资源的有效手段。为此,在本节中将对海况分析及其时空变化、预报的方法进行简述。 一,海况分析 大气和海洋构成统一的动力系统,二者都是给对方施加影响力的动力源。它们之间的分界面(海面)的特性和状态,决定着二介质之间的质量和能量的交换。 为了预报自然界某一参数的变化,在掌握作用力和作用过程的同时,必须正确分析该参数的初始范围。由于海洋原始资料比较少,严密性也不一致,为了进行海况分析,往往要求根据大气作用力的研究去确定初始范围。这样,就能使分析和预报方法比较一致。 海洋上层各种内部变化或交换过程所发生的现象,时间和空间范围,大致可取用与下层大气各种变化相同的时间和空间范围去分析。 过去认为海洋是惰性的,大气力对海洋的作用非常缓慢。因此,在海况分析时,惯于利用相距几十海里的测站,相隔几天到几周的测定资料。后来认识到,这种看法和做法的局限性很大。实际上,海洋表层会发生相当迅速的变化。 研究海况变化最好的方法,是按变化原因进行分类,并揭示影响力和其作用结果之间的数量关系。变化类型主要有平流变化,海洋与大气之间热量和质量交换所造成的局部变化,以及波、流造成的混合作用等。 某种海况各年不会重演,水的表面循环也不会与局部风系完全相应。海况变化的起因多半是由于大气的作用,因此,这些变化的水平范围与大气过程的规模相应。除了沿岸地形、潮流及某些突然变化外,一般在高纬度气旋活动区,变化周期较短(几天),而在低纬度反气旋活动区,变化周期较长(一周以上)。变化幅度取决于海洋上层海况因素的水平和垂直梯度,以及大气作用力。例如,交汇区海面温度的局部变化,12小时内可达4?,而一般海区正常的变化只有0.3?。 海况预报的准确率,在很大程度上取决于预报系统中各观测结果和气象预报的准确率。各项数值的标准偏差随空间和时间而变化,并与分析范围有关。精度范围的参考数据如下: 海面水温:0.3,1.8? 温跃层以下的水温:O.3,1.3? 混合层深度:0.4,1.5米 流速:O.1,0.4节 流向:10?,50? 二,海况预测及其方法 1,海况预测概述 海况预测包括海况速报和海况预报。海况速报主要内容为水温。根据水温的分布状况还可以分析出暖流、寒流、暖水涡、冷水涡、流隔带等的分布实况。速报的时效有平均报与实时报两类。前者有月平均和旬平均,后者为实际观测的时段。 传统的海况速报方法是将某一航次的海洋调查或定期的船舶和岸边台站观测的海况要素资料及时加以整理分析,以图表与文字的形式发送给有关部门。近期的海况速报主要是将卫星地面站接收到的NOAA气象卫星红外遥感信息的数据磁带或图像,经过计算机图像处理形态处理解译成海面温度,再集合从其他方面获得的海水温度观测资料综合加工成海面水温分布图,再经进一步判读分析出流隔、冷暖涡等海洋现象后绘制成海况速报图,然后通过无线电传真或其他通讯传递方式尽快将海况速报发送到渔民手中或渔业生产指挥部门。 海况预报主要内容有水温、盐度、海浪、海冰等海况要素。预报的时效有长期预报和短期预报两类。海况预报的方法很多,主要分为水温预报、盐度预报和海浪预报等。 水温预报大致可分为三类:?建立在热量平衡理论基础上的数值预报方法。通常以热传导方程为基本方程,根据热力学第一、第二定律进行一些简化,并提出一定的边界条件,然后求解方程,常用的计算方法有差分法和有限元求解法;?统计预报方法。把水温看作随机变量的概率统计法,又可分为横向预报和纵向预报两类。前者是对时间序列的预报,需要多年连续的观测序列用外推的办法来确定未来的变化越势,常用的方法有显著周期分离法、平稳时间序列法;后者是利用不同年同期(月)资料序列进行统计分析以找出水温与影响因子之间的相互关系建立回归方程,常用的有回归分析法、经验正交函数分解法以及考虑影响因子 10 的经验正交法;?数值(动力)统计预报。结合数值预报和统计预报的优点,取长补短提出新的预报理论和预报方法,这一方法刚刚开展,很有发展前途。 盐度预报:随着电子计算机的普及应用,第二类统计预报方法被广泛采用。其中对盐度的预报还应用判别分析法也取得良好效果。主要是根据已经观测到的影响盐度变化的因子的历史资料,通过对预报因子的线性组合构成一个判别函数来分辨未来盐度的分布状况。 海浪预报:以经验方法为主。它是根据大量的海浪和风的观测资料,用数理统计方法寻找海浪要素和风要素之间的关系。掌握了风要素便可预报在某种风情下发生的风浪。预报方法有?能量法。根据风浪从风那里获得能量,同时又因摩擦消耗能量,当吸收的能量大于消耗的能量时风浪就成长,反之风浪就衰减的关系,建立能量的平衡方程式。然后用数学方法求解得出风与浪的图表关系,最后运用这些图表关系进行预报;?谱方法。将实际的海浪看作是许多振幅不等、频率和方向不同、位相杂乱的正弦波叠加在一起的能量和它们各自振幅的平方成正比,各个组成波的能量和,构成了海浪的能量。海浪按照各个组成波的频率大小,把能量分配给它们,这种分配规律叫做海浪的能量谱。根据海浪的能量谱与海浪要素之间的关系,就可计算出海浪的波高和周期进行海浪预报。 2,预测方法 海况预测是根据过去到现在所得的各种资料x(t)去推定h时间后的某种海况状态 Y(t+h),可用下式表示: Y(t+h)=f[X(t)] (6,1) 为了提高观测和预测的精度,需对预测结果进 行验证。图6,2是海况预测的模式图。 (1)预测时间 预测期间,即式中的h值,短期的有一天 、数年以上。短期和长期的到数天,长期的有数月 区别不一定很明确。在渔业方面,数日以内的往往 叫作短期预测,数月或数月以上的叫作长期预测。 渔业工作者想通过对沿海作业区海况的判断与推 测, 图6,2 海况预测模式图 有效地探索以后几天作业渔场发展趋势,为此要求进行短期预测。目前进行的长期预测主要是渔汛前、渔汛中的预测,为期3,6个月。 (2)相关和回归分析法 当认为某些海况变动之间存在不同相位的相关关系时,即使不知道其原因,也可用相关分析去进行预测。 相关关系以回归直线表示时(f为一次式时): N (6,2) f(t,h),a,bx(t)ii,,1i 其中,N,1时称为单相关;N?2时称为复相关。 另外,从复相关中只取出与某一因素的关系来分析应用时,叫做偏相关。判别各序列间线性相关密切程度的系数,叫做相关系数。 回归分析与相关分析既有联系又有区别。相关分析中自变量是确定的,应变量是随机的;回归分析中自变量和应变量都是随机的,应考虑自由度的变动。多变量的回归线性方程为 z,a,ax,ax,??,ax (6,3) 01122mm 随着计算机的普遍应用以及有关统计软件的不断问世(如DPS,S,PLUS等),计算比较简捷,可以应用因子筛选法,找出和预报项目相关关系较好的影响因子,依次选出其中密切相关的因素进行预测。筛选因子的方法一般有阶段回归筛选法、逐步回归筛选法、正交筛选法等。 例如,1969年冬季日本常磐海区的黑潮流 轴比1968年11月(预测时)稍偏北过境 (图6,3)。日本常磐海区黑潮流轴的平均 位置(东经141?,146?),在10,11月 11 (平均纬度为北纬35.8?)与翌年2,3月(平均纬度为北纬36.2?)之间,存在图示的相关(资料数N=11,1955,1965年,相关系数r= O.62)。1968年秋季以来,黑潮锋仍然维持偏北状态,至lO,11月,测得平均纬度为北纬36.4?。根据上述 图6,3冬、春季黑潮流轴平均位置的线性相关关系 相关关系,预测1969年2,3月黑潮流轴 (引自唐逸民,1980) 的平均纬度为北纬37.O?,即比11月偏北35海里左右经过该海区。以后的实际海况证实了这种预测。 (3)周期分析法 海况变动是由许多复杂的要素叠加在一起而产生的,从表面上看,很难找到有规则的周期,但是其中包括潮汐现象、季节变化等有规则的周期性变化。如果能够从实际过程曲线中将显著周期分离出来,那么把它延伸到将来,就可以进行预测。 周期分离法有调和分析法、方差分析法、周期图法等。 调和分析法是把要预测的海况要素Y(t)作为式6,1的X(t),使f能够应用傅里叶级数,根据Y(t)的N个观测值Y(t),Y(t),„„,Y(t),求解福里叶级数值: 12n N (6,4) Y(t),a,(acosn,,bsin,t)0nn,,1n 然后,利用式中的周期,按t+h时的值进行预测。 方差分析法是将条件误差消除,使偶然误差体现出来,通过对比,最后分离出显著周期。 例如日本玄界,严原间中央部(34?04†N,129?32†E),1972年5、6月份的海面水温符合常年偏高值(图6,4)。 图6,4 应用周期法预测海面水温 1为实况 2为20,26,42和56个月周期叠加值 根据该处海面水温值的历史资料(1927,1943年和1949,1971年,每月上旬观测)求出的每月15日的水温月较差值中,可以看出存在20、26、41和56个月的优势周期,它们的叠加值可以用来预测月较差值。根据周期叠加值的趋势,推测1972年5、6月份的海面水温与往年一样偏高。 (4)相似法 选出与往年海况变动经过或现在海况特 征相类似的例子,用外推法预测未来的结果, 这种方法对于错综复杂的鱼类环境条件的海 况预测,是一种比较实用的方法。相似法可从 海况因素的空间序列和时间序列两个侧面去 进行研讨。 例如,1975年冬季(1月前后),138?E 线上的黑潮流轴以离岸远的趋势过境。从1963 年以来黑潮流轴的变动经过中,可以看出,头 年出现冬季离岸近、春夏季离岸远的情况(图 6,5a)。翌年就有冬季(1月前后)离岸远的趋 势(图6,5b)。1974年黑潮流轴的变动经过也 属于这种类型,其离岸规模介于1965年和 1967年的中间状况。因此可以预测,1975年 冬季(1月前后),黑潮流轴将以1966年冬季 和1968年冬季的中间程度的规模离岸过境。 12 以后的实际情况证实了这种预测。 图6,5 138?E线黑潮流轴位置的变化型 三,资料处理方法 为了结合渔业生产进行各种预报,需要有关海洋、生物、气象等方面的大量资料。在渔场学中,对资料获取的特殊要求是获得的时间应和现有的渔业生产基本汛期相一致。目前渔场学已处在从资料积累到灵活运用这些资料的发展时期。为了使资料能够对比,要求观测的同时性和观测方法的标准化。同时海况资料应结合渔况进行分析。 例如,渔业生产中需要了解水团的动态。为了估测某水团内中上层鱼类的洄游,确定水团边界和鱼群密集的交汇区,决定某种鱼类仔鱼的成活条件,必须论证具体水团的同一性,探究水团的运动。为了阐明水团和确定水团边界,既要利用水团的物理、化学特性资料,又要利用水团的生物学特性资料,这是渔场学与海洋学比较特殊的要求。有时还要计算确定最强混合区水团的半分离时间(指该水团中的水量流出一半的时间),以及由热交换等原因引起的水团特性的变化。在沿岸区有时还要确定不稳定水团的存在时间。 在利用海况分析渔况时,广泛应用海面温度或盐度距平值、水温变化速率,以及各种综合指标和各种相关关系。例如,在分析预报南非沙丁鱼时应用下面两项线性相关关系:第一是沙丁鱼渔场0,50米层的当年水温和第二年沙丁鱼的渔获量;第二是该渔场0,50米层的秋季水温和第二年秋季沙丁鱼的渔获量(图6,6)。 根据第二项相关关系,只要利用在渔场观测得到的0,50米层的水温,就可以在渔汛前半年准确地预报沙丁鱼的渔获量。沙丁鱼的数量不仅直接受水温小范围变化(2,3?)所支配,而且也和其他一些有关水温变化的因子相关。例如,在日照天数比较多、天气比较暖和、暴风比较少、水温变化不大的年度,远东沙丁鱼的数量增加。 在进行统计相关分析时应当注意,没有系统的、杂乱无章的资料是有害的,因为利用这些资料会作出不真实的判断。统计分析时还要注意,鱼类对某一时期的某些环境条件,特别是对主要的影响因素,是否有反应。一般说,环境综合特征对鱼类都有影响,但鱼类的反应取决于某些主要的参数。 图6,6 1952,1958年南非沙丁鱼渔获量(实线)和 1951,1957年秋季O,50米层海面水温(虚线)的关系 (引自唐逸民,1980) 第四节 渔情预报技术与方法 一,预报的指标及其筛选方法 (一)预报指标 影响鱼类行动的生物性和非生物性指标均可作为渔情预报的指标,一些比较重要的指标有性成熟、群体组成、水温、盐度、水系、风、低气压、降水量、饵料生物等。 1,性腺成熟度。性腺发育和成熟状况是影响生殖群体洄游和行动变化的主导因素,预 13 示着渔期早晚、延续时间、集群状况和渔场动态等变化。一般来说,性腺成熟度达III期,鱼群开始游离越冬场,进行生殖洄游。洄游过程中性腺发育迅速,鱼群到达产卵场初期性腺以?期为主。渔汛期内,性腺成熟度以?、V、?期为主,其中以V期为主时,鱼群最为集中,渔场稳定,渔汛进入盛渔期(旺汛),形成生产高潮。当已产卵鱼(?期)比例开始急增时,盛渔期已趋尾声,渔期末期即将来临。因此,性腺成熟度是生殖群体渔情预报的重要指标。 2,群体组成是一个与性腺发育密切关联的指标。由于生殖季节高龄个体的性腺发育早于低龄个体,个体的差异会使开始生殖洄游的时间早晚不一。如小黄鱼大型个体的性腺最早成熟,率先进行生殖洄游和产卵,中型个体次之,小型个体最迟。在洄游路线上的分布是大型个体鱼群在前,小型个体殿后。因此,从小黄鱼越冬鱼群的性腺成熟度和群体组成,可判断进行生殖洄游的进程。对于群体年龄组成有年变化的种类,这种差别将直接作用于整个群体的行动,形成产卵期和渔期的变化。例如黄海鲱年龄组成年变化大,直接影响到性腺发育期的变化,应用这一指标预测渔期早晚曾取得令人满意的结果。 另外,群体性组成变化也是一个有用的指标,例如对虾洄游雌雄分群,雌虾在前,雄虾在后,可利用见雄虾的时间预测渔汛结柬的时间。 3,水温。水温不仅明显地影响个体性腺发育速度,同时也约束群体的行动分布,是重要的非生物性预报指标。例如,根据4月上旬表层水温资料,应用直线回归和概率统计分析预测蓝点马鲛的渔期、渔场(韦晟等,1988)。 4,风情、潮汐、气压、降水、盐度等。在小黄鱼、大黄鱼、带鱼、对虾、毛虾、鲅、鲱、鲐、蓝园参、海蜇等渔情预报中业已证明,这些环境因子都是有用的预报指标。 (二)指标筛选方法 在选择预报因子时,可用以下两种方法来加以解决。一是进行一些实验生态研究,弄清影响机制,选定稳定性较好的预报因子;二是进行统计优选,挑出几个相关显著的因子,或对因子进行物理组合,以增强因子的稳定性。但是,因子用得过多,同样会降低预报效果的稳定性,因子个数一般以样本数的5,10,为宜。 在统计分析中,常用线性直线相关系数、时差序列相关、灰色关联度和泛线性法(GLM)等。现分别论述如下。 ,线性直线相关 1 为了获得渔获量(渔期)与各种环境因子是否有直接的关系,可以采用直线相关分析法,以检查环境指标是否对渔获量(渔期)有显著性,需要通过F检验。 (x,x)(y,y)ii, (6,5) r,22(x,x)(y,y)ii, 2r(n,2) F,2(1,r) 式中:y为渔获量(或渔期);x为环境因子;r为相关系数;F为检验r的显著性;n-2为自由度。 2,时间序列相关法 利用时差相关系数法对环境指标进行筛选,其计算方法是以反映渔情情况的渔获量或渔期等作为基准指标,然后使被选择指标(如环境因子)超前或滞后若干期,计算它们的相关关系。 ,,,,y,y,y,y,...,yx,x,x,x,...,x设为基准指标,为被选择的指标,r为时差相123n123n 关系数,则 n(x,x)(y,y),,tli,1l,0,,1,,2,...,,Lt () (6,6) r,lnn2(x,x)(y,y),,,tlt,1tt式中: l表示超前、滞后期,l取负数时表示超前,取正数时表示滞后,l被称为时差或延迟数; L是最大延迟数; 14 n是数据取齐后的数据个数。 在时差相关系数中,找出不同时差关系时且满足相关置信度为0.95的要求的相关系数,一般取其绝对值为最大的。根据绝对值最大时差相关系数和各指标的实际情况,确定各指标与基准指标的时差相关关系。 3,相似系数 相似系数是用来描述多维指标空间中现实点和理想点(最优点)之间的差异。假设现实点X的空间坐标为X,(x, x, …, x)’,理想点Y的空间坐标为Y=(y, y, …, y)’,12n12n若现实点和理想点越接近则相似系数f就越大。通常,相似系数满足条件:0?f?1,当xyxy理想点和现实点完全重叠时,相似系数为1。 相似系数主要的计算方法有: (1)夹角余弦 n xy,kk,1kf (6,7) ,cos,,xyxynn22xy,,kk,1,1kk (2)相关系数 n (x,x)(y,y),kk,1kr, (6,8) xynn22(x,x)(y,y),,kk,1,1kk 4,灰色关联度 灰色关联分析的基本思路是一种相对排序分析,它是根据序列曲线几何形状的相似程度来判断其联系是否紧密的。关联分析的实质就是对数列曲线进行几何关系的分析。若两序列曲线重合,则关联度好,即关联系数为1,那么两序列的关联度也等于1。其关联度的计算公式为: 111,,rw,,,,,,?,1101020n,,,,,,222rw,,?,2201020n,,,,,, (6,9) ,,,,,,,,??????,,,,,,mmmrw,,?,,,3,,,,01020,,nn 式中: r为第i个海况条件下的灰色关联度; im w为第k个评价指标的权重,且; w,1k,k,1k k,为第i种海况条件下的第k个环境指标与第k个渔获量(渔期)指标的关联系数。 i 关联系数的计算过程如下。假定有经过初值化处理后的序列矩阵 000,,xx?xm12,,111xx?xm12,,X, (6,10) ,,????,,nnnxx?x,,m12,, 式中: 0x为第i个指标在诸方案中的最优值; i jx为第j海况条件中第k个指标的原始数据。 k 关联系数的计算公式为: 15 0i0i,minminx,x,maxmaxx,xkkkkkikik (6,11) ,,i0i0ix,x,,maxmaxx,xkkkkik 其中,一般取ρ,0.5。 ,,,,0,1 若灰色关联度越大,说明第i个海况条件与渔获量(渔期)指标集最接近,即第i个海况条件优于其它海况条件。 5,泛线性法(GLM) 泛线性法是根据Gulland(1956)法并入差方分析的概念,用以探讨渔业中各种变动因素对资源量的影响。其后Robson(1966)、Gavaris(1980)和Kimura(1981)等学者也相继应用在拖网渔业中的渔获量努力量标准化,以及洄游鱼类的单位努力量的渔获量标准化研究。实际上该方法也可作为影响渔情(渔获量、渔期等)各种环境因子的贡献度等方面的分析,从而找出影响渔情的主要环境指标。 GLM法是假定所有变化因子对CPUE的影响程度皆可作为乘数效应,经对数变换后可得一般得线性函数。其一般方程模型为: ln(cpue,constant),,,y,s,a,s,a,, (6,12) iikjkijk 式中:ln为自然对数;cpue为单位努力量渔获量(如延绳钓渔业中尾数/千钩; constant为常数,一般取0.1;μ为总平均数;y为第i年的资源量效应; i s为第j时间的时间效应(如季度、月份等);a为第k渔区的效应;s×a为季节及海jkjk域的乘数效应;ε为残差值 ijk 当然在上述因子项中,我们还可以增加一些环境因子如温度、叶绿素等。同时也可以根据渔情预报的需要结合实际海域或鱼种,选择一些环境因子,利用泛线性法进行分析和研究。 除了上述方法之外,还有主成分分析、因子分析等数理统计方法和手段。 二,渔情预报的方法 根据渔情预报的应用手段和方法,可分为定性分析、定量分析、专家智能方法和以地理信息系统(GIS)为基础的综合分析方法等。 1,定性分析 定性分析主要从海况条件,如水系和天气、风情、水温、盐度和生物学资料等方面入手,根据渔民和科学研究者的经验,对渔场、渔期和可能的渔获量等进行定性分析。如我国长江口渔场,在一般情况下,水温增温快,说明渔汛提前;在汛期,水温下降减慢,则渔汛延长。 定性的渔情预报方法相对较为容易,预测的精确度也相对较高,但是无法预报出渔期的日期、渔场位置和可能的渔获量。一般需要定量分析的补充和完善。详细可参见带鱼渔情预报实例分析。 2,定量分析 定量分析是渔情预报的一个重要方式。在渔情预报中,能获得的环境因子是多种多样的,如影响种群数量或渔获量变化的各种理化和生物性因子等。但是,它们影响种群数量或渔获量的过程,以及在实际应用时需要满足哪些条件常常是不清楚的。例如,以降雨量为指标预报毛虾渔获量,降雨量至少要影响到海洋生态系统的两个过程(海洋物理和生物化学过程)才能影响到毛虾的资源数量。但是,在我们使用这个指标进行预报时,对它影响这两个过程的方式和强度基本没有什么具体的了解,与其它因子之间的联系也不清楚。因此,单独使用环境因子进行预报,在某个时期是有效的,而在另一个时期可能效果就不佳,表现出这类预报因子稳定性较差。也就是说,影响鱼类资源量、洄游、分布以及渔场等的因素和过程是极其复杂的。 定量分析从预报的内容来看,主要分为渔期预报和渔获量预报。从研究方法和手段来看,可分为一元线性回归、多元线性回归、非线性回归、灰色系统等分析方法。 (1)线性回归预报 最常用的是直线回归方程 y=a+bx 式中:y为预报值,x为预报指标,a为常数,b为回归系数,这两个参数通常用最小二乘法来确定。 16 早期我国近海渔业资源中的毛虾、对虾、鲱、带鱼等渔获量预报都采用过这种方法。韦晟等对蓝点马鲛鱼、鲐鱼的渔期进行了预报。陈新军(1995)对北太平洋柔鱼的CPUE与温度关系进行了分析与研究,建立了如下预报方程: 日渔获量CPUE与0-100米的水温差T基本上成正比:CPUE=-1213+314T(R=0.69) 11 日渔获量CPUE与0-50米的水温差T基本上成正比:CPUE=-880+365T (R=0.77) 22 当预报指标有两个或多个因子时,需要用多元线性回归方程: m (6,13) y,a,bx0ii,,1i 沈金鳌等(1985)利用多元线性回归对嵊山冬季带鱼汛的渔获量进行了预报,预报因子有带鱼资源量指数、各讯总捕捞努力量和长江径流量,建立了预报方程 Y=58.10+6.780X+0.062X-0.156X 1123 Y=138.34+5.39X+0.007X`-0.313X 2123 式中Y、Y分别为浙江近海各汛带鱼总产量和嵊山渔场各讯带鱼总产量,X为上海市海121洋渔业公司夏秋汛带鱼资源量指数,X、X`分别为当年各讯投入浙江近海和嵊山渔场的总捕22 捞努力量,X为长江(9月份)平均径流量。此外,还可以参见对虾渔获量预报(deng等,1986)。 3 (2)非线性回归预报 在有的(如非正态分布)情况下,预报因子与预报量之间并不一定是线性关系,而可能是非线性关系。应用非线性回归分析比较困难的是选择合适的预报方程。通常先用图示法作出点聚图,根据散点分布状况和可能的曲线类型选择回归方程,常用的方程有: b (6,14) y,a,x bx (6,15) y,a,e 2m (6,16) y,a,bx,bx,?,bx012m „„„ 刘传桢等(1981)利用:一元线性回归和一元曲线回归方法对渤海秋汛对虾数量进行预报。利用总相对资源量X与实际渤海秋汛对虾的产量Y直线回归: Y,32.14,0.00648X (X<1000) Y,0.147X,27.2 (X>1000) 指数函数拟合为: 0.001956XY,37.57e 如前所述,将预报指标用于预报,需要满足一定的条件。实际工作中,各种条件并不一定都能满足,这样,就会影响预报的精度,产生误差。因此,在建立预报方程时还有一项重要的工作是进行统计检验。通常使用的统计检验指标有相关系数r(或相关指数R)、标准差S和方差比F。在渔业预报中,r和F的概率显著性检验水平a一般为0.05,也可以取a=O.10。 (3)灰色系统理论等方法 在渔情预报中,除了线性回归和非线性回归等方法外,还有逐步回归、阶段回归、聚类分析和灰色理论等方法。陈新军利用我国在北太平洋鱿钓渔场1996,2001年的统计数据,对150?E,160?E之间海域的鱿钓总产量、作业船次、作业船数、平均日产量和平均单船产量进行灰色关联分析,与总产量的关联顺序依次是作业船次、平均单船产量、作业船数和平均日产量。文章利用作业船次、平均单船产量、作业船数作为相关因素,分别建立GM(1,3)和GM(1,4)模型并进行了比较。最后利用GM(1,3)模型预测2002年度150?E-160?E之间海域的鱿钓产量可能为51511吨。其公式为: ,(1)(1)(1),1.76751t(1)(1)X(t,1),(38453.9,0.829X,213.907X)e,0.829X,213.907X 12525 式中: t,1t,1 (1)(1)X,X(i),X,X(i),,2255 i,1i,1X:总产量;X:作业船次;X:平均单船产量 125 3,专家智能预报方法 由于渔情预报的复杂性,日本一些学者于20世纪80年代开始把专家系统应用于鳀鱼的 17 渔况预报。沈新强等(2000)应用人工智能技术把在中心渔场判别、分析、预报研究等方面大量分散的因人而异的经验、知识和方法,通过归纳、总结提出中心渔场智能预报系统的设计。 中心渔场智能预报系统的总体结构如图6,7所示,由服务器端和客户端组成,通过开放的数据接口 ODBC连接。服务器端包括海洋渔业综合数据库、综合范例库和专家规则库;客户端包括范例推理和专家规则修正。 历史样本范例库设定为每周1次,范例库分为2类:?为渔场范例库,包括中心渔场位置、平均网产、总渔获量、主要渔获种类等;?为温度场范例库,包括温度场内各点的水温值。 由对中心渔场分布产生显著影响因子的统计和分析形成的不同规则所构成。在渔业生产实践中已积累了许多有关中心渔场的形成、移动方面的经验,如高盐暖水强,带鱼中心渔场偏北;冲淡水势力强,渔场偏外;风力强且持续时间长,中心渔场移动快、降温率大,渔场南移加快等等。把这些定性的经验知识分类整理成规则,从海洋渔业综合数据库中提取相关信息,通过序列统计获得分级判别标准。 把当前的中心渔场(从捕捞生产信息网络获取)作为测试范例,设计通过3级相似检索找出当前范例与历史范例中的最大相似范例。1级相似检索也称时间相似检索。根据当前范例的起止日期,找出历史同期范例,同时根据中心渔场的渔海况相似性在时间上有提前和滞后的特点,因此还需检索出历史同期范例的前2周和下2周的范例。通过1级相似检索从范例库中建立1组时间相似范例。 2级相似检索也称温度场相似检索。在时间相似检索的基础上,找出温度场相似的范例。首先计算当前范例和历史范例在温度场内各个温度的差值的总和,即相似距值。相似距计算公式为: mm (6,17) D,(W(T,T))/Wabiaibii,,,,11ii 式中:m为温度场内温度值个数;T、T分别为a、b两范例中第i个温度值;W为各aibii点温度值对中心渔场的影响权重因子。 图6,7 中心渔场智能预报系统总体结构 (引自沈新强等,2000) 通过相似计算,得到若干个最大温度相似范例即建立1组温度场相似范例。3级相似检索也称渔场相似检索。在温度场相似检索的基础上,找出最大渔场相似范例。渔场相似范例通过计算当前范例的各个中心渔场与历史范例对应渔场的距离,以渔场重心为指标,找出与历史范例中渔场距离最近的范例,渔场相似距计算公式为: mnmn1111221/2 S,[(X,X),(Y,Y)] (6,18) abaibiaibi,,,,mnmn,,,,1111iiii 式中:X,Y分别为a范例在第i个渔区中心的纬向、经向坐标;X,Y分别为b范aiaibibj例在第j个渔区中心的纬向、经向坐标;m,n分别为a、b两范例中心渔场的渔区个数。 通过3级相似检索,获得当前范例与历史范例前若干个最大渔场相似范例即建立1组渔场相似范例。它们各自下期渔场的重心位置的加权平均即为相似预报渔场的重心,各自下 18 期渔场的分布范围的加权平均即为预报渔场的范围,权重根据渔场相似距大小确定。 在范例推理获得相似预报渔场的基础上,通过形成的专家规则,对相似预报渔场进行修正,最终给出准确的中心渔场预报。 4,基于地理信息系统(GIS)的分析方法 杜云艳等(2002)采用空间动态聚类的方法从1987,1998年的海洋渔业数据及其对应的温度和温度梯度数据集中抽取其时空分布模式。从结果看,东海区的渔业资源密度数据和对应的温度环境数据存在一定的空间分布模式,并随着季节变化非常明显。同时,对于空间数据挖掘方法与GIS的结合在渔情预报的应用也进行分析。 聚类分析亦称为群分析,是数值分类学的一个分支,近年来随着数据挖掘概念的提出(它又被认为是数据挖掘的方法之一。空间聚类则是采用聚类分析处理带有空间位置的数据。传统的聚类方法涉及到地学数据分析时一般针对地学数据的属性要素而很少考虑时间和空间特征。而单纯的空间聚类仅考虑样本间的空间距离而不顾及空间物体的属性特征。 温度和温度梯度作为影响渔获量的主要因素,在聚类分析时把温度、温度梯度和渔获量作为3个变量进行聚类,考虑到空间定位对这3个变量集群的影响,在采用Isodata动态聚类时把相应渔区格网的纵横坐标数据也作为两个变量参与分类。实际运算中,由于平均网产的变程相对于其他几个变量较大。为了得到好的聚类结果,对该层进行了数值的归一化。具体采用公式计算为: (x,old),(new,new)minmaxminz,,new (6,19) min(old,old)maxmin z是经过变换后的输出格网,x是输入格网, old是输入格网的最小值,old是输入minmax格网的最大值。new是输出格网所预想达到的最小值,new是输出格网所预想达到的最大minmax 值,其中new和new是以温度值为基准。 maxmin 杜云艳等(2002)对东海区平均网产渔获量与海水表层温度及温度梯度进行空间分析,同时也进行了时间分析,并得到了较好的效果。 综述所述,用于渔情预报方法有很多。但是渔情预报所涉及的对象和环境则是很具体的、实在的。因此,一味地讲究定量分析,而生搬硬套地作出预报,则很可能得出错误的结果。例如。长江口低温区(8?)的存在与否,是影响蓝点马鲛北上移动的重要因子。若忽略了这一关键因子,而一味地根据传统渔场的4月上旬表层水温与渔期进行回归分析,根据10?线判断中心渔场就会导致失误。如1972年在长江口渔场的北部水域有一条8?的低温区的存在,渔期延长半个月之久。这个事实告诉我们,在渔情预报中,应用什么数学手段去分析固然重要,但更重要和更根本的是对预报对象的生活习性及其生活环境的了解。 第五节 渔情预报实例分析 一,带鱼 带鱼是东海最为重要的渔业,浙江近海冬季带鱼汛是我国规模最大的渔汛,其产量约占整个东海区带鱼产量的60,以上。因此,进行冬汛带鱼的渔情预报工作对掌握鱼群动态和指导渔业实践有重要意义。冬季带鱼汛的预报始于20世纪50年代末期,主要预报内容为全汛中可能渔获量年景、渔场、渔期的趋势。现引用《海洋渔业生物学》中罗秉征撰写的带鱼一章有关内容进行分析。 (一)渔场、渔期分析 海洋环境条件的变化对鱼类的行动有关密切关系,它不仅影响着鱼群分布,集群程度,洄游速度,而且还制约着渔期的迟早与渔场的位置。浙江近海与嵊山渔场的水文环境主要受三个水团的影响。 19 1(台湾暖流水:具高温、高盐特征,盐度在34?以上,它控制着渔场的外侧和东南部。如果汛前势力较强,中心渔场可能偏北、偏里,渔期也推迟,汛期相对延长,势力较弱,渔场将随之南移。 2(沿岸水:主要是长江冲淡水,具低温、低盐,盐度小于31?。沿岸水位于渔场的里侧或西北部。入冬后沿岸水减弱并向西或西北退缩,渔场则向西偏拢。如汛初沿岸水势力较弱,花鸟渔场可能出现密集的鱼群,渔场偏里。如汛初其势力较强,渔场向东或向东南延伸,使渔场范围扩大,鱼群分散,不利捕捞。 3(底层冷水,低温、高盐。汛前势力较强,嵊山渔场渔期可能推迟,势力较弱,渔期则可能提前,旺汛也相应开始较高。 海洋环境条件的变化,对带鱼群体十分敏感,带鱼喜栖盐度较高的海域一般分布在盐度33,34?的范围内,而在盐度33.5?左右海区,鱼群密集形成渔汛。因此,以台湾暖流水的高盐舌锋位置可作为判断带鱼中心渔场概位的指标。渔汛的不同阶段,带鱼中心渔场的概位随高盐水舌锋的分布而变化;而且在年际间,汛期高盐水舌锋的变化与带鱼中心渔场的转移有三种类型(图6,8): 1(风与海流作用相对平衡,平均盐度变化甚小,高盐水舌锋分布稳定,汛末高盐水舌锋逐渐退缩。带鱼中心渔场由花鸟岛东北海域逐渐移至浪岗附近海域(图6,8a)。 2,大风形成的涡动作用大于其它因素,平均盐度变化大,高盐水舌锋提前偏南退缩。带鱼中心渔场向南移动也相应提前。如1975年,渔汛中期以前东北大风较多,高盐水舌锋在11月上旬就(退缩到北纬30?以南海域,此时带鱼中心渔场位置分布在浪岗至东福山一带海域,比往年偏南(图6,8b)。 3(风力较弱,海流作用相对明显,平均盐度降又回升,高盐锋区退又出现,带鱼中心渔场因而比常年偏北(图6,8c)。 冬汛带鱼集群及中心渔场概位除与盐度相关外,与水温、风情(风向、风力和风时)都有密切关系。鱼群适宜水温为1 7,22?。而风情又与气温密切相关。上述分析表明,鱼群的洄游分布与环境因子的关系是复杂的,它们相互影响相互制约。因此,在编制渔情预报时,必须全面地综合研究和分析各项因子相互关系及其对渔情的影响。 20 图6,8 高盐水舌锋的变化与带鱼中心渔场位置的关系 (朱德坤,1980) (二)渔获量趋势预报 已经查明冬汛带鱼是夏、秋季带鱼群体的延续。夏、秋季带鱼资源状况可直接影响到冬汛渔获量的多寡,从拖网渔轮带鱼渔获量与冬汛渔获量的变化看,两者的变动趋势完全吻合。因此,可以拖网渔轮的平均网次渔获量作为夏、秋季带鱼的资源指数,与冬汛渔获量进行相关分析。资源指数公式 n (6,20) D,C/E,ii,1i 式中,D为资源指数,C与E分别为第i区带鱼渔获量和相应投入的捕捞力量。考虑到ii 历年拖网的时间和捕捞效率变化不大,可作为常数,捕捞力量可用拖网次数表示。经相关分 析,两者存在非常显著的相关关系。选取东海区任一渔业公司机轮拖网同期的平均网次渔获量与冬汛带鱼渔获量进行相关分析,其相关程度均可达到极显著水平(表6,1)。因此,通过回归分析方法,可以求得冬汛带鱼可能渔获量的估计值。 表6,1 夏、秋季拖网渔轮带鱼平均网次渔获量与冬汛带鱼渔获量相关式及相关检验 内容 宁 渔 舟 渔 沪 渔 直线回归式 Y=45.3,7.06X Y=43.8,6.1lX Y=l4.1,6.70X 相关系数 R=O.928 R,O.950 R=0.959 资料年份 1956,1968、1970,1971和1965,1966、1971和1973,1955,1967和1973年 1973,1978年 1978年 注: Y—冬汛浙江渔场带鱼渔获量 X—夏秋汛(5—8)拖网渔轮带鱼平均网次渔获量(吴家骓,1985) (三)冬汛带鱼渔获量预报 渔获量的变动受众多环境因子的综合影响,在建立预报方程时需要从许多影响因子中筛选与分析出与渔获量相关的因子。吴家骓和刘子藩(1985)经过分析,在冬汛带鱼渔获量中,夏、秋季的带鱼资源指数是最重要的因子,冬汛总捕捞力量为次要因子。由于实际值在汛前不能及时取得,预报时可暂给一个估计值。根据历年资料,建立冬汛带鱼可能渔获量的两个预报方程: Y=14.48+4.997X+O.133X (1954,1983年) 12 Y=103.4+6.625X+1.820X (1970,1983年) 9 式中:X为上海渔业公司5,9月带鱼资源指数,X为冬汛总捕捞力量;X为宁波渔业公12 司5-8月带鱼资源指数,X为9月带鱼相对资源修正数。冬汛的总捕捞力量是指冬汛中各汛9 (指汛期两次大风之间能进行捕捞的日数)的机帆船作业对数与实际作业日数乘积的总和(单位:100对日)。1960,1983年渔获量预报与实际总产量比较,大多数年份预报准确率在80,以上,80年代初预报准确率达到96,。 沈金鳌和方瑞生(1985)考虑到长江径流量的多少和强弱直接影响到中国沿岸流,从而间接地影响带鱼地渔场及其渔发,因此在进行渔情预报中增加了长江径流量这一环境因子。他们利用带鱼资源量指数、各汛总捕捞力量、长江径流量等建立了预报方程: 21 Y=58.10+6.780X+0.062X-0.156X 1123 Y=138.34+5.39X+0.007X†-0.313X 2123 式中:Y、Y分别为浙江近海各汛带鱼总产量和嵊山渔场各汛带鱼总产量,X为上海121市海洋渔业公司夏秋汛带鱼资源量指数,X、X†分别为当年各汛投入浙江近海和嵊山渔场22 的总捕捞努力量,X为长江(9月份)平均径流量。 3 二,蓝点马鲛鱼 蓝点马鲛为暖温性中上层鱼类,分布在渤海、黄海和东海海域。其洄游路线、分布状况,常随着其生活环境的水文状况变化而变动。渔期早晚、渔场位置的偏移、鱼群的集散程度和停留时间的长短等均与水文环境的变化密切相关(佐佐木忠义,1970),并在一定程度上受其制约。一些学者对蓝点马鲛与水温、气温、风以及与饵料生物环境的关系进行了分析与研究。韦晟(1988)根据渔汛期间的水文、饵料生物环境的变化与蓝点马鲛鱼行动分布特性间的关系,预测蓝点马鲛鱼渔期迟早、长短、中心渔场的位置及渔情发展趋势等,提出渔汛初期、盛期、后期的阶段性渔情预报及短期渔情预报。 1,渔期预报 (1)水温与渔期:以历年4月上旬长江口平均表层水温的,距平值与历年长江口蓝点马鲛鱼渔期绘制成图。从图6,9中可以看出,除1980年情况异常外,历年4月上旬的水温较高,渔期则早,反之则晚。 假如我们设y为渔汛日期(4月y日),以x为水温变化值,那么,可以得到如下关系式: y,42.6419,2.1187x r=,0.8196 对r作显著性检验,取a=0.05水平,有r =0.8196>a=0.666,检验显著。 0.05 由此可见,4月上旬表层水温与渔期早晚有密切关系,根据历年实际预报工作验证,以水温为预报因子所作的渔期预报结果较为正确。因此,韦晟等认为,4月上旬表层水温可以作为预报渔期早晚的主要指标之一。 (2)气温与渔期 以历年4月上旬长江口平均气温的距平值与历年蓝点马鲛鱼渔期绘制成图6,10。可以看出,除1977年以外,渔汛期的早晚与气温的高低是有关的。除与前面相同设x与y,可以得到关系式 y,34.849-1.4638x,r=-0.6467 取a=0.05水平,r=0.6467>r0.05=0.666,因此,用4月上旬气温作预报因子,是有其一定意义的。 图6,9 历年4月气温与渔期的关系 图6,10 历年4月水温与渔期的关系 (引自韦晟,1988) (引自韦晟,1988) 由于气温的变化幅度比水温大,当气温大幅度上升或下降时,则渗透到表层水温而间接地影响到鱼群行动,但不如水温对鱼群的行动有直接的影响,故气温可作为参考指标。 综上所述,影响蓝点马鲛鱼渔期的因子较多,但从几个因子通过多年来的生产实践表明,渔汛期间的表层水温是预测蓝点马鲛鱼渔期的关键指标。以下利用一元线性回归方法进行计 22 算,得出的结果列于表6,2。 2,渔场预报 根据多年来的现场调查资料表明,4月上旬表层水温10?等温线的分布状况与蓝点马鲛鱼中心渔场的变动有密切关系。现将历年中心渔场所出现8,12?线的频数统计列表6,3。 表6,2 历年预报渔期与实际渔期的对比(引自韦晟,1988) 预报因子预报渔期实际渔期预报因子预报渔期实际渔期年 份 年 份 值? (月.日) (月.日) 值? (月.日) (月.日) 1972 9.8 4.22 4.22 1977 10.7 4.20 4.23 1973 13.5 4.14 4.12 1978 12.3 4.17 4.18 1974 11.3 4.19 4.19 1979 10.2 4.2l 4.20 1975 12.O 4.17 4.17 1980 9.8 4.22 4.19 1976 10.O 4.20 4.21 表6,3 蓝点马鲛鱼中心渔场出现频率(引自韦晟,1988) 组限? 频数 频率 累计频率 组限? 频数 频率 累计频率 8.25-8.50 1 1.5 1.5 10.0-10.25 9 13.4 46.4 8.50-8.75 2 3.0 4.5 10.25-10.50 9 13.4 59.8 8.75-9.00 2 3.0 7.5 10.50-10.75 8 11.9 71.7 9.00-9.25 2 3.0 10.5 10.75-11.00 7 10.5 82.2 9.25-9.50 3 4.5 15.0 11.00-11.25 5 7.5 89.7 9.50-9.75 5 7.5 22.5 11.25-11.50 5 7.5 97.2 9.75-10.0 7 10.5 33.0 11.50-11.75 2 3.0 100.2 ,11可由累积频率在正态概率纸上作点绘图,从图6 以看出,这些点近似于一条直线。可以认为,中心渔场在 10?等温线附近出现的频率基本上呈正态分布。由直线与 50,交点的纵坐标可以读得平均值μ=10.05,又由直线与 15.9,交点的纵坐标读得μ-d,9.275,于是有方差d, 0.775,可知中心渔场分布范围在9.3,10.8?等温线之 间。若按δ标准,则基本上以10?等温线为中心的概率可 达95.6,。综上所述,我们只要了解每年1O?等温线分 布状况,就可预测蓝点马鲛鱼中心渔场所处的位置和范 围。 图6 ,11 正态概率纸检验(引自韦晟,1988) 3,渔获量预报 蓝点马鲛鱼渔获量预报可分为渔获量趋势预报和渔获数量预报两类。1970,1974年期间进行了渔获量趋势预报,1975年起开展了渔获量预报。其预报方法主要有以下三种,现分述如下: (1)用阶段回归分析法,分析了山东省收购量和环境条件(黄海径流量,渤、黄海冬季水温指标,地区气温指标)的相关关系建立二级回归预报方程(毕庶万等,1965)。 (2)以8,9月单位捕捞力量渔获量作为相对资源量指标,进行估算。 (3)利用一龄幼鱼的渔获量作为相对资源量指标,预报翌年春汛渔获量。 经过实践检验(表6,4),上述各种方法均取得预期的良好效果,预报的精度较高,准确率达到80,以上(韦晟等,1988)。 表6,4 历年春汛黄渤海渔获量预报结果检验(引自韦晟,1988) 年份 实际产预报产量(吨) 准确率年份 实际产量预报产量准确率 量(吨) (,) (吨) (吨) (,) 1970 22469 1977 26674 27000 98.8 1971 23654 1978 16658 15000 90.1 23 1972 27271 资源属较好年份 正确 1979 16728 16000 95.7 1973 32510 资源将明显好于去年 正确 1980 17026 14000 82.2 1974 21513 春汛渔获量不及去年 正确 1981 16581 16000 96.5 1975 19984 20000 99.9 1982 13257 17000 77.9 1976 24438 17000 69.6 1983 10145 12000 84.5 三,北太平洋长鳍金枪鱼渔情预报 1,一般情况 美国加利福尼亚拉霍亚金枪鱼资源研究室对北太平洋长鳍金枪鱼渔情预报进行了长期的试验研究,把研究结果归纳为为渔汛什么时候开始、渔汛从哪里开始、现有资源可以捕获多少等问题。1950年到1959年,北太平洋长鳍金枪鱼的年产量在42000吨到89000吨之间,平均年产量略高于67000吨。图6,12为北太平洋长鳍金枪鱼渔场,图6,13为1950,1959年北太平洋长鳍金枪鱼的渔获量。 长鳍金枪鱼在北美沿海的分布洄游受海洋环流的影响很大。表层流的原动力是风。北太平洋表层流图与风图极为相似,它们都具有顺时针方向回转的特征。在中纬度西风带,海洋表层产生西风漂流,至北美沿岸分成两支,一支流向北部的阿拉斯加湾,形成阿拉斯加海流,另一支成为较冷的流速较小的加利福尼亚海流(图6,14)。大气和海洋分界面的热交换,能够改变海洋表面混合层的温度。研究海洋空间热交换的分布,能够很好地掌握海洋环流和水温结构的季节性和非季节性变化。 图6,12北太平洋长鳍金枪鱼渔场(引自唐逸民,1980) A,日本用活饵捕捞 B,日本10月至3月用延绳钓捕捞 C,美国6月至11月在北美沿岸用活饵捕捞 图6,13 1950,1959年北太平洋长鳍金枪鱼渔获量(引自唐逸民,1980) 1,总渔获量 2,日本的渔获量 3,美国的渔获量 1960,1965年,根据鱼类标志放流和渔获量资料,研究了长鳍金枪鱼在北美沿岸的洄游路线,得出了洄游模式(图6,15)。显然,这一模式和该海区的环流图是一致的。从图中可以看出,金枪鱼在向美国沿岸洄游时的分支,类似于西风漂流在美国沿岸的分支。夏初,鱼群大量游向加利福尼亚渔场南部。随着太平洋北部、东北部水温迅速上升,鱼群的洄游路线可向北推移数百海里。这时,某些群体从西南方向直接游向俄勒冈州—华盛顿州渔场,有些群体则游向加利福尼亚渔场的北部和中部,个别群体继续向南移动,在加利福尼亚南方渔场出现。缓慢的加利福尼亚海流,有明显的低温低盐特征的年分,洄游路线偏南,俄勒冈州和华盛顿州沿海捕不到鱼。因此,金枪鱼渔场的年度预报,主要是根据加利福尼亚南岸及其 24 南方渔场汛前2,3个月的海水温度和盐度。 图6,14 北太平洋水团和海流的基本型 I,北太平洋北部冷水团 ?,北太平洋中央水团 III,北太平洋赤道暖水团 1,黑潮 2,西风漂流 3,千岛寒流 4,阿留申海流 5,北太平洋海流 6,加利福尼亚海流 7,加利福尼亚漂流 8,北赤道流 9,信风带赤道逆流 图6,15 北美沿岸长鳍金枪鱼的洄游模式 2,渔汛开始时间 北美沿海长鳍金枪鱼渔汛开始时间,各年很不相同,有时从6月底或7月初开始,有时从7月底或8月初开始。渔汛开始迟早,取决于外洋海水从冬季到春季温度回升的转折时间。通常,水温回升早,渔汛开始就早;反之则较迟。有些年度,虽然春季温度回升较早,渔汛开始时间仍然较迟,这是因为沿岸产生了强涌升流,使水温降低,抑制鱼群向沿海洄游,一直到夏季增温,能中和低温海水时为止。例如1965年加利福尼亚沿海由于涌升流的关系,渔汛开始时间推迟了4,6周。 为了获得太平洋北部气候年变化资料,根据大量测定结果,计算出月平均热流入量。北太平洋表面水温标准年变化曲线表明,最高水温在9月,然后开始降温,11,1月降温速度最快,最低水温在3月,4月水温回升,5,7月升温速度最快。有些年度季节变化可提早1个月,有些年度则推迟1个月(图6,16)。热流入量的变化是表面水温变化的指标,二者变化转折时间的间隔是4,6周。由图6,16看出,在不同测站,年变化特征差别很大。因此,为了正确预报渔场位置,在决定海洋热收支量时,必须考虑该渔场的地理位置及其不同南气候变化特征。 25 图6,16 北太平洋某些站位的热流入量(1)和海面温度(2)的平均年变化 a,科伦比河 b,P站 c,勃兰兹礁 d,N站 e,f法拉隆岛 V,V站 3,中心渔场 北美沿海渔场最佳捕鱼区域,各年差别很大。1957,1959年,加利福尼亚南岸水温偏高,鱼群中心北移。1952,1958年,中心渔场有时偏南,有时偏北,是同环境条件变化密切相关的。 加利福尼亚海流具有明显的温度和盐度特征。它自北向南移动,温度和盐度要比同纬度其它水团的温度和盐度低。春、夏季在低温高盐涌升流的作用下,加利福尼亚海流东侧的温度和盐度特征发生变化。即在海流的西侧,愈接近太平洋中部水团,温度和盐度愈高。 渔汛开始早的作业区域,即7月开始稳定捕鱼的区域,其年间变化同加利福尼亚海流的温度和盐度变化有关。10米层温度盐度值与渔获量的大量资料研究结果表明,加利福尼亚沿海4月份温度盐度值与该区7月份渔获量之间存在相关关系,可用下列形式表示: ?ST1v1v渔获量指数, ()()C,,??328.0 式中:S,4月份盐度; 1v T,4月份温度; 1v C,系数 根据计算,1951,1960年的渔获量指数为1.O,4.O。图6,17为1951,1960年7月份渔获量分布图。图上斜线表示渔获量指数为2.2,2.8的海区,这些海区的渔获量约为7月份总渔获量的80,。最佳渔获量指数在2.5左右。 渔获量指数中,由于盐度变化很小,所以起决定作用的是温度。捕获长鳍金枪鱼的最适温度接近17.9?,95,的渔获量是在温度为15.6,20.0?的范围内捕得的 (图6,18)。加利福尼亚南部沿海渔区,从4月到7月盐度变化小,温度升高不多,平均不超过2?。 4,渔情预报 加利福尼亚州拉霍亚资源研究室每年5月定期发布长鳍金枪鱼渔情预报,内容包括渔汛开始迟早、中心渔场、各渔区可捕量估计等。这些预报起初是根据近似的经验相关关系编制的。预报所依据的假设是,该时期海水温度、盐度距平值保持稳定。根据实际观测资料证明,太平洋东部海区水温大面积距平值,3,5个月内保持不变。 后来,资源研究室在5月份定期发布资源预报的基础上,进一步在渔汛期间每天为渔民发布咨询报告,编制和发布15昼夜的(海面温度预报图(图6,19),更准确地指明捕鱼地点和时间。1967年金枪鱼资源研究室与加利福尼亚州蒙特里天气服务中心,建立了联系网。每隔3、12或24小时,就可以获得近30种为渔业生产服务的图,保证资源研究人员在海况发生变化后,很快就会知道。重要的海况变化资料,通过广播电台、通报和资料的形式发布。 26 图6-17 1951-1960年7月份长鳍金枪鱼渔获量分布图(引自唐逸民,1980) 图6,18 长鳍金枪鱼渔获量与海面水温的关系 图6,19 1966年7月16,31日海面温度(?F)预报图 (引自唐逸民,1980) a,海面水温预报值 b,海面水温分析值 c,预报误差 1,冷水 2,暖水 四,东海鲐鲹鱼渔情预报 1,一般情况 鲐鲹鱼属暖温大洋性中上层鱼类,广泛分布在西北太平洋沿岸水域,在渤、黄、东、南海均有分布,主要为围网、流刺网捕捞对象。东海是四面被大陆和岛屿包围的太平洋边缘海,从1955年起开发鲐鲹鱼围网渔场以来,鲐鲹鱼等中上层鱼类的产量,逐步上升到约占该海区总渔获量的l,5左右。图6,20为鲐鲹鱼围网渔场的变迁情况。从图中可以看出,1955,1958年试验开发初期,1,5月捕捞产卵亲鱼群体为主。1959,1965年到东海中部、北部的大陆架边缘海区和黄海区捕捞产卵鱼群,渔获量逐年跃增。特别是竹筴鱼的产量一度占东、黄海中上层鱼类总产量的绝大部分。 主要渔期和渔场,1,5月在东海中部和北部,6,12月在五岛西海面,9,12月在黄海。可常年生产。1966年以后,黄海渔场消失,竹筴鱼产量急剧下降,渔场从五岛西海面沿大陆架边缘海区,扩展到东海南部的钓鱼岛附近,渔获量逐年减少。但在1968年6,12月,在长江口以南的沿海附近开发了以兰圆鲹为主、鲐鱼为次的渔场。1971年,沿海兰圆鲹渔 27 获量减少。以后,鲐类和红背圆鲹类的产量逐年有所增加。从上面可以看出,中上层鱼类的鱼种变动幅度很大,主要鱼种在一定期间会产生交替。 鲐鲹鱼围网渔场,一般位于黄海冷水团的前锋区与黑潮水系边缘一侧的流隔间交汇区。黑潮水系混合比率大的海区是良好的渔场。从表层到100米水层的平均水温和盐度是渔场的指标。当冷水带不断向南扩展时,鲐鲹鱼迅速南移。当黑潮水系势力增强时,鱼群北上,分散在东海广大的海区。冬、春季的渔场,即产卵亲鱼群的越冬场,多半位于东海中南部大陆架边缘海区,那里是黑潮左侧的边缘海区,海况变动剧烈,产量波动大。 东海鲐鲹鱼围网渔场的分析研究,主要是查明上述主要水系、水团的消长变化,分析不同鱼类在不同生活阶段时,对渔场海洋环境的适应性。丁仁福(1978)、王为祥(1973、1974、1984)等对鲐鱼的行动分布习性及其与环境的关系进行较系统的研究。 2,水系、水团分布 中国东海的主要水系,基本上可分为黑潮水系和中国大陆沿岸水系两大类。这两类水系的盛衰消长,使水团分布和配置有很大的变化。主要水系、水团的分布模式如图6,21所示。 图6,20 鲐鲹鱼围网渔场的变迁 图6,21主要水系、水团分布模式 A:1955—1958年 B:1959—1965年 C:1966—1971年 A、B、C的下标:渔期 (1)黑潮和黑潮分支 黑潮起源于北赤道流,属高温高盐水系。它从台湾与石垣岛之间通过,进入东海,作小规模的蛇行运动,沿大陆坡,流向东北。在鹿儿岛、屋久岛西海面约185km附近转向东—东南方向,通过吐葛喇海峡,朝太平洋流去。黑潮的流轴以200米层的16.5?等温线作指标,流轴的短期变动很大,变动幅度10天可达28公里。但是从总体来看,黑潮位置的常年季节变化小而稳定。黑潮的表面流速l,3kn,冬季(1,3月)平均1.O,1.7kn,夏季(7,9月)1.8,2.9kn。流速超过1kn的幅度不大。 黑潮在台湾东北海域,有一条黑潮分支,靠近长江口以南的沿岸水带的东侧海区,大体沿着123?E线北上。这条分支也可以认为是伴随南下的大陆沿岸水的一种补充流,流速比较缓慢。 黑潮在屋久岛西海面分支成为对马暖流。它沿大陆坡向北流,同伸向东海的大陆沿岸水混合,并通过五岛与济州岛之间,经对马东、西二水道进入日本海。对马暖流北上途中又有两条分支,一条是向日本五岛滩、天草滩的分支,另一条是经济州岛南部海面流向黄海的黄海暖流分支。 黄海暖流的范围,可以从秋季到冬季的水温、盐度分布上,清楚地显示出来。西北季风盛行,我国大陆沿岸水南移势力增强时,黄海暖流的势力也增强。这支暖流作为伴随沿岸水南下的一种补充流,它的影响可达黄海中央海域,但流速较慢。 (2)我国大陆沿岸水 28 这是我国大陆径流入海而形成的低盐水系。盐度在23.5?以下。这种低盐水的温度季节变化显著。秋季到冬季,在寒冷的季风作用下,冷却的低温沿岸水不断发展,从黄海西部沿岸海区向东南方向伸展到东海,冷水舌端部可达大陆架边缘和钓鱼岛东北海域。 到了夏季,随着大陆径流量的增加,沿岸水盐度显著降低,在日照作用下形成高温水层,并一直伸展到大陆架边缘海区,与对马暖流的表层水混合。这种混合水进一步形成对马暖流的表层水,向日本九州西北海域和日本海方向移动。 沿岸水含有丰富的营养盐类。由于含丰富营养盐类的沿岸水不断补充,在沿岸水与对马暖流之间的交汇区中经常有赤潮出现。 (3)黄海中央冷水 夏、秋季,黄海中央海区的中底层,有一个温度在10?以下、盐度在33.O?左右的低温水团,叫做黄海中央冷水团。冬季,它同黄海暖流和我国大陆沿岸水混合,但是仍然保留黄海中央冷水团某些固有的特性。黄海中央冷水团是一种滞留性的水团,移动缓慢。 以上各种水系水团势力的消长,使中国东海的海洋环境不断地变化。我国大陆沿岸水的消长,又受大陆降水、径流量、秋冬季寒冷季风等气象变化所支配。 3,海洋环境 由图6,22可见,冬季低温低盐的大陆沿岸水,从长江口东北海面,向东南方向呈舌状伸展,在大陆架边缘与黑潮混合。在水温梯度高的交汇区形成渔场。同时,在东海北部海域,温度不连续带阻止鱼群北上,所以在对马暖流的高温海区也有渔场分布。 由图6,23可见,夏季黑潮水系增强,突入大陆架海区。加上日照的影响,使水温普遍上升,但黄海中央冷水团经济州岛西南海面,向东海北部海域呈舌状伸展。其舌端周围有显著的不连续带。在不连续带海区附近及其外侧的高温海区,形成渔场。 根据大量的断面观测资料,可以得出关于东海渔场形成的几点结论: (1)从表层到底层,大致形成等温等盐状态的对流期。冷水锋与黑潮锋的中间混合水域形成渔场,这时稳定的海况将持续一定时期。 (2)对流期以后,大陆沿岸水向大陆架方向伸展,渔场的表层水向高温低盐方向发展,但中、底层仍残存冷水团,在冷水团周围可形成渔场。 (3)黑潮水系向大陆架突入时,中、底层冷水团的残存范围缩小。在冷水团衰退期,其周围海区具有较高的渔场价值。 4,围网渔场与交汇区的关系 东海围网渔场的形成,交汇区起着重要的作用。交汇区两侧,除了水温变化较大外,盐度、营养盐含量以及浮游生物量都有很大变化。这些非生物和生物的环境变化,在很多场合下支配鱼群的行动。 秋、冬季,围网渔场一般在交汇区附近的暖水侧形成。春季鱼群产卵后,分布在交汇区的大陆沿岸说河黄海冷水团一侧。这说明鲐鲹类在不同生活阶段的生态特性不同。 图6,22 1970年1月中旬,2月上旬 图6,23 1970年7月下旬,8月上旬 50米层等温线与围网渔场 50米层等温线与围网渔场 29 为了掌握中国东海交汇区的分布和变化,概观水团分布的模式,去推断渔场形成的可能性,曾利用1958,1970年的资料进行分析。分析时,作成与中国东海水团分布相对应的50米层等温线分布图,标出水平梯度?D,?t,O.054?,公里以上的不连续带的中轴,冬季和夏季的图式分别如图6,24、6,25所示。这些不连续带是在黑潮、黑潮分支、对马暖流、我国大陆沿岸水、黄海中央冷水等水系、水团之间形成的。 图6,24根据冬季(1—3月) 50米层等温线分布 图6,25根据夏季(7—9月) 50米层等温线分布 作成的不连续带中轴的分布 作成的不连续带中轴的分布 从图6,24可见,冬季在黑潮西侧的大陆架边缘海域与我国大陆沿岸水伸出的舌端部之间,形成两条显著的不连续带。它们相当于近海锋和沿岸锋,围网主要渔场就在这两个锋中间的混合水域形成。另外,朝鲜南岸也有一个比较显著的不连续带,在朝鲜沿岸水与对马暖流、黄海暖流之间也可形成渔场。 从图6,25可见,夏季不连续带位于冲绳西北海面的大陆架边缘海区,比冬季稍偏西,在30?N以北的东海北部海域转向东移,在大陆架边缘海区形成不连续带。这说明,对马暖流的流轴偏东。朝鲜南岸海区的不连续带比冬季偏南。同时,我国大陆沿岸水和朝鲜西岸沿岸水的温度升高,与盘居在黄海中央海区的黄海冷水团之间,产生显著的不连续带。另外,夏季在30?N以南的我国大陆沿岸附近,也有盐度较高的低温水(18,19?)在沿岸域出现,产生不连续带。 形成不连续带的位置,各年同一季节也有很大的变动,特别是我国大陆沿岸水伸展的舌端部,年变化显著。这和水团的消长有很大的关系。 5,鱼群栖息水团 为了探明鲐鲹鱼群的分布、移动、渔况和环境的关系,以水温为指标进行分析。东海围网渔场鲐鲹鱼类的栖息水温,表层为13,28?,中层为13,23?,中层盐度为31.6,34.9?。 在渔场调查中,用探鱼仪发现鲐鲹鱼群时的自然游泳层的水温和盐度,作成温度,盐度分布图,与前述各水团相对应(图6,26)。鱼群总体的90,以上是在水深20,80米之间发现的。 30 图6,26发现鱼群时的水团和主要海域水团的对应关系 图6,27 东黄海5月1日表层水温距平值变化与 黑点:鱼群栖息层的水团;大圈:主要海域10,50米层的水团 黄海中部鲐鱼围网初渔期的关系 T:对马暖流水域;E:对马东水道;W:对马西水道; (引自王为祥,1984) Y:黄海中央水域;B:朝鲜西岸水域; C:我国大陆沿岸水 下标W:冬季;下标S:夏季 由图6,26可见,发现鲐鲹鱼群的水温范围为14,22?,盐度范围为31.8,34.8?,其中盐度为33.4,34.4?时,发现鱼群的比例占总体的85,以上。按水域分布来看,冬季鱼群栖息在黑潮、对马暖流影响强的海域;在水温12?以下的低温水域未发现鱼群。夏季鱼群主要栖息在黑潮、对马暖流和我国大陆沿岸水的混合水域以及暖流水系影响强的海区;在高温高盐的黑潮流域、对马暖流主流区、我国大陆沿岸水域及黄海中央冷水区,均未发现鱼群。 由上可见,黑潮、对马暖流和我国大陆沿岸水,在鲐鲹类围网渔场形成上起着重要的作用。但是,不能单考虑渔场环境因素,还必须联系各类鱼群在不同生活阶段,对渔场海洋环境的适应性,去进行全面的分析研究。 6,渔期预报 20世纪70年代以来,黄海鲐鱼产卵群体的主要年龄组成为2,4龄,各年变化不大。因而鲐鱼游离越冬场进入黄海产卵时间的早晚,则主要与性腺发育的快慢有关。水温越高性腺发育越快,鲐鱼进行产卵洄游的时间越早。调查表明,鲐鱼进入黄海产卵的时间与黄东海区的水温有关(图6,27)。以东、黄海5月1日表层水温距平值为预报指标,建立回归方程式。 Y,9.8762,O.8808x (6,18) 式中:Y为黄海中部围网初渔期 (5月y日), x为东、黄海5月1日表温距平值。 1978年起应用这个指标对黄海春汛鲐鱼初渔期进行预报,取得较好效果(表6,5)。 表6,5 黄海鲐鱼春汛渔期预报效果检验 年 份 预报渔期 实际渔期 1977 初渔期5月中旬 1978 渔期提前,初渔期5月上旬 初渔期5月3日 1979 渔期推迟,初渔期5月中旬 初渔期5月9日 1980 渔期较常年略迟(初渔期5月lO日后 初渔期5月lO日 六,中西太平洋鲣鱼渔情分析 鲣鱼广泛分布在热带海域,大多数栖息水温为20,30?,并喜欢集群在上升流及冷暖水团交汇海域。同时喜欢跟随海鸟、水面飘浮物、鲨鱼、鲸鱼和海豚以及其它金枪鱼类洄游。其渔获量主要来自于中西太平洋海域。目前年产量在100多万吨,是极为重要的金枪鱼渔业之一。 31 大量的研究表明,中西太平洋的鲣鱼分布、洄游、集群等与热带太平洋海域的水温变动、ENSO等关系密切。LEHODEY(1997)等根据1988,1995年美国鲣鱼围网船在西赤道太平洋捕获的鲣鱼渔获量等进行分析,证实鲣鱼的渔获位置随着暖池边缘29?等温线在经度线上的移动而移动(图6,28,6,29)。台湾学者利用作业渔场分布的渔获量、海洋环境因子(海流、水温、SOI、叶绿素浓度等)对渔场移动与环境关系进行了分析,得出了一些重要结论。 1,海况资料收集 收集的资料主要包括围网渔获统计数据、太平洋海域表层水温资料、热带大气,海洋的附表采集的垂直水文资料(TAO)、SOI及SEAWIFS水色卫星影像资料等5个方面。 2,数据分析方法 (1)对渔获物数据进行标准化处理,获得单位努力量的渔获量(CPUE)。CPUE代表鲣鱼的时空分布资源量密度。 (2)K,S检验 将各月别SST配以CPUE分别以下列方程作两条曲线,先比较两条累计曲线的分布,再以K,S检验来检查SST和以CPUE加权的SST值两变数的相关度。累计分布曲线方程式为: n1 (6,19) f(t),l(x)i,n,1i 式中:n资料个数;t分组SST值(如以0.1度为组距,由27.9,30.1度共13组) 第i月SST观察值;第i月的CPUE;所有月别的平均CPUE; y l(x):若x<=t时,l(x值为1,否则为0。 iii) (3)利用直线相关和时差序列相关等方法对CPUE与SST、叶绿素浓度等指标进行分析, 以分析水温(SST)、叶绿素与渔场的关系。 (4)渔场重心分析 其计算公式为: LCE(/)iii, (6,21) G,iCE(/)ii, 式中:G为某月CPUE重心;L第i月经度(或纬度)的中心点位置;C第i月鲣鱼的iii渔获量;E第i月下网次数。 i 图6,28 太平洋鲣鱼产量(吨)与平均表温的关系(说明暖水池与渔获量分布关系) a为1989年上半年拉尼那现象期间 b为1992年上半年厄尔尼诺现象期间 32 (引自P. Lehodey,M. Bertignac et.al. 1997) 图6,29 太平洋海域鲣鱼CPUE与南方涛动指数(SOI)以及 表温29?与南方涛动(SOI)之间的时差序列关系 ny1i (6,20) g(t),l(x)i,ny,1i (5)渔场推移向量分析 渔场推移向量分析采用天野(1990)研究海流的流向的计算方法,将资料划分为3×3排列组合的9个方格,每1度方格代表该渔区每个月别的CPUE,将X分量及Y分量分别以相邻的CPUE用公式求得A5的向量与大小以及方向,由此获得各月别CPUE渔场的推移。其计算公式为: A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 A9 ,x,(A1,A2,A3),(A7,A8,A9) ,y,(A1,A4,A7),(A3,A6,A9) 221/2 ,xy,(,x,,y) ,1 ,,tan(,x/,y) ,x为东西方向的向量大小; 为南北方向的向量大小 ,y ,xy为X分量与Y分量的合力大小 , 为向量的相位角 3,分析结果 (1)CPUE与表层水温的相关性 利用K,S进行检验分析,结果显示当SST介于28,29?时均可作为选择渔场和鱼群分布的指标水温。此温度范围其实就是暖池边缘的SST,可作为鲣鱼鱼群再空间分布上的指标。 SST与CPUE的直线相关分析发现,显著的正相关分布再东经160?以东海域居多,显著负相关则以西海域居多。此外通过时差序列的相关分析,CPUE与SST为正相关,且CPUE随SST的变动再时间上略有延迟影响的现象,延迟时间为3个月。 (2)CPUE时空分布与重心移动 通过显示分析,历年台湾围网船的主要作业渔场相当集中再180?E以西的中西太平洋海域,180?E以东海域则较为稀疏。1996年以前多分布在东经141?,156?海域之间,尤其是1994年更局限在东经147?,153?之间,1997年渔场重心明显向东大尺度移动,其中6,8月份渔场重心的移动几乎到2000公里,期间正是处在厄尔尼诺现象发生期;1997 底又向西移动,1998和1999年厄尔尼诺现象衰退,渔场重心则回到165?E为中心底西侧海域。 (3)ENSO与渔场重心移动 由渔场重心底月别移动发现,其重心主要分布在5?N至5?S海域之间,且在经度上有较大底变异。因此可以用渔场经度线重心的移动来简化鲣鱼鱼群底位移。结果显示在厄尔尼 33 诺期间(SOI为负值)鲣鱼鱼群随着29?等温线大尺度向东迁移,而在拉尼那时期(SOI为正值),也明显的随着29?等温线往西太平洋迁移,且在时间上均有延迟影响的现象。延迟时间为3个月左右。 (4)渔场推移与水温变化关系 结果显示,CPUE与SST的向量大小及推移方向为一致,可以将水温作向量分析来推估鲣鱼鱼群的移动机制。 七,北太平洋柔鱼渔情分析 柔鱼(Ommastrephes bartrami)作为大洋性种类,广泛分布在北太平洋整个海域,资源丰富。该资源于1974年首先由日本鱿钓调查船开发和利用,并逐年向东部海域拓展。随后韩国、中国台湾省等国家和地区也加入开发行列,并逐渐发展成为以流刺网为主的捕捞柔鱼船队,船数最高达750余艘,年产量为30,40万吨。170?E以西的北太平洋海域为鱿钓渔场,170?E,145?W海域为流刺网渔场。根据统计,日本、韩国和台湾省利用流刺网作业的年均捕捞量为20余万吨。联合国44/225好决议决定从1993年1月1日起全面禁止流刺网在公海作业,因此在1993年以后,北太平洋柔鱼的总产量维持在15,18万吨之间。我国于1993年开始对北太平洋海域的柔鱼资源进行了开发利用,作业渔场不断地向东拓展。据统计,1997,2000年度我国每年约有350,500艘鱿钓船投入生产,总渔获量均在10万吨以上,取得了显著的经济效益和社会效益。 1,柔鱼的分布及其资源状况 柔鱼是一种大洋性种类,分布于世界亚热带和热带水域。季节性洄游于北太平洋。冬、春季及秋季于32?N以南产卵,向北洄游,夏季在亚北极边界附近和过渡区域索饵(雌柔鱼分布的纬度比雄柔鱼高),秋、冬季向南移动。饵料有鱼类(灯笼鱼、沙丁鱼、秋刀鱼)、大洋性甲壳类和柔鱼(有相当部分互相残食)。索饵期间,夜间在表层水域,白天在约300,600米以深进行昼夜垂直洄游。 寿命估计为一年,不过据报道有些雌柔鱼的寿命在一年以上。雌柔鱼的最大胴长和体重分别为50cm和5kg,雄柔鱼则分别为35cm和1.5kg。日本流网渔业因网目的选择性和渔场的位置,利用的是大个体柔鱼(雌柔鱼胴长多半为35,50cm)。 2,柔鱼洄游分布的环境条件及其一般规律 在西北太平洋海域主要有黑潮和亲潮两大流系,正是由于它们的交汇与混合作用产生了许多著名的渔场,如秋刀鱼渔场和柔鱼渔场。黑潮为高温(15,30?)、高盐(34.5,35?),来源于北赤道流。亲潮为低温、低盐,起源于白令海,沿着千岛群岛自北流向西南方向。黑 ?N附近继续流向东北,到达40?N并与南下的亲潮汇合,交汇于北海道潮的一个分支从35 东部海域,收敛混合后向东流动。其混合水构成了亚极海洋锋面(约在40?N),宽度约2,4个纬度,在160?E以西海域较为明显,而在160?E以东海域锋面不明显。160?E以东的延续流也称北太平洋洋流。亚极海洋锋面较南的锋面(一般在36?,37?N)和较北的锋面(一般在42?,43?N)中间的区域则形成混合区。在锋面的北侧由于亚极环流是持续性分散的气旋性环流,冷水上扬,因此营养盐高,浮游植物和浮游动物的基础生产量也较高。这样给渔场的形成提供了最基础的保障。在秋季,当北太平洋亚极锋面减弱淡化时,柔鱼和其它海洋动物有穿越或在锋面附近觅食的习性。 柔鱼是暖水性种类,在西北太平洋海域的冬生和春生的柔鱼早期幼体,一般分布在35?N以南和155?E以西的黑潮逆流海区及其附近,并生长到稚柔鱼阶段,从5月开始随黑潮北上成长索饵。5,8月间,未成熟的柔鱼向北或向东北洄游进入35?,40?N亚极海洋锋面暖寒流交汇区。由于交汇区内饵料生物丰富,北上洄游又受到亲潮冷水的阻碍,因此柔鱼滞留索饵集群,就有可能形成中心渔场。北太平洋柔鱼洄游的一般规律是5,10月份北上索饵,10月份以后开始向南作生殖洄游。 3,柔鱼渔场与环境条件的关系 (1)柔鱼渔场与水温的关系 在西北太平洋海域,温度与柔鱼的洄游分布关系密切,主要表现在三个方面,即表层水温、垂直水温(温跃层)以及深水层水温(100米或200米)。 ?表温与柔鱼的洄游分布 调查表明,柔鱼钓捕作业的CPUE(单船日产量)同表温存在着一定的关系。各时期的 34 表层水温有所不同,同时在东部海域其柔鱼分布的表层水温有逐渐减低的趋势。柔鱼一般分布的表层水温为11,19?, 分布密度高的表层水温在15,19?。同时各海区的渔获表层水温有明显的差异。150?E以西的水温为17,20?,150?,160?E的水温16,19?,160?E以东的水温为15,18?。陈新军认为,155?E以西海域柔鱼一般分布的表层水温一般为20,23?, 20?等温线可作为寻找柔鱼渔场分布的依据之一。155?,160?E渔获的表层水温为17,18?,17?等温线可作为寻找柔鱼渔场分布的指标之一。根据1997和1998年6,7月的调查, 在160?,175?E海域的大型柔鱼渔场,其表层水温一般为11,13?, 柔鱼分布的表层水温比160?E以西海域平均低5,7?。 ?柔鱼洄游分布与水温的垂直结构及温跃层的关系 在寻找柔鱼洄游分布的过程中, 单靠表层水温是不够的, 在160?E以西海域测定垂直方向的水温结构更为重要,在50米水层内须有温跃层的形成。陈新军认为, 单船日产量与0,100米的水温差?T1基本成正比, CPUE,-1213+314?T (R,0.69);日产量与0,50米1 的水温差?T2关系更为密切, CPUE=-880+365?T(R=0.779)。根据调查结果,温跃层形成的2 判断指标一般为?T/?Z达到0.3?/米。在160?E以西海域温跃层主要存在于50米水层以内,而在160?E以东海域温跃层不明显或没有形成。日本学者中村利用探鱼仪跟踪研究柔鱼的日垂直移动规律,发现夜间柔鱼游泳层与水深20,40米间的温跃层相一致。 ?柔鱼洄游分布与深层水温的关系 在160?E以东海域,大型柔鱼的栖息水层深,白天一般在300,400米左右,而在160?E以西的小型柔鱼栖息水层仅为100米左右。同时由于160?E以东海域仅是亲潮与黑潮交汇后的续流,交汇势力不强,上下层混合较为充分,深层水温在大型柔鱼的渔场形成中起到极为重要的作用。根据1997,1998年6,7月份对160,175?E海域的调查发现,柔鱼分布集中的海域主要分布在深水层(100米或200米)暖水前锋区,其温度一般为9,10?。根据日本1993,1995年6,8月在170?E以东海域的调查结果,200米水层的水温可作为选择渔场的重要指标。一般6月份为10?,7月份为8?;8月份为6?。 (2)柔鱼渔场形成与海流的关系 ?黑潮和亲潮的强弱变化, 对柔鱼渔场形成的影响 一般来说, 黑潮较强、亲潮较弱的年份, 黑潮北上的各分支向北势力较为强劲,5月份以后海区表温升温快, 柔鱼也随之向东北洄游, 中心渔场位置也就较偏北偏东;在黑潮较弱、亲潮较强的年份, 表温低且升温缓慢, 则柔鱼中心分布区域较为偏南偏西。 ?黑潮和亲潮的强弱变化,对柔鱼渔期的影响 对渔期的影响主要包括两方面的内容,即渔期的迟早和渔期的持续周期。1993,1998年西北太平洋柔鱼渔场的探捕调查表明, 黑潮暖流和亲潮寒流的强弱变化, 使得在不同年份同一海区的表面水温差异显著, 而且升降温的缓急程度也不相同, 从而影响了渔期的迟早及渔期的长短。一般来说, 黑潮势力较强的年份, 表面升温显著,5,6月柔鱼幼体会随着黑潮较早地向北或向东北洄游进行索饵, 在黑潮和亲潮的汇合处形成渔场;而在黑潮势力较弱、亲潮强劲的年份, 渔发时间推迟, 渔期开始也晚。 4,利用地理信息系统进行空间分析 陈新军、田思泉(2003)利用1995,2001年北太平洋柔鱼钓生产数据库(由中国远洋渔业协会上海水产大学鱿钓技术组提供)提取140?-180?E海域的生产数据,以及表层水温(SST)资料,利用地理信息系统对柔鱼渔场与表温进行了分析。根据我国在西北太平洋柔鱼开发利用历史和作业渔场的海洋环境条件不同,在本文分析中将西北太平洋按经度方向划分成三个海区:(?)140?-150?E;(?)150?-165?E;(III)165?-180?E。 利用GIS软件Marine Explore(版本为3.38,由日本海洋环境模拟实验室开发)的可视化功能将1995,2001年间5,11月各月的CPUE和SST进行空间展布与比较分析,找出各月形成中心渔场的SST范围。 绘制各个海区不同月份的SST与CPUE的散点图,从中分析作业渔场与表温的关系。分析结果如下: 根据各年间各个月份柔鱼CPUE与SST的可视化图(图6,30),从中得出不同海区各个月份作业渔场的渔获水温范围(表6,6)。 表6,6 6,11月三个海区作业渔场的渔获水温范围 单位:? 海区 6月 7月 8月 9月 10月 11月 140?-150?E , 13,19 16,22 16,20 12,18 9,15 35 150?-165?E 12,14 12,19 13,22 13,21 12,16 7,11 165?-180?E 11,16 10,18 , , , , 6月 7月 8月 9月 10月 11月 图6,30 1996年各月份CPUE与SST可视化图 海区?-7月 海区?-7月 海区III-7月 图6,31 各海区7月份每1?SST值上的产量分布图 根据各个海区不同月份的SST与CPUE的散点图分析得出(图6,31),6月份,作业渔场主要在海区?和?,最适渔获表温分别为12,14?、11,15?;7月份,作业渔场主要分布在三个海区,最适渔获表温分别为17,19?、14,17?、11,15?;8月份,作业渔场主要在海区?和海区?,最适渔获表温分别为18,22?、15,19?;9月份,作业渔场主要分布在海区?和海区?,最适渔获表温为17,19?、14,18?;10月份,作业渔场主要分布在海区?和海区?,最适渔获表温为13-18?、12,15?;11月份,作业渔场主要分布在海区?和海区?,最适渔获表温为10,14?、10,13?。 第六节 国内外渔情预报研究情况 一,美国在渔情预报方面研究情况 鱼群与渔场环境条件有密切关系,但以科学的方法探测渔场环境因子参数并用于分析、指导渔业生产是在飞机、海洋遥感卫星用于探测海洋环境条件出现之后。因为传统基础常规的做法是将各水文站(测站)和船舶测报的水文参数制成海洋参数分布图,这个方法即不准 36 确又不及时。利用飞机、卫星进行某些海洋环境参数(如水温、水色)的探测是甚为成功的,将它用于渔业也是非常方便和快捷的。空间技术时代为渔业遥感带来新的前景。人类得到了在数分钟内观测整个洋区和海区的能力,使得根据及时掌握的海洋大环境特征参数可用于渔业资源调查和渔场分析测报。最早的研究是为了评价鱼群分布是否与卫星测到的水色和水温有关。 1972年美国渔业工程研究所利用地球资源技术卫星(ERTS-1)和天空实验室的遥感资料来研究油鲱和游钓鱼类资源。1973年美国利用气象卫星信息绘制了加利福尼亚湾南部海面温度图,提供给加州沿岸捕捞鲑鳟鱼和金枪鱼的渔民,效果甚佳。从1975年起卫星数据开始应用于太平洋沿岸捕捞业务。当时利用卫星红外图像,得出了表示大洋热边界位置的图件,这些图件(通过电话、电传和邮件)提供给商业和娱乐渔民,用于确实潜在的产鱼区。1980年后,还使用无线电传真向海上渔船真接发送这些图件。这些图件每周绘制1-3次,重要由美国海岸警备队无线电传真播发。渔民们使用这些图件,以便节省寻找与海洋锋特征有关的产渔区的时间。在东部岸和墨西哥湾、美国国家气象局、国家海洋渔业局和国家环境卫星、数据和信息服务署经常合作用卫星红外图像和船舶测报制作标出海洋锋、暖流涡流及海面温度分布图件,提供给渔民。在美国以带动下,英、法、日、芬、南非及联合国粮农组织都相继组织了各种渔业遥感应用研究和试验,部分国家还建立了相应的服务机构。1993-1998年间,美国远洋渔业研究所(PFRP)通过TOPEX/Poseidon卫星测定海面高度数据,揭示了亚热带前锋的强度和夏威夷箭鱼延绳钓渔场的关系。期间,每年1月-6月份,75%箭鱼渔业CPUE的变化可用上述卫星测定的数据来解释。 美国NOAA国家海洋渔业服务中心(NMFS)将海洋遥感和地理信息系统应用于海洋渔业资源以及渔情分析的研究中,开发了一系列渔业信息系统,包括服务于阿拉斯加州的阿拉斯加渔业信息网络(AKFINC),服务于华盛顿州、奥尔良州、加里福尼亚州的太平洋渔业信息网络 (PacFIN)、渔业经济信息网络(EFIN)、娱乐渔业信息网络(ReCFIN),地区生产市场信息系统(RMISC)、PITtag信息系统(PTAGIS)等。 二,日本渔情预报服务中心 日本海洋渔业较为发达,并于上世纪30、40年代就开展了近海重要经济鱼类的渔情研究与预报工作。由于海洋遥感技术的发展,上世纪70年代日本就开始了渔业遥感的应用和研究,历史较久。1977年由科学技术厅和水产厅正式开展了海洋和渔业遥感试验,每年每个厅经费在一亿日元以上。日本水产厅于1980年成立了“水产遥感技术促进会",目的是要将人造卫星的遥感技术应用于渔业。由水产厅委托“渔业情报服务中心”负责的(人工卫星利用调查检讨事业)共分二个阶段,第一阶段是1977-1981年,主要研究内容是收集解译人造卫星信息、绘制间距为1?的海面等温图;第二阶段是将这种图象经过处理加工、用印刷品和传真两种方式向渔民传递,其产品主要有海况图(水温图)(图6,32)、渔场模式预报。1982年年10月日本水产厅宣布,它利用人造卫星和电子计算机搜索秋刀鱼和金枪鱼等鱼群获得成功。现在,渔场渔况图(卫星解译图)成为日本水产信息服务中心的一个常规服务产品。在80年代初,日本就约有900艘渔船装备了传真机,可真接收传真图像。并由此相应成立了“渔业情报服务中心”,建成了包括卫星、专用调查飞机、调查船、捕鱼船、渔业通讯网络、渔业情报服务中心在内的渔业信息服务系统。渔情预报服务中心负责搜集、分析、归档、分发资料,每天以一定频率定时向本国生产渔船、科研单位、渔业公司等发布渔海况速报图,提供海温、流速、流向、涡流、水色、中心渔场、风力、风向、气温、渔况等十多项渔场环境信息,为日本保持世界渔业先进国家的地位起到了重要的作用。他们有效地利用NOAA卫星的遥感资料编制渔情预报,可以在短时间内获得大量的海洋环境资料,如水文、混浊度、水色等资料,大大提高了渔情预报的效果和准确度。目前日本渔业情报服务中心已将其预报和服务的范围扩展到三大洋海域,直接为日本远洋渔船提供情报。 日本渔情预报服务中心进行渔情预报的海域有西南太平洋、东南太平洋、北大西洋、南大西洋和印度洋海域,内容有太平洋近海、外海的渔海况速报、日本海海渔况速报、东海海渔况速报、太平洋道东海域海渔况速报、日本东北海域海渔况速报、日本海中西部海域海渔况速报、北太平洋整个海域海况速报、东部太平洋汉语海况速报、东南太平洋海域海况速报、西南太平洋海域海况速报、印度洋海域海况速报、南大西洋海域海况速报、北大西洋海域海况速报等。 图6,32 日本渔情预报服务中心分布渔海况示意图 37 渔情预报的鱼类种类为分布在日本近海的主要渔业种类,主要有鰛鲸、鲭、秋刀鱼、鲣鱼、太平洋褶柔鱼、柔鱼、日本鲐鱼、竹筴鱼、五条魳、金枪鱼类、玉筋鱼、磷虾等。 三,我国台湾省水产试验研究所 我国台湾省水产试验 研究所是对台湾省沿海海 域进行渔海况预报的机 构。水产试验研究所于 1976年开始了台湾沿海 的渔况海况调查与预报工 作。其目的为分析渔海况 关系,引导渔民对渔业资 源做到更有效、更合理的 开发与利用。 台湾省于1954年引 进遥感技术,并于1976年成立了遥感探测技术发展 图6,33 台湾省水产试验研究所发布海况图 策划小组,于1985年开始在水产试验所的卫星探测渔场研究。尝试建立NOAA卫星信息系统及进行一系列卫星探测渔场的研究;经由本系统的研究,可利用此种气象卫星所传送下来的对地表扫瞄热红外线数据推算出与鱼群生存息息相关的一种环境要因,即海洋温度。卫星的此种信息能对海况变动、渔场形成机制等的研究提供极有价值之数据,亦能更精确的判断潮境之位置来研判渔场。在确定鱼群的分布与海面水温之关系后,将可以在对象鱼种的渔期中,利用每日所得到的卫星水温影像配合其它渔场因素来推测出鱼群聚集程度、聚集位置和移动 速度等渔场数据,并迅速发送给渔民参考,以提高渔船之渔获效率。 研究所先后开展了“卫星遥测系统在渔业上应用的研究”(1991-1996)、“卫星遥测系统于建立渔海况预测模式应用的研究”(1997)、“卫星遥测系统应用于渔场监测的研究”(1998)、“遥测技术之研发及其于渔场监测的应用”(1999-2000)等方面的研究。发布“台湾附近NOAA卫星等温线图” (约每周或鲻鱼汛期密集更新数据) 、“冬季鲻鱼汛期NOAA卫星水温速报”、“最新西北太平洋GMS卫星水温影像”、“台湾附近NOAA卫星水温双周报彩图及解说”、“NOAA卫星东海南海水文观测”等渔况、海况预报图及其资料。研究所还在进一步开展渔情预报研究的深化工作,除了将信息处理自动化与计算机化外,拟对多获性鱼种进行解析,以掌握渔况与海况互变之关系,达到近海海况预报的最终目标。 四,我国大陆渔情预报研究状况 与世界上一些发达渔业国家和地区相比,我国在渔情预报方面的研究工作起步较早。20世纪50,60年代受苏联和日本的影响,我国渔情预报侧重于预测渔场、渔期的渔情、渔汛预报。主要是根据渔场环境调查取得的水温、盐度和饵料生物数量分布和种群的群体组成、性成熟度等生物学资料、种群洄游分布及其与外界环境的关系,编绘渔捞海图,向渔业主管部门和渔民定期发布各种预报。随着遥感技术的发展,卫星遥感取代了大面积的渔场调查。各种预报在海洋主要经济种类资源开发过程中,发挥了很好的作用,其中特别值得提出的是20世纪50年代中期开始的渤海、黄海小黄鱼和黄海、东海大黄鱼的洄游分布、种群动态、资源评估和渔业预报,其中吕泗洋小黄鱼渔情预报和数量预报,烟威外海和渤海春汛渔情预报,东海岱衢洋大黄鱼渔情预报,黄海的蓝点马鲛、鲐鱼、竹荚鱼、黄海鲱鱼、银鲳、鹰爪虾,毛虾和对虾的渔情预报,嵊泗渔场的带鱼,万山渔场蓝圆鲹的渔情预报等都取得了预期的效果。此外,1986,1990年在海州湾和东海东北部对马附近水域使用卫星遥感资料进行的远东拟沙丁鱼的渔情预报也取得了很好的效果。 渔获量预报是以资源量为基础的另一类型的渔业预报。在我国最早的渔获量预报是吴敬南等(1936)应用降雨量为指标建立的毛虾渔获量预报模型,但是这类预报的稳定性较差,最终还是被以相对资源量为主要指标建立的预报模型所代替(张孟海,1986)。 渤海秋汛对虾渔获量预报始于20世纪60年代初,是我国首次使用相对资源量指数成功地建立了预报模型,并连续30余年定期发布预报的范例,预报的准确度和精度很高。带鱼、 38 黄海鲱鱼、蓝点马鲛、海蜇、鹰爪虾以及移植滇池的太湖新银鱼等都先后使用相对资源量作为渔获量预报的主要指标,预报的准确度较高。而绿鳝马面鲀、小黄鱼、鲐鱼主要是使用世代解析的方法来预报渔获量和资源趋势。鳀鱼因使用精度较高的声学评估技术,可以直接估算其资源蕴藏量,通常是发布可捕量预报。但是在利用海洋遥感和地理信息系统等技术在渔情预报方面的应用则相对较晚。 “七五”期间,卫星渔业遥感应用研究工作较为活跃、开展的顶目以实用服务性为主。福建省水产厅(1986.10一1987.4)利用卫星和水文资料结合,针对福建沿海海区发布的“海渔况通报",海洋局第二海洋研究所(l987一1988)以卫星图象为依据的用天线电传真方式发布的“东海、黄海渔海况速报图", 渔机所(1988-1989)发布的“对马海域冬讯卫星海况团", 中科院海洋所的“渔场环境卫星遥感图"及东海水产研究所发布的“黄海、东海渔海况速报”(图6,34)。上述图件大致分两种类型:一类是以卫星图像为主依据,制定和发布的卫星速报图,另一类则是常规水文测量信息为主,有时结合卫星图像信息分布的定期报一如东海所的渔海况速报。前者信息丰富、真实、迅速,但受天气制约,难以保持长期的连续性和特定性,后者发布时间稳定,不受天气影响、但难以及时展现海面真实情况。 图6,34 渔况海况通报示图 (东海水产研究所东海区渔业情报服务中心,1992) “八五”期间,我国有关科研院所展开了“RS”技术和“GPS”技术的研究和应用,利用“NOAA”卫星信息,经过图象处理技术处理得到海洋温度场、海洋锋面和冷暖水团的动态变化图,进行了卫星信息与渔埸之间相关性的研究,为实现海、渔况测预报业务系统的建立进行了有益的探索;利用美国LANDSAT的“TM”信息,对十多个湖泊的形态、水生管束植物的分布、叶绿素和初级生产力的估算进行了研究,为大型湖泊生态环境的宏观管理提供了依 39 据。 “九五”期间,国家八六三计划海洋领域海洋监测技术主题“海洋渔业服务地理信息系统技术”课题和“海洋渔业遥感服务系统”专题,按照服务于东海区三种经济鱼类(带鱼、马面魨、鲐鱼)的渔情速预报和生产信息服务为目标,在改进海洋渔业服务地理信息支撑软件的基础上,研制开发了具有海洋渔业应用特色桌面GIS系统、基于SQLServer的数据库系统,整个系统的数据核心、渔业资源评估模型库和模型库管理系统、渔情分析和资源评估专家系统、渔船动态监测系统和“三证管理”原型系统,以及技术集成,基本形成了海洋渔业地理信息应用系统。 在“九五”末期,在国家科技部的资助下,开展了以地理信息系统和海洋遥感技术为基础的北太平洋柔鱼渔情产品服务系统的研究,初步建成了远洋渔业渔情信息服务中心。基于GIS的中心渔场与环境要素时空相关分析等关键技术的基础上,开发北太平洋柔鱼渔情速预报系统和远洋渔业生产动态管理系统,为北太平洋鱿钓生产提供渔情速报与预测信息服务产品,为远洋渔业生产指挥调度提供决策支持。 在远洋渔业渔情预报方面,根据生产企业的需要,上海水产大学鱿钓技术组从1996年开始,进行北太平洋柔鱼渔海况速报工作,每旬发布一次,取得了较好的效果。渔海况速报的资料来源分为两个方面,一是定期收取日本神奈川县渔业无线具发布的北太平洋海况速报(表层水温分布图)(每周近海2次和外海2次),二是汇总由各渔业公司提供的鱿钓生产资料,主要内容有作业位置、日产量,1999年开始选取5,7艘鱿钓信息船同时提供水温资料。鱿钓技术组根据上述内容,对北太平洋的水温、海流进行分析,对渔场和渔情进行预报,编制成北太平洋鱿钓渔海况速报,发给各生产单位和渔业主管部门。同时于2002年开始,对阿根廷、福克兰海域的鱿钓海况作了分析。 思考题: 1, 渔情预报的概念、类型及其内容。 2, 渔情预报的基本原理及其流程。 3, 国内外渔情预报进展情况。 4, 掌握中心渔场的方法与手段有哪些。 5, 海况预报的概念及其类型。 6, 渔情预报的指标及其筛选方法。 7, 渔情预报的方法有哪些。 40
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