田梦影 周逸杰 刘逸翔

摘  要：苏格兰鲱鱼和鲭鱼是苏格兰渔业的重要经济贡献，了解以上两种鱼随海洋温度上升而向北极迁移的现象对维持海洋生物物种稳定性具有重大作用。首先，我们基于HadlSST数据集，得到了1870～2019年的全球海平面遥感温度数据，裁切北大西洋信息，并利用灰色模型预测未来50年不同纬度位置的北大西洋海表温度的变化，从而推测两种鱼类在未来的迁徙状况。其次，我们又对捕鱼公司的捕鱼情况进行了分析，最后得出结论人类要对海洋的一些基础问题多加关注，才能更好的生存发展。

关键词：温室气体;卫星遥感;灰色模型预测

1.引言

自工业革命以来，人类向大气中排入的二氧化碳等吸热性强的温室气体逐年增加，大气的温室效应也随之增强，从而引起全球气候变暖等一系列严重问题[1]。海洋变暖会导致各种十分复杂的后果，包括海冰融化、海平面上升、海水中溶氧降低和区域气候异常的频率增加等，并随之带来对从微生物、藻类到顶级掠食者所有生态系统组成部分以及整个海洋生态系统的各种生物学影响[2]。海表温度的升高会对鱼类产生各种重要影响，运用贝叶斯分析方法结果显示，海表温度上升导致珊瑚减少，珊瑚礁鱼类种群的大小、结构、密度和营养成分会随之发生改变[3]。

2. 模型的建立与求解

2.1 海温上升模型

2.1.1 温度数据的获取

我们所得到的原始数据是从遥感卫星下载的全球海洋信息，本文只研究北大西洋以北的海表温度，所以要对原始数据进行区域性切割。本文的区域分割，指的是将庞大的全球海表温度数据进行预处理后再进行区域划分，将其中感兴趣的数据片段提取出来再次做进一步分析处理，把其它不需要用到的数据去掉。区域分割的最主要目的，就是减少后面分析处理时那些冗余的数据和多余的信息。经区域分割可观察到北大西洋以北近100年海表温度产生的变化如图1。

2.1.2建立灰色预测模型GM

2.1.4 结论

根据公式推算出五十年后的十月份比现在温度高了1.35度，然后预测得到的五十年后每高一纬度温度会降0.28，可推算得知向北移4.8度，该区域鱼群规模与现在的鱼群规模相当。

2.2 捕鱼公司捕鱼情况研究

通过对鱼群规模随时间以及纬度变化的预测数据，我们可以得出维持初始鱼群规模的位置偏移量与年份之间的关系。假设保持鱼群规模不变的标准为不少于原始规模的95%，得到在正常条件下的数据（鱼群温感为5℃）。

而当发生了最坏的情况时，即鱼群对水温的变化非常敏感时，我们将模型中两种鱼类的初始参数做出了相对应的改变，并得出结果（鱼群温感为2.5℃）。

同理得到最好情况时鱼群的迁移状况（鱼群温感为7.5℃）。

所以在当前数据假定的条件下，在两种鱼超出捕捞范围，小型捕鱼公司能捕捉到鱼的最好、正常以及最坏情况如下所示（单位：年）。

3. 结论

基于我们的分析，我们得出以下结论：

全球变暖带来的自然现象会引起海水表面温度上升，继而影响大海中的生物，随着温度的上升，海洋鱼类和无脊椎动物可能迁移到更高纬度地区及更深水域。苏格兰大西洋的两种鱼类在未来会随着海水温度的上升而不断向北方温度更低、更适宜自身生存的地方迁徙。人类社会四大产业之一的渔业也会因此受到影响。小型捕捞公司需要改变自身营业方式来保持利润，若营业方式还需要依据鱼类迁徙的位置不断调整。鱼类向北迁徙还会对渔民收入產生一定的影响。

海洋正面临着以前所未有速度增加的人类活动，对海洋、生物、矿藏的过度开发，温室气体的大量排放以及过量的富营养物被排入海中所带来的巨大压力。因此，为了更好保护人类自身，需要了解更多海洋基础研究的进展。

参考文献

[1]  杨林林. 海洋热数据有助于发现鱼类迁徙的秘密[J]. 渔业信息与战略，2016，31（01）：73-74.

[2]  苏艳莉. 环境温度对鱼类的影响及预防研究[J]. 农技服务，2015，32（07）：191-192+181.

[3]  李荣辉. 鱼类栖息迁徒习性及其监测技术研究[D]. 广西大学，2013.