全球變暖趨勢下的捕魚期限模型與研究

楊舒祺 劉騏赫 陳思羽

摘 要：英國作為一個沿海國家，是世界上的漁業(yè)強(qiáng)國。然而隨著全球變暖，似乎其獨特的地理優(yōu)勢將不再存在。本文試圖將蘇格蘭鯡魚和鯖魚的遷徙路線與溫度上升結(jié)合起來，使用過去38年蘇格蘭附近的監(jiān)測點數(shù)據(jù)，結(jié)合溫度變化率和2020年小型捕撈公司不再能夠捕撈的年份的溫度D值，得到捕魚期限模型。經(jīng)過分析，得出這兩種魚類隨著時間的推移向北移動的結(jié)論。因此，本文建議小型捕撈公司改變經(jīng)營方式，為未來做好準(zhǔn)備，

關(guān)鍵詞：魚類遷徙;全球變暖;捕魚期限

引言

大量證據(jù)表明，全球變暖已經(jīng)成為人們需要考慮的現(xiàn)實問題，溫度的變化可能會影響某些海洋生物棲息地的質(zhì)量，從而使這些物種向更適合的棲息地的遷移。魚的活動在很大程度上受到溫度的影響，溫度直接或間接地影響著漁場的分布和遷移。鯖魚和鯡魚是大西洋上的兩種常見魚類，由于其高食用價值和相對豐富的資源，它們已成為世界海洋漁業(yè)和海洋國家的主要捕撈目標(biāo)。應(yīng)該注意的是，由于捕魚活動的相對時間和距離的變化，基于英格蘭海洋海岸的小型漁業(yè)公司將無法獲得所需的新鮮度或質(zhì)量，因此迫切需要對各種變化做出相應(yīng)的預(yù)測和解決方案。

1 捕魚期限模型

假設(shè)魚的密集點的輻射半徑為20 km，則在蘇格蘭地區(qū)可以建立從陸地到海洋的60公里緩沖區(qū)，如圖1所示。

假設(shè)在第x年魚的密集點移到緩沖區(qū)的邊緣，則捕撈期為x-2020。由于魚群隨著溫度的升高逐年遷移，因此2020年和x年的魚密度點溫度相同，最大捕魚期限應(yīng)滿足以下等式：

據(jù)此模型可以得到：

根據(jù)公式可以得到蘇格蘭東部海域和西北蘇格蘭海域小型船只的捕撈壽命。表2列出了最終結(jié)果，對于蘇格蘭東部海域，捕撈生命的最后期限是2045年至2051年之間，最可能的耗時是從現(xiàn)在開始的28年，這意味著期限是2048年。對于蘇格蘭西北海域，捕撈生命的期限是在2046年至2056年之間，最可能經(jīng)過的時間是從現(xiàn)在開始的31年，這意味著截止日期將是2051年。

2 小型漁業(yè)公司未來藍(lán)圖

目前，蘇格蘭東部的漁業(yè)是最發(fā)達(dá)的，其次是西部的漁業(yè)，而北部的發(fā)展相對較弱。因此，面對未來的發(fā)展過程，面積越大，進(jìn)一步發(fā)展或改造所需的資源就越少。目前根據(jù)收集的數(shù)據(jù)，公司主要有兩種運營成本，分別為可變成本和固定成本。人工成本、運輸成本和其他可變成本隨產(chǎn)品質(zhì)量和數(shù)量的變化而變化，這意味著可變成本受捕撈量的很大影響。但是，隨著時間的流逝，固定成本的影響在逐漸增加。

首先，在上述模型的基礎(chǔ)上，通過比較魚群的相對密度，結(jié)合冷水遷徙魚類的習(xí)性和遷徙路線，將蘇格蘭的捕魚區(qū)分為三個主要部分，分別為北海岸、東海岸和西海岸。每個部分分別相應(yīng)地分為點3、4、5，點1、2和點6、7、8。然后得出50年后三個主要部分的相對收入權(quán)重。

根據(jù)上述模型，通過50年后每個主要部分的魚量以及三個主要部分的投資限制得到：

據(jù)上式得出各個變量資源分配的結(jié)果：

根據(jù)模型結(jié)果，該線性規(guī)劃問題的最優(yōu)解為：X =（35，10，0）T

通過敏感性分析，蘇格蘭的小型漁業(yè)公司應(yīng)在北海岸分配最多的資源，其次是東海岸，并在西海岸減少資源。

結(jié)論

本文將蘇格蘭鯡魚和鯖魚的遷徙路線與溫度上升結(jié)合起來，使用過去38年蘇格蘭附近的監(jiān)測點數(shù)據(jù)，結(jié)合溫度變化率和2020年小型捕撈公司不再能夠捕撈的年份的溫度D值，得到捕魚期限模型。通過該模型可以弄清楚將來應(yīng)該如何分配資源。此外，我們模型的結(jié)果與過去的測量非常吻合，具有較強(qiáng)的魯棒性與有效性。

參考文獻(xiàn)

[1] Jorda Gabriel，Marbà Núria，Bennett Scott，Santana-Garcon Julia，Agusti Susana，Duarte Carlos M. Ocean warming compresses the three-dimensional habitat of marine life.[J]. Nature ecology & evolution，2020，4（1）.

[2] Chunxiang Liu，Dinghui Zou，Zhiwei Liu，Changpeng Ye. Ocean warming alters the responses to eutrophication in a commercially farmed seaweed，Gracilariopsis lemaneiformis[J]. Hydrobiologia，2020，847（3）.

[3] Zhang Yunxia. Brexit will bring heavy cost to EU fisheries [J]. Fisheries Science and technology information，2016，43（05）：243