中国海洋大学学报(自科版)


研究论文

  • 华北地区2015—2018年春季臭氧污染关键因素的数值模拟研究

    李超群;马铭晨;严非凡;程文轩;寇文彬;高阳;

    本研究首先基于地面观测数据,分析了2015—2018年华北地区春季臭氧污染特征,发现春季臭氧污染程度仅次于夏季,其中2015和2017年的臭氧日最大8 h(MDA8),最大值均出现在春季(主要发生在5月),并且多次发生大范围臭氧超标事件。进一步利用大气化学输送模式WRF-CMAQ,结合敏感性数值实验,揭示天然源排放对2015—2018年华北地区春季平均臭氧MDA8浓度贡献为3.45~5.38μg·m~(-3),在臭氧重污染时,其贡献超过10μg·m~(-3)(约为7%)。最后,针对华北地区发生的3次长时间(持续时间一周)大范围臭氧污染事件,阐明影响臭氧生消的物理化学过程具有明显的垂向变化特征。具体而言,对于臭氧的生成和累积,近地面主要受垂向扩散影响,其次是光化学反应;从近地面到边界层顶的臭氧生成主要依赖化学反应;垂向扩散和水平输送则是自由对流层中臭氧生成的主要控制因素。考虑到世界卫生组织(WHO)2021年提出的臭氧长期(6个月)标准,厘清华北地区春季臭氧污染的来源及成因,可为中国未来臭氧达到WHO新标准提供重要的科学依据。

    2022年S1期 v.52;No.337 1-11页 [查看摘要][在线阅读][下载 1178K]
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  • 不同群体合浦珠母贝表型性状的相关性与通径分析

    范超;张学开;张兴志;李琼珍;岳绍波;唐黎明;李金龙;王昭萍;

    以合浦珠母贝新品种“海优1号”、“海选1号”、“南科1号”和北海野生群体子一代为研究对象,对不同群体的壳长、壳高、壳宽、铰合部长和活体质量进行测量,通过通径分析和多元回归分析,探究各壳型性状对活体质量的影响。研究表明:各群体的表型性状中活体质量变异系数最大;各群体性状间相关系数均达到极显著水平(P<0.01);除北海野生群体子一代以外,另外3个新品种均表现为壳宽对活体质量的直接作用最大,壳宽是影响活体质量的主要因素;壳型性状对活体质量决定系数的分析结果与通径分析结果一致;决定系数表明影响不同群体合浦珠母贝活体质量的主要壳型性状并不相同,影响“海优1号”、“南科1号”和北海野生群体子一代活体质量的壳型性状已经找到(决定系数总和大于0.85);通过逐步回归的方法建立了不同群体合浦珠母贝壳长X_1、壳高X_2、壳宽X_3、铰合部长X_4与活体质量Y的最优多元回归方程:“海优1号”:Y=-14.54+0.251 9 X_1+0.917 8 X_3,(X_1<0.01,X_3<0.01);“海选1号”:Y=-20.416+0.378 X_2+0.966 4 X_3,(X_2<0.01,X_3<0.01);“南科1号”:Y=-22.846+0.336 X_2+0.718 X_3+0.162 X_4,(X_2<0.01,X_3<0.01,X_4<0.01);北海野生群体子一代:Y=-10.550+0.533 X_1,(X_1<0.01)。

    2022年S1期 v.52;No.337 12-19页 [查看摘要][在线阅读][下载 203K]
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  • 不同盐度、密度及单胞藻对小刀蛏幼虫生长、存活的影响

    王永旺;于瑞海;刘洋;李海昆;李春华;

    为确定小刀蛏(Cultellus attenuatus)苗种规模化繁育的最适条件,本文比较了不同盐度、培育密度和单胞藻对小刀蛏幼虫生长、存活和变态的影响。研究表明:随着培育盐度的增加,幼虫的生长速率、存活率及变态率均呈现先升高后降低的趋势,低盐和高盐条件均不利于幼虫的生长和存活;幼虫适宜的存活盐度为15~30,适宜生长的盐度为20~25,均衡存活和生长两个指标,最适合幼虫的盐度为20~25。随着培育密度的增加,幼虫的生长速度、存活率及变态率逐渐下降,D形幼虫至壳顶幼虫前期的最适培育密度为5个/mL,壳顶幼虫后期至匍匐幼虫的最适培育密度为1个/mL。球等鞭金藻(Isochrysis galbana)和小球藻(Chlorella vulgaris)混合投喂对小刀蛏幼虫的生长、存活及变态促进效果最好。实验结果表明,在盐度20~25,前期培育密度5个/mL、后期培育密度1个/mL,混合投喂球等鞭金藻和小球藻(1∶1)条件下可以取得较好的培育效果。

    2022年S1期 v.52;No.337 20-27页 [查看摘要][在线阅读][下载 698K]
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  • 腐殖酸和木质素磺酸钠对海底沉积物微生物燃料电池性能影响的比较研究

    侯路遥;周长阳;陈岩;张怀静;衣昊鑫;宰学荣;付玉彬;

    沉积物有机质种类对海泥电池阳极和输出功率具有重要影响。腐殖酸和木质素磺酸钠是海洋天然存在的有机质和海泥细菌营养底物,本文通过向500 g沉积物中分别添加2 g腐殖酸(HA组)和木质素磺酸钠(Lignin组)比较二者对海底沉积物微生物燃料电池性能的影响。结果表明,HA组和Lignin组阳极附近微生物数量分别提高到空白组的11.6和17.0倍。其循环伏安电容分别从70.455 F/m~2(空白组)提高到265.152 F/m~2(HA组)和704.199 F/m~2(Lignin组);交换电流密度分别是0.411×10~(-3) mA/cm~2(HA组)和0.585×10~(-3) mA/cm~2(Lignin组)较空白组(0.385×10~(-3) mA/cm~2)分别提高1.1和1.5倍;最大功率密度提高了1.6和1.9倍,分别达到438.578 mW/m~2(HA组)和520.722 mW/m~2(Lignin组)。上述结果表明腐殖酸和木质素磺酸钠均提高了海泥电池的阳极性能和输出功率,且木质素磺酸钠的影响更为显著。本研究将为海泥电池应用的海域选择和性能分析提供理论依据。

    2022年S1期 v.52;No.337 36-41页 [查看摘要][在线阅读][下载 397K]
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  • 最小二乘逆时偏移中一种新的梯度预处理方法及其应用

    江志强;张超;赵波;毛士博;都国宁;王倩倩;

    针对最小二乘逆时偏移深层成像精度不高的问题,本文提出一种基于背景波场双向照明算子的梯度预处理算法,该方法把背景速度模型的地震记录作为逆时扰动去求取逆时波场能量,消除了常规梯度预处理算法中偏移结果对于梯度的影响,从而使梯度预处理算子更加逼近最小二乘逆时偏移的Hessian矩阵。模型实验结果表明本文提出的方法可更为精确地实现最小二乘逆时偏移的深层振幅补偿,实际海上地震数据的处理结果显示该方法也适应于实际复杂构造区域的成像处理。

    2022年S1期 v.52;No.337 42-49页 [查看摘要][在线阅读][下载 809K]
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  • 基于海洋浮游生物数字全息图的自适应性多焦点复原的研究

    崔燕妮;胡文杰;王楠;于佳;郭卜瑜;

    针对如何快速自动地从全息图中自动扫描提取浮游生物有效目标的清晰图像的问题,本文提出了一种基于浮游生物数字全息图像的自适应性多焦点复原方法。首先,对水下浮游生物进行数字全息原位拍摄,得到原位图像,利用卷积再现算法,对全息图进行再现重建;然后对得到的多张再现像进行预处理操作,得到每张所述再现像中浮游生物的有效目标区域ROI,并依照有效目标区域ROI在对应的再现像上进行剪切得到浮游生物有效目标切片;最后利用清晰度指标对多张浮游生物有效目标切片进行测评,得到最清晰的有效目标切片以及其所对应的衍射深度,并进行数字全息图像的自适应性多焦点复原。研究表明,此方法可快速自动地从海洋浮游生物数字全息图中自动扫描提取浮游生物有效目标的清晰图像并返回其衍射深度。

    2022年S1期 v.52;No.337 50-58页 [查看摘要][在线阅读][下载 1183K]
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  • L-函数及其移动算子分担一个非零值的唯一性

    李效敏;杜现瑞;

    本文研究了满足公理(i)~(iii)的L-函数与其移动算子CM分担一个非零有限值的唯一性问题。本文所得结果推广和改进了J. Steuding(2007年)和李宝勤(2011年)的有关结果,并举例说明本文得到的主要定理的有关条件是最佳的。

    2022年S1期 v.52;No.337 59-63页 [查看摘要][在线阅读][下载 211K]
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  • 在二维空间中具有指数非线性项的伪抛物方程解的局部适定性

    马美莹;方钟波;

    本文研究一类在二维空间中具有指数非线性项的半线性伪抛物方程Dirichlet初边值问题。借助Trudinger-Moser不等式,结合Faedo-Galerkin逼近技巧和压缩映射原理建立了问题的局部可解性。

    2022年S1期 v.52;No.337 64-69页 [查看摘要][在线阅读][下载 234K]
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  • 基于t-product的张量总体最小二乘法

    羊健;解朋朋;

    总体最小二乘法(TLS)考虑了线性方程组Ax=b中A和b同时存在误差的问题。对于该问题已经有了很多成熟的研究,并广泛应用于多个领域。随着张量理论的发展,我们有必要开展张量总体最小二乘法的研究。本文基于一种新的张量乘积t-product,研究了总体最小二乘法的相关理论在张量上的推广。首先,根据张量奇异值分解(t-SVD)研究了张量奇异管之间的关系。然后分别从奇异管和左奇异侧面切片的角度,给出了张量系统存在唯一总体最小二乘解(t-TLS)的条件。最后,数值算例表明了上述方法的可行性和有效性。

    2022年S1期 v.52;No.337 70-75页 [查看摘要][在线阅读][下载 375K]
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  • 一类具时变系数源项的奇异伪抛物方程解的局部适定性

    甄鑫婷;王建;

    本文研究具有时变系数源项和位势项的半线性奇异伪抛物方程Dirichlet初边值问题解的局部适定性。在位势项的系数变号情形下,结合Hardy不等式、截断技巧、Galerkin逼近技巧及压缩映像原理证明了问题局部解的存在性及唯一性。

    2022年S1期 v.52;No.337 76-82页 [查看摘要][在线阅读][下载 285K]
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  • Whitham方程的SAV能量守恒型格式

    翟梦姣;陈春光;

    Whitham方程是一种描述无黏流体表面波的微分-积分方程。本文提出了Whitham方程的两种基于标量辅助变量(SAV)方法的能量守恒型数值格式,即SAV龙格-库塔(RK)格式和SAV拉格朗日乘子(LagM)格式。其中SAV-RK是线性格式,可以达到任意阶时间精度;SAV-LagM为二阶时间精度格式,并保持原始能量守恒。本文从理论上证明了两种格式均保持能量守恒。空间离散采用傅里叶拟谱方法。数值结果验证了两种格式的能量守恒性和精度。

    2022年S1期 v.52;No.337 83-90页 [查看摘要][在线阅读][下载 372K]
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  • 线性响应特征值问题的迭代精化方法

    陈倩;王卫国;

    本文提出了计算线性响应特征值问题部分最小正特征值和对应特征向量的迭代精化方法。通过加权Lanczos过程和迭代精化计算调和Ritz对得到线性响应特征值问题的特征对近似。为克服子空间维数增多对数值稳定性的影响,引入了稠密重开始过程。通过数值实验验证了新算法的有效性。

    2022年S1期 v.52;No.337 91-95页 [查看摘要][在线阅读][下载 236K]
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  • 涉及非线性差分多项式的整函数的周期性

    李效敏;王靖涵;

    本文在超级小于1的条件下利用差分Nevanlinna理论研究了涉及一类非线性差分多项式的整函数的周期性问题,本文的主要结果是2020年吕巍然等人的有关结果的差分版本。

    2022年S1期 v.52;No.337 96-101页 [查看摘要][在线阅读][下载 237K]
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  • 广义低秩回归的数值方法

    郑航;刘新国;

    低秩回归模型作为一种降维技术,在多个领域得到了广泛的应用,如信号处理(也称为降秩维纳滤波)、神经网络(也称为非对称PCA)、时间序列分析和计算机视觉。本文研究了广义低秩回归问题,给出了其通解表达式,还给出了解唯一的条件,研究了极小酉不变范数解,进而运用MM思想给出一种数值解法,并用数值实验验证了其有效性。

    2022年S1期 v.52;No.337 102-106页 [查看摘要][在线阅读][下载 227K]
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  • 对流占优扩散问题的高精度守恒分裂方法研究

    郑岩杰;付凯;

    本文研究了高维对流扩散方程的高阶守恒维数分裂方法。该方法具有空间四阶精度和时间二阶精度,且可应用大时间步长进行计算,提高计算效率。通过理论分析证明了格式的守恒性质,并进一步通过数值算例验证了方法的精度和守恒性。

    2022年S1期 v.52;No.337 107-115页 [查看摘要][在线阅读][下载 544K]
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  • 纳米银对连续三个世代褶皱臂尾轮虫的毒性效应

    王晓冰;潘进芬;王雨;魏铭;

    为了探究纳米银(Ag NPs)长期暴露下对海洋浮游动物的毒性效应,本研究通过以海洋浮游动物褶皱臂尾轮虫(Brachionus plicatilis)为研究对象,研究了Ag NPs对连续三个世代褶皱臂尾轮虫的平均寿命、首次带卵时间、首次产幼时间和总后代数的影响,并通过产幼大小来明确非混交卵时期的发育情况以及通过摄食实验来探究Ag NPs对各世代轮虫能量摄入的影响。结果表明:Ag NPs对褶皱臂尾轮虫的24 h-LC_(50)和48 h-LC_(50)分别为18.7和3.4 mg·L~(-1);不同浓度Ag NPs对各世代褶皱臂尾轮虫的生活史特征的影响存在显著的差异,且在同一世代中呈现出剂量-效应关系;在不同世代中,随着世代数的增加对其各生活史特征抑制效应显著增强。通过测量子代体长和进行摄食实验,结果发现能量的摄入不足和分配不均可能导致子代轮虫发育不良,进而导致其敏感性增强。

    2022年S1期 v.52;No.337 28-35页 [查看摘要][在线阅读][下载 431K]
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研究简报

  • 高温对长牡蛎与熊本牡蛎及其杂交子代的免疫酶活性及杂种优势的影响

    岳绍波;王昭萍;张学开;范超;唐黎明;

    夏季水温过高会使双壳贝类体内免疫调节系统发生改变,这是造成牡蛎大量死亡的重要原因之一。本文以长牡蛎(Crassostrea gigas)和熊本牡蛎(C.sikamea)及其杂交子代为实验材料,统计F_1代养成期存活率,测定其在受到高温胁迫下过氧化氢酶(CAT)、丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)和总抗氧化能力(T-AOC)4种免疫相关酶活性的变化情况,比较长牡蛎、熊本牡蛎及其杂交子代对高温突变的耐受能力。研究显示:1.随着水温的升高,杂交牡蛎外套膜中的CAT活性变化与MDA总体呈负相关趋势。杂交子的CAT活性在35℃以前杂种优势明显(H>0,hp>1);35℃与恢复组中,表现为明显杂交劣势(H<0,hp<-1)。2.杂交子的SOD活性总体呈先下降后上升趋势,在35℃时取得最小值,但差异不显著(P<0.05)。3.杂交子的T-AOC活性在30℃以前表现为杂种优势(H>0),30℃以后表现杂种劣势(H<0)。在30℃时,T-AOC活性显著下降。研究结果表明,高温对长牡蛎、熊本牡蛎及其杂交子代的免疫酶活性有显著影响,在外界温度发生变化时杂交子代机体做出响应的速度快于亲本。本文初步探明了高温胁迫下牡蛎的免疫应答机制,研究结果为牡蛎杂交育种提供参考。

    2022年S1期 v.52;No.337 116-122页 [查看摘要][在线阅读][下载 435K]
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  • 关于序列{c_n}的三维Riordan矩阵及其应用

    姜华;赵熙强;

    本文定义了关于序列{c_n}的三维 Riordan矩阵,给出了关于序列 {c_n}的三维 Riordan矩阵的一般元素满足的递推关系式和矩阵分解式,研究了利用关于序列 {c_n}的三维 Riordan矩阵寻找或证明含有参数k 及特殊组合数的组合恒等式的方法。

    2022年S1期 v.52;No.337 123-129页 [查看摘要][在线阅读][下载 299K]
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  • 狄拉克算子的谱与从属解

    王晓辉;

    本文利用解的L~2范数,定义了狄拉克方程组■的从属解,并给出了Weyl-Titchmarsh函数与从属解的关系,然后利用此关系和谱测度的最小支集得到了从属解的同谱分解。

    2022年S1期 v.52;No.337 130-136页 [查看摘要][在线阅读][下载 278K]
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