中国海洋大学学报(自科版)


研究论文

  • 黄海海雾数值模拟中多普勒雷达径向风数据同化试验

    王永明;高山红;

    基于WRF(Weather Researchand Forecasting)模式及其3DVar(3-DimensionalVariational)模块,发展了一套多普勒雷达径向风数据的同化方案。针对2次黄海海雾个例展开了一系列同化效果对比数值试验,详细分析了同化雷达径向风数据对雾区产生改进的原因。研究结果表明:(1)仅同化常规观测数据不足以纠正初始场中海上大气边界层湿度偏干的状态,导致海雾模拟失败或雾区严重偏小,因此在同化多普勒雷达径向风数据之前,必须先同化从海雾卫星观测中提取的湿度信息;(2)同化多普勒雷达数据不仅显著地直接改进了近海面大气流场,而且会间接改善温度场,从而进一步提高海雾的模拟效果——2次海雾个例模拟雾区的ETS(Equitable Threat Score)评分改进率分别达到66.7%与62.1%;(3)黄海海雾数值模拟中首先要改进海上大气边界层的湿度与温度层结,在此基础上进一步改进近海面大气流场十分必要。

    2016年08期 v.46;No.257 1-12页 [查看摘要][在线阅读][下载 1229K]
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  • 基于SBDART辐射传输模式的晴天地面总辐射模拟误差分析

    李秀镇;盛立芳;刘骞;刘玉芝;王力群;

    基于SBDART辐射传输模式,利用POM-02型天空辐射计观测和反演获得的气溶胶光学参数计算地面总辐射,并与CM21辐射表的观测结果对比以探讨晴天地面总辐射模拟的误差来源。结果表明:地面总辐射对气溶胶单次散射比和水汽柱含量的敏感性较强,模拟中对这2个因子减少50%会分别造成地面总辐射量增加56.99W/m2和减少25.45W/m2。在准确输入水汽柱含量基础上变换大气廓线对地面总辐射计算结果影响甚微。相关性及多元线性回归分析表明,天顶角、气溶胶单次散射比和光学厚度是地面总辐射相对误差的主要来源。利用上述3个因子建立回归方程,回归结果与地面总辐射相对误差的相关系数为0.486(通过了置信度0.01的显著性检验),说明回归方程能够准确的计算相对误差,利用该方法可以对本站模式计算结果进行修订。

    2016年08期 v.46;No.257 13-18页 [查看摘要][在线阅读][下载 311K]
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  • 低盐驯化对半滑舌鳎幼鱼生长、渗透生理及糖代谢酶活力影响的研究

    房子恒;田相利;董双林;

    为研究半滑舌鳎(Cynoglossus semilaevis)幼鱼在不同盐度条件下的适应性,将半滑舌鳎幼鱼在淡水(S0)和盐度5(S5)、盐度10(S10)、盐度20(S20)、盐度30(S30)条件下驯养60d,测量半滑舌鳎幼鱼的生长、渗透生理和糖代谢酶活力等指标。实验表明:盐度降低至10~20时,对半滑舌鳎幼鱼的生长具有一定的促进作用,在S10时鳃和肾脏中的Na+/K+-ATPase活力最低(P<0.05)。通过检测鱼体的糖代谢酶活力发现:鳃中丙酮酸激酶(PK)活力在S10附近有最小值,琥珀酸脱氢酶(SDH)和苹果酸脱氢酶(MDH)活力在S10、S5及S0时均显著降低(P<0.05),表明鳃中柠檬酸循作用在驯化至低盐度后有所减弱,在淡水条件下糖酵解作用有所增强;在淡水条件下肾脏中己糖激酶(HK)、PK的活力最高(P<0.05),SDH和MDH活力较高,表明淡水中幼鱼肾脏中糖酵解和三羧酸循环作用有所增强;在淡水条件下肝脏中HK和SDH活力有所增强,表明淡水中幼鱼肝脏中的糖代谢作用有一定程度的增强。研究结果表明,淡水条件下,半滑舌鳎幼鱼的代谢水平始终维持在较高状态,表现为渗透压调节器官中糖代谢作用有所加强,生长受到抑制,在S10附近鱼体代谢率低,代谢酶活力处在较低水平,有利于幼鱼生长。

    2016年08期 v.46;No.257 19-27页 [查看摘要][在线阅读][下载 221K]
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  • 多元统计软件PRIMER在张网渔具种类选择性研究中的运用

    李超;张秀梅;陈平;李文涛;

    本文根据2014年秋季青岛斋堂岛海域双桩竖杆张网的网囊网目选择性试验数据,运用PRIMER软件中的相似性分析、非参数多维标度分析和相似性百分比分析模块分析了张网渔具种类选择性。试验采用平行作业法,以传统网具(2a=16mm的菱形目网囊)作为对照网,设计了网目尺寸(2a)为30和35mm的菱形目网囊(以30D和35D表示)和网目尺寸(2a)为20、30和35mm的方形目网囊(以20S、30S和35S表示),进行选择性实验。研究显示:(1)35D、30S和35S渔获组成与对照网存在显著性差异,其余各网之间差异不显著。(2)改良后的试验网具能有效释放舒氏海龙;除20S组外,其余各试验网对方氏云鳚亦有较好的释放效果。(3)方形目网囊较相同尺寸的菱形目网囊具有更好的种类选择性;对相同网目形状的试验网囊进行比较,种类选择性随网目尺寸的增大而增大。(4)综合分析不同网具的渔获物组成和规格,在斋堂岛海域秋季小黄鱼、带鱼渔汛期,推荐使用30mm方形目网囊;方氏云鳚渔汛期,推荐使用20mm方形目网囊进行捕捞作业。研究结果表明,运用多元统计软件PRIMER进行张网渔具种类选择性分析虽然存在待完善之处,但该方法为本领域研究提供了有益参考。

    2016年08期 v.46;No.257 37-46页 [查看摘要][在线阅读][下载 428K]
    [引用频次:8 ]
  • 圆台型人工鱼礁单体流场效应的数值模拟

    兰孝政;万荣;唐衍力;黄六一;赵芬芳;鲍伟光;刘长东;王召磊;

    应用CFD软件FLUENT开展了圆台型人工鱼礁单体流场效应的数值计算,对比分析了圆台型人工鱼礁与金字塔型、三棱柱型、方型人工鱼礁的上升流最大高度、最大速度、平均速度等参数,讨论了圆台型礁的背涡区尺寸和流态。研究显示,圆台型礁的上升流最大高度可达礁体高度的2.14~2.17倍,上升流最大速度可达来流速度的0.76倍,上升流平均速度可达来流速度的0.125倍;背涡区长度约为礁体高度的2.3倍。研究结果表明,圆台型人工鱼礁流场流态的大部分指标优于其它4种常见礁型的流场流态,且背涡区漩涡多变、流态复杂,具有较好的应用前景。

    2016年08期 v.46;No.257 47-53页 [查看摘要][在线阅读][下载 471K]
    [引用频次:20 ]
  • 应用栖息地适宜性指数研究海州湾小黄鱼的空间分布特征

    邹易阳;薛莹;麻秋云;徐宾铎;任一平;

    为研究海州湾小黄鱼(Larimichthys polyactis)的空间分布特征。于2011、2013及2014年的春、秋两季在海州湾进行了渔业资源与栖息环境综合调查,根据调查结果和同步采集的底层水温、底层盐度及水深数据,构建了海州湾小黄鱼的栖息地适宜性指数(Habitat suitability index,HSI)模型,利用赤池信息量准则值(Akaike information criterion,AIC)检验算术平均法(AM)和几何平均法(GM)的拟合度,对模型输出结果进行分析和比较。研究表明:除秋季的水深外,其余各环境因子与适宜性指数间均呈现明显的正态或偏正态关系。通过AIC检验发现,春季用几何平均法拟合栖息地适宜性指数的效果较好,而秋季用算术平均法拟合的效果较好。小黄鱼的最适栖息地存在明显的年间变化和季节变化,春季HSI高值区域多集中于34.7°N,120.2°E附近海域;秋季HSI高值中心位于34.5°N~34.7°N,120.0°E~120.2°E附近海域。研究结果表明,栖息地适宜性指数模型能够较好地反映海州湾小黄鱼栖息地的分布和变化情况,在单因素SI极小值出现频率较高的情况下,算术平均法要优于几何平均法。

    2016年08期 v.46;No.257 54-63页 [查看摘要][在线阅读][下载 713K]
    [引用频次:28 ]
  • 气相色谱-质谱法测定水产加工制品中酚类抗氧化剂残留

    余颖;

    本文建立了一种固相萃取-气相色谱-质谱检测法,用于检测水产加工制品中5种酚类抗氧化剂残留。5种酚类抗氧化剂为二丁基羟基甲苯(BHT)、丁基羟基茴香醚(BHA)、特丁基对苯二酚(TBHQ)、4-己基间苯二酚(4-HR)和没食子酸丙酯(PG)。研究过程如下:用乙酸乙酯提取样品,硅胶柱净化,正己烷、乙酸乙酯洗脱,气相色谱-质谱测定,外标法定量。研究显示:在质量浓度为0.05~10μg/mL范围内,抗氧化剂的响应值与质量浓度的线性关系良好,相关系数为0.997 1~0.999 8。在0.05~1mg/kg添加浓度下,丁香鱼干、虾干和干贝加标样品的日内和日间平均回收率为70.6%~119%,相对标准偏差为1.09%~9.80%;BHT、BHA、TBHQ和4-HR的检出限为0.01mg/kg,最低定量限为0.05mg/kg;PG的检出限为0.05mg/kg,最低定量限为0.25mg/kg。研究结果表明,本文建立的固相萃取-气相色谱-质谱检测法可以有效的检测出水产加工制品中的5种酚类抗氧化剂残留。

    2016年08期 v.46;No.257 64-71页 [查看摘要][在线阅读][下载 510K]
    [引用频次:7 ]
  • 久效磷对斑马鱼胚胎期心脏和骨骼发育的毒性效应研究

    岳东;张晓雪;赵飞;汝少国;

    有机磷农药具有一定的胚胎发育毒性,以往有机磷农药胚胎发育毒性的研究主要集中于个体水平。本研究以斑马鱼(Danio rerio)作为受试生物,采用0.000 4、0.004、0.04和0.4mg/L的久效磷自受精卵暴露斑马鱼胚胎至受精后96h(96hpf)。研究结果表明,久效磷对胚胎的存活率、孵化率均无显著影响,但显著降低了36hpf胚胎的心率,96hpf仔鱼心包囊肿率和脊柱弯曲率显著升高;久效磷暴露胚胎至48hpf显著降低了心脏发育相关基因(Tbx2)的表达水平、显著升高了肌肉发育相关基因(Mef2c)的表达水平。可见,久效磷能够在个体和分子水平上影响斑马鱼胚胎心脏和骨骼的发育,对斑马鱼胚胎心脏和骨骼的发育具有毒性效应。

    2016年08期 v.46;No.257 72-78页 [查看摘要][在线阅读][下载 689K]
    [引用频次:6 ]
  • 条斑紫菜水通道蛋白PyAQP1基因的克隆及功能分析

    杨俊卿;孔凡娜;李超;毕桂萁;孙美娟;赵海龙;李娜;茅云翔;

    本研究从条斑紫菜中克隆了一个水通道蛋白(Aquaporin,简称AQP)基因PyAQP,命名为PyAQP1(登录号为KT735045)。序列分析表明,PyAQP1基因cDNA全长为1 151bp,开放阅读框(ORF)为1 002bp,编码333个氨基酸,含有200bp的内含子。氨基酸序列比对分析表明,PyAQP1具有水通道蛋白的保守结构域NPA和6个跨膜区域。MEGA5.0构建的系统发生树表明,该基因属于Glps类。采用基因枪介导的洋葱瞬时表达定位结果显示,PyAQP1基因定位于细胞质膜上。运用实时荧光定量PCR技术对PyAQP1基因在干旱、盐度和温度处理条件下在转录水平进行分析。在干旱处理条件下,PyAQP1基因随着失水率的增加,表达量逐渐降低,失水率达到80%后复水处理,随着复水时间的延长,表达量增加。在山梨醇和盐度胁迫处理下,PyAQP1基因的表达趋势基本一致,随着盐度的增加,表达量降低。温度处理条件下,在-8℃时,基因的表达量显著增加,0℃时,基因的表达量略高于正常处理条件。当温度高于正常生长温度时,基因的表达量随着温度的升高,呈现逐渐升高的趋势。本研究为深入了解条斑紫菜逆境适应机制中水通道蛋白的作用奠定了基础,同时为后续条斑紫菜抗逆品系的选育提供了理论指导。

    2016年08期 v.46;No.257 79-86页 [查看摘要][在线阅读][下载 1092K]
    [引用频次:8 ]
  • 渤海湾盆地埕北油田高采收率主控地质因素剖析

    苏彦春;

    渤海湾盆地埕北油田为带有气顶和刚性水体的普通稠油油藏,表现出油井产能高、采油速度高、开发生产平缓等高效开发特点,目前水驱采出程度已达到42.8%,预测最终水驱技术采收率将超过60%,搞清该油田高采收率的主控因素对指导渤海湾盆地类似油田的开发具有重要意义。在对埕北油田高采收率评价的基础上,从该油田东二段油藏自身的优势地质特点、边部水体能量大小、储层微观渗流特性以及针对开发过程中暴露出的问题采取的及时调整对策等方面剖析了取得高采收率的主控原因。该油田开采的成功经验可为国内同类型油藏高效开发提供借鉴和技术指导。

    2016年08期 v.46;No.257 87-95页 [查看摘要][在线阅读][下载 1808K]
    [引用频次:3 ]
  • 鄂尔多斯盆地环江油田延长组长8段致密储层特征及主控因素分析

    严锐涛;徐怀民;严锐锋;曾联波;何永宏;

    为揭示鄂尔多斯盆地环江油田延长组长8段致密砂岩储层特征及控制因素,通过岩心、薄片鉴定、扫描电镜、X衍射等资料研究了储层的岩石学特征、成岩作用、孔隙和物性特征,并讨论了致密砂岩的成因机理。结果表明:长8段岩石类型主要为长石岩屑砂岩和岩屑长石砂岩,储集空间主要为粒间孔(包括残余粒间孔与粒间溶孔)、溶孔(长石溶孔与岩屑溶孔),储层孔隙度平均为9.6%;渗透率平均为0.67×10~(-3)μm~2。为典型的低孔——超低孔、超低渗的致密储层。储层物性受控于多种因素,其中沉积条件是不同砂岩物性差异的基础,沉积后持续快速的埋藏和较多的塑形颗粒共同导致强烈的压实和孔隙的大量损失,硅质和钙质胶结则充填压实剩余孔隙,加之伊利石对孔吼的堵塞,最终形成致密砂岩。

    2016年08期 v.46;No.257 96-103页 [查看摘要][在线阅读][下载 794K]
    [引用频次:12 ]
  • 海工高性能混凝土含气量经时变化规律

    刘家海;于定勇;李中会;

    本文以施工海工高性能混凝土含气量测试结果为基础,针对海工高性能混凝土含气量的经时变化,分析了运距、泵送方式及振捣时间对混凝土含气量的影响,结果表明:含气量在运输过程中,随着运输时长不断增大,含气量的变化与运距或运输时间基本呈线性关系;泵送降低了混凝土的含气量,含气量的变化量,服从正态分布;振捣时间对含气量的影响显著,振动时间越长,含气量损失越大。

    2016年08期 v.46;No.257 104-109页 [查看摘要][在线阅读][下载 262K]
    [引用频次:10 ]
  • 水位对复合基质垂直流人工湿地净化效果的影响

    梁家成;王福浩;赵林婷;佘宗莲;

    为了研究水位变化对垂直流人工湿地净化效果的影响,2个填充复合基质的湿地同步运行。湿地上层均为厚35cm、粒径5~10mm的炉渣;中层为厚度35cm的砾石,粒径分别为10~20(湿地1)和5~10mm(湿地2);底层均铺设厚15cm、粒径50~100mm的粗砾石作为支撑层;湿地表面种植黄花鸢尾。研究期间2个湿地均为连续进水,设置6个运行水位:85、66、51、36、19和2cm。结果表明,2个湿地系统对COD、NH_4~+-N、TN和TP的去除率分别为:50.5%~81.1%、34.1%~84.6%、29.1%~75.7%和49.1%~84.6%。统计分析表明,水位对污水中有机物及氮的去除有显著影响(P<0.05),36cm水位时TN去除率最高,湿地1和湿地2分别达到68.8%和75.7%;85cm水位时NO_3~--N去除率最高,湿地1和湿地2分别为95.5%和96.6%;2cm水位时COD和NH_4~+-N的去除率最高,湿地1分别为75.9%和81.1%,湿地2分别达到79.4%和84.6%。以上结果表明,通过改变垂直流人工湿地的水位可以有效地改变污染物的去除效果。湿地2对磷的净化效果显著高于湿地1(P<0.05)。

    2016年08期 v.46;No.257 116-121页 [查看摘要][在线阅读][下载 773K]
    [引用频次:1 ]
  • 环境激励下海上风电结构模态参数识别

    张敏;徐霄龙;陈玉静;张翼;杜君峰;

    针对海上风电结构,研究了环境激励下海上风电结构的模态参数识别问题。采用了一种时域联合算法:自然激励法(Natural Excitation Technique,简称NExT)和多参考点复指数法(Polyreference Complex Exponential,简称PRCE)的结合(简称NExT/PRCE方法)对海上风电结构的模态参数进行识别。对某三脚架式海上风电结构进行数值模拟,考虑了风电结构的实际操作工况,对结构施加了随机波浪荷载和风机载荷。利用动力响应数据进行了环境激励下风电整体结构模态参数识别,采用了稳定图与模态置信准则进行了虚假模态的剔除,并分析了NExT中参考通道选取对于模态参数识别效果的影响。通过与有限元模型模态参数比较,验证了NExT/PRCE方法对于风电结构参数识别的有效性。

    2016年08期 v.46;No.257 122-130页 [查看摘要][在线阅读][下载 867K]
    [引用频次:6 ]
  • 海洋动态缆的截面布局及数值模拟研究

    李伟民;郭海燕;牛建杰;张克超;林超;马东;

    脐带缆是海洋动态缆的主要类型,通常由不同功能的单元组装而成,外层一般由铠装钢丝螺旋缠绕和聚合物护套组成。脐带缆在敷设安装和在位运行时,受到拉伸荷载作用,外层铠装钢丝由于其螺旋缠绕特点,会将拉伸荷载转化成径向压力作用到脐带缆内芯上,使脐带缆截面产生应力和变形,所以径向压力是截面布局设计的重要参数。本文推导了脐带缆在轴向拉力作用下对内芯产生的径向压力P,同时基于截面布局多边形的概念,可以绘制多边形图,由图能直观的反映截面的承载能力和各单元受力均匀情况。最后以一个包含不同单元的脐带缆为例,运用ANSYS有限元软件,进行了不同截面布局的建模计算和分析,考虑了单元间的接触和摩擦,给出了数值分析结果,通过对径向荷载作用下截面变形和单元最大受力的比较分析,结合截面布局多边形图,确定了合理布局方案。对脐带缆截面布局设计有重要指导意义。

    2016年08期 v.46;No.257 131-136页 [查看摘要][在线阅读][下载 892K]
    [引用频次:7 ]
  • 带乘性噪声附等式约束的非线性系统滤波算法

    王昌盛;张玲;臧爱云;王琨;

    随着控制理论与计算机的飞速发展,非线性滤波已在各领域得到广泛应用。本文针对一类带乘性噪声附等式约束非线性系统,提出了一种状态滤波算法。该算法首先将状态方程和观测方程分别通过泰勒公式展开,得到新的带乘性噪声附等式约束的线性系统模型,然后通过最优观测的方法将观测方程扩维,再基于投影定理进行求解得到滤波算法,最后通过仿真验证了算法的有效性。

    2016年08期 v.46;No.257 137-140页 [查看摘要][在线阅读][下载 236K]
    [引用频次:4 ]
  • 海表面盐度的统计预测模型

    赵红;李长军;殷一浩;

    海表面盐度SSS(Sea Surface Salinity)是研究大洋环流和海洋对全球气候影响的重要参量。海表面盐度卫星遥感探测可以满足大范围、连续观测的研究需要,是获取该参量的有效手段。2009年欧洲空间局发射了SMOS(Soil Moisture and Ocean Salinity)卫星,并且根据卫星观测的数据反演出海表面盐度的相关产品,但是产品的精度还有待于进一步的提高。本文利用多元线性回归的统计分析方法,针对SMOS卫星相关数据(观测亮温数据和辅助数据)建立一种全新的不依赖于物理机制的海表面盐度统计模型。本文针对太平洋中部提出的统计模型计算的盐度点对点的精度为0.165 5psu,1°×1°月平均精度为0.106 3psu,而SMOS卫星Level 2盐度产品的精度分别为0.585 5和0.181 9psu。同时将模型应用到验证数据集,得到了点对点精度为0.224 2psu,进一步说明模型具有很好的适应性和泛化能力。

    2016年08期 v.46;No.257 141-146页 [查看摘要][在线阅读][下载 426K]
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研究简报

  • 光照强度和温度对雨生红球藻生长、虾青素及内源脱落酸积累的影响

    陶云莹;王巧晗;赫勇;宫庆礼;

    本文探讨了光照强度和温度2个生态因子对雨生红球藻(Haematococcus plivialis)生长、虾青素及内源脱落酸积累的影响。研究表明,光照强度、温度及二者交互作用对雨生红球藻的生长、虾青素及内源脱落酸的积累均有显著影响(P<0.05)。温度23℃时,细胞密度随光照强度的升高呈先上升后下降趋势,在200μmol/(m~2·s)时达到最大值4.9×105个/mL。适当的高光照强度和高温均能促进雨生红球藻中虾青素和内源脱落酸的积累,过高则起抑制作用。培养期间雨生红球藻中虾青素和内源脱落酸的最大峰值分别为6.266mg/L和322.641ng/g(干重),且最大峰值均出现于27℃、200μmol/(m~2·s)处理组。脱落酸含量的最大值出现在虾青素快速积累前,且在雨生红球藻的生活周期中,孢囊形成期的内源脱落酸含量最高。本研究所得到的规律对规模化培养雨生红球藻具有一定的指导意义。

    2016年08期 v.46;No.257 28-36页 [查看摘要][在线阅读][下载 426K]
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  • 中国南海豆荚软珊瑚Lobophytum sp.中西松烷二萜类化学成分研究

    张兴旺;李平林;苏丽丽;唐旭利;李国强;

    为了从中国南海生物中寻找具有生物活性的次级代谢产物,本研究选择采自三亚附近海域的一种豆荚软珊瑚Lobophytumsp.为研究对象,综合运用各种色谱分离技术和现代光谱学方法,对其甲醇提取物中的西松烷二萜类化学成分进行了分离鉴定,得到7个α-亚甲基-γ-内酯型西松烷二萜类化合物:Lobophytolide B(1),3-dehydroxyl-20-acetylpresinularolide B(2),crassumolide I(3),lobophilide B(4),durumolide C(5),lobolide(6),13-hydroxylobolid(7)。采用SRB或MTT法对化合物2~7进行了肿瘤细胞毒活性初步评价,活性测试结果显示这些化合物均表现出不同程度的肿瘤细胞毒活性。

    2016年08期 v.46;No.257 110-115页 [查看摘要][在线阅读][下载 240K]
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