中国海洋大学学报(自科版)


研究论文

  • 南海北部内孤立波绕东沙岛传播特性的数值研究

    龚延昆;陈学恩;

    使用三维非静压环流模式MITgcm探究生成于吕宋海峡并向东沙岛传播的内孤立波。模式结果再现了东沙岛附近内孤立波的垂向振幅变化和到达时间。在不同纬向断面中,经向不对称的等密线起伏表现出内孤立波在南海的三维性特征。东沙岛附近的海表高度梯度变化表明,内孤立波在绕过东沙岛后,分离为2个短波峰线内波,此后两者相互作用。内孤立波在大陆坡浅化过程中相速逐渐减小,并与具有半日周期的理论线性相速度吻合一致。内孤立波与东沙岛碰撞后,在岛东北部会出现反射信号。本文利用斜压潮能通量,分析了反射能与入射之比在大潮期与小潮期的差异,发现小潮期的比值大于大潮期。选取东沙岛附近的3个站点,其垂向振幅表明A波与B波在大小潮转变时有不同的变化特征。在东沙岛西部和西北部的两个站位(WB和WN),A、B波均能被显著观测到;但在东沙岛南部站位(WS)只能观测到振幅具有正弦变化趋势的B波信号。

    2016年12期 v.46;No.262 1-8+125页 [查看摘要][在线阅读][下载 803K]
    [引用频次:6 ]
  • 西北太平洋一个超强爆发性气旋的分析

    高力;傅刚;张树钦;孙雅文;

    利用NCEP(National Centers for Environmental Prediction)提供的CFSv2(Climate Forecast System Version 2)资料和日本高知大学提供的MTSAT-1R(Multi-functional Transport Satellites-1R)卫星红外波段反照率资料,对2013年1月发生在西北太平洋上的一个超强爆发性气旋进行了研究,利用天气分析和诊断分析等方法,详细分析了该爆发性气旋的结构特征。发现该气旋在爆发性发展的后期位于高空急流的北侧,高空的强辐散有利于气旋的发展。气旋上空500hPa的低压槽在14日12UTC显著加深,槽前的正涡度平流有利于海平面气压降低。与气旋伴随的冷锋存在鼻状结构,在800hPa以下,假相当位温随高度降低,低层大气呈对流性不稳定状态。利用涡度方程对气旋进行诊断分析,发现平流项和拉伸项为气旋涡度变化的主要贡献项。设计了围绕气旋中心15(°)×15(°)的区域,发现不同时刻的沿区域四边积分的环流、区域内面积平均的非绝热加热、水汽通量散度和垂直速度4个物理量存在正反馈过程,即气旋爆发性发展的前期存在类似CISK的正反馈机制。

    2016年12期 v.46;No.262 9-20页 [查看摘要][在线阅读][下载 2813K]
    [引用频次:5 ]
  • 山东两次台风远距离暴雨对比分析

    丛春华;雷小途;陈佩燕;

    基于气象要素高空探测、地面观测以及NCEP再分析资料,针对2003年8月下旬(0312)和2004年8月下旬(0418)山东省两场发生在不同环流形势下的远距离暴雨过程进行了对比分析。结果显示,台风在两次暴雨过程中均起了重要作用,但机理不同。除台风东侧低空急流为大暴雨的发生提供充沛的水汽,有利于构建不稳定的大气层结以及加强暴雨区的辐合上升运动等共同点之外,还存在着显著的不同:(1)0312台风远距离暴雨是台风与切变线相互作用的产物,0418台风远距离暴雨则是由台风与冷锋相互作用造成的;(2)在这两次暴雨过程中,直接影响系统和台风所起的作用不同:0312台风远距离暴雨过程中,切变线为暴雨的发生发展提供了原始的正涡度场,而台风东侧的低空急流加强北推进一步加强了切变线附近正涡度和辐合强度,加强了上升运动;0418台风远距离暴雨过程中,台风倒槽顶端生成并分裂发展的气旋式涡旋为暴雨系统的原始涡源,台风东侧低空急流北上在一定程度上加强了暴雨区的辐合和上升运动;(3)两次台风远距离暴雨中,与台风相连的偏南风急流对暴雨区的水汽净流入贡献最大,但最大水汽输送层不同,0312台风远距离暴雨的最大水汽输送层在925hPa附近,而0418台风远距离暴雨的最大水汽输送出现在800hPa上下。

    2016年12期 v.46;No.262 21-31页 [查看摘要][在线阅读][下载 1628K]
    [引用频次:9 ]
  • 大菱鲆生长性状相关单核苷酸多态位点的多家系验证

    田涛;王伟继;陈再忠;胡玉龙;王陌桑;吕丁;李之乡;

    为在多家系群体中进一步验证与大菱鲆生长性状紧密关联的SNP位点,本研究以QTL定位作图筛选获得的100个与大菱鲆(Scophthalmus maximus L.)生长性状相关的候选单核苷酸多态(SNP)位点为基础,利用飞行质谱法,在4个大菱鲆家系群体中进行基因分型,并与体重、体长2个生长性状数据进行关联分析。对关联显著的位点,统计位点在家系群体中的多态性,并进行连锁不平衡分析和单倍型分析;根据显著位点所在基因序列信息,在NCBI数据库中进行比对分析,对匹配到的基因功能进行初步探讨。关联分析发现,有9个SNP位点与生长性状关联显著(P<0.05)。9个位点中,4个位点与体重关联显著(P<0.05),7个位点与体长关联显著(P<0.05),其中,SNP51和SNP111与体重和体长2个性状均关联显著(P<0.05)。SNP位点的多态性分析发现,观测杂合度在0.126~0.719之间(平均为0.387),期望杂合度在0.118~0.501之间(平均为0.338);9个位点的平均多态信息含量为0.267,属于中度多态性位点;哈迪温伯格平衡检验结果显示,9个位点中有5个位点偏离平衡。连锁不平衡和单倍型分析发现,标记间存在显著的连锁不平衡;单倍型CTTGT和CTTGA是2个主要的单倍型,单倍型频率分别为26.8%和25.9%。根据关联显著SNP位点所在的序列信息,在NCBI数据库比对分析后发现,COL11A1和Notch1基因可能是与大菱鲆生长性状相关的重要功能基因。本研究结果将推进大菱鲆生长相关分子标记的研究,为下一步基因定位和分子标记辅助育种提供更多的标记基础。

    2016年12期 v.46;No.262 32-40页 [查看摘要][在线阅读][下载 254K]
    [引用频次:8 ]
  • 游仆虫(原生动物,纤毛门)皮层银线系的形态发生模式

    谢冬梅;范鑫鹏;倪兵;顾福康;

    有关研究证实,游仆类的银线系在超微结构水平上对应了由微管束构成的网络骨架结构,关于其在纤毛虫细胞分裂过程中的发生模式鲜有报道。本工作应用银浸染色法和扫描电镜术,以扇形游仆虫(Euplotes vannus)、镰游仆虫(Euplotes harpa)和包囊游仆虫(Euplotes encysticus)为代表,研究了游仆类纤毛虫3种类型皮层银线系的形态发生过程。研究表明,游仆虫3种类型银线系的形态发生过程呈现基本相同的模式:该3种纤毛虫新银线网在棘毛原基基体周围发生,据此推测口围带小膜、棘毛基体复合单元和背触毛基体单元不仅对相应纤毛器结构行使微管组织中心作用,也可能对相应皮层区银线网的发生具有定位和组织中心的作用;围绕在基体左侧的银线网先于右侧开始发育,据此推测银线系的分化可能也具有方向性;腹面银线系发生中离新结构发生区近的老结构先瓦解,由此使新结构不断延伸发展,据此推测老银线网对新结构的形成可能起到诱导及定向作用;背面银线系发生中在每一背触毛列的中部范围相邻2列新背触毛间的老银线网消失,背触毛左、右两侧的新银线网会合形成新银线网,并且前仔虫前半部分和后仔虫后半部分的老银线网保留下来共同组成新细胞的背面银线网,由此表明,其老银线网参与了新结构的组成并对新结构的形成具有物质贡献。

    2016年12期 v.46;No.262 41-50页 [查看摘要][在线阅读][下载 1676K]
    [引用频次:2 ]
  • 壳寡糖对阿霉素肾病大鼠的作用研究

    刘玉英;迟金华;蒋志雯;李南;杨艳;刘万顺;韩宝芹;

    本文探讨壳寡糖(COS)对阿霉素诱导的肾病大鼠的作用效果。通过股静脉注射阿霉素构建阿霉素肾病大鼠模型,分别灌胃壳寡糖高、中、低剂量,检测尿蛋白和肾脏重量系数的变化,血清肌酐、尿素氮、总胆固醇、甘油三酯、总蛋白、白蛋白、IL-1β、TNF-α、TGF-β1的变化,以及肾脏组织中GSH-PX和SOD的变化,并对肾脏组织病理切片进行观察。结果表明COS各剂量组均能有效降低尿蛋白含量,明显降低血清肌酐、尿素氮、总胆固醇、甘油三酯、IL-1β、TNF-α、TGF-β1含量,显著提高血清总蛋白、白蛋白含量以及肾组织中GSH-PX、SOD活力,COS作用剂量与效果间呈量效关系。说明COS保护肾脏结构和功能效果显著,能够提高肾脏抗氧化能力,抑制介导纤维化、炎症反应和肾小球硬化进展的相关因子的合成或释放,对肾脏具有一定的保护作用。

    2016年12期 v.46;No.262 51-59页 [查看摘要][在线阅读][下载 942K]
    [引用频次:3 ]
  • 北黄海冷水团对小型底栖动物时空分布的影响

    于青;周红;张凯;米雪;张志南;

    2011—2014年春夏季和秋冬季于北黄海冷水团及其周边海域进行采样,对小型底栖动物丰度、生物量、类群组成和群落结构的时空分布特征及其与环境因子的关系进行了研究。结合908专项调查,以多年数据分析探究冷水团对小型底栖动物的生态效应。调查海域共鉴定出小型底栖动物20个类群,总丰度中线虫占85%,桡足类占11%,其它类群仅占4%。小型底栖动物在春夏季和秋冬季的平均丰度分别为(961±797)、(679±553)ind/10cm2,平均生物量分别为(1 007±753)、(658±401)μg dwt/10cm2。三因素方差分析(three-way ANOVA)和二因素相似性分析(two-way ANOSIM)结果表明小型底栖动物丰度、生物量和群落结构在冷水团中心及其周边以及在春夏季和秋冬季之间皆有显著差异。群落结构的差异主要由桡足类、动吻类和介形类引起。Pearson相关分析表明丰度和生物量与底温呈显著负相关,与底盐呈显著正相关。小型底栖动物丰度、生物量与有机碳水平分布规律相反。93%的小型底栖动物分布在沉积物0~5cm层,桡足类在0~2cm层分布率高于小型底栖动物平均水平。

    2016年12期 v.46;No.262 60-67页 [查看摘要][在线阅读][下载 347K]
    [引用频次:5 ]
  • 鼠李糖脂生物表面活性剂胶束性质研究

    闫乐乐;梁生康;宋丹丹;李一鸣;李雁宾;

    在考察鼠李糖脂生物表面活性剂所形成胶束的临界胶束浓度(CMC)及其表面吸附行为的基础上,研究鼠李糖脂胶束直径随溶液浓度、pH、盐度的变化特征以及重金属Cd2+和Pb2+共存时对其胶束直径的影响。结果表明,鼠李糖脂的CMC为0.13mmol·L-1。由于鼠李糖脂分子具有较大的空间体积,在表面吸附层中占据较大的吸附面积,吸附量较小,在CMC时的表面最大吸附量(Γmax)为2.48×10-6 mol·m-2,单个分子占有的最小面积(Amin)较大,达到66.92。在0.2~0.8mmol·L-1的浓度范围内,鼠李糖脂形成尺寸较大的囊泡状胶束,其胶束直径分布在50~300nm范围内,集中于100~180nm,且随鼠李糖脂浓度、溶液盐度的增大和重金属离子的加入而增大;溶液pH对胶束尺寸具有显著影响,最大胶束直径出现在pH为5.5~6.0时。

    2016年12期 v.46;No.262 68-72页 [查看摘要][在线阅读][下载 255K]
    [引用频次:8 ]
  • 基于支持向量机回归的3种常见有毒赤潮藻荧光识别技术

    齐晓丽;吴珍珍;张传松;苏荣国;石晓勇;

    本文基于色素萃取液三维荧光光谱(EEM),利用支持向量机技术建立了3种常见有毒赤潮藻的荧光识别分析技术。选取3种有毒浮游藻在不同光照条件下进行培养,获得其色素萃取液的三维荧光光谱(EEM);利用Daubechies7(db7)小波对浮游藻色素萃取液EEM进行分解,并利用Bayesian判别分析选择最佳识别特征光谱;利用支持向量机回归建立有毒赤潮藻的荧光识别分析技术。该技术对单种藻的识别正确率为100%,对于88个测试集混合样品,当赤潮藻相对含量为10%、20%、30%、40%、60%、80%和90%时,海洋卡盾藻的识别正确率分别为66.7%、66.7%、100.0%、100.0%、100.0%、100.0%和100.0%,东海原甲藻的识别正确率分别为50%、100%、100%、100%、100%、100%和100%,球形棕囊藻的识别正确率分别为0.0%、50.0%、25.0%、60.0%、100.0%、100.0%和100.0%。可见,当3种有毒赤潮藻相对含量处于较低水平,也即处于赤潮发展期时,该技术就可对其快速进行准确的识别测定。

    2016年12期 v.46;No.262 73-80页 [查看摘要][在线阅读][下载 352K]
    [引用频次:10 ]
  • SPGL1算法在地震资料随机噪声压制中的应用

    张博伦;王林飞;蔡正辉;黄云笛;

    为了提高地震资料的信噪比,本文基于稀疏表示理论,将SPGL1算法应用到地震资料随机噪声的压制中,在构建过完备原子库时,以Morlet子波为基础,应用Hilbert变换确定待分解数据的瞬时属性,并将此作为过完备原子库时频参数选取范围,提高计算效率。通过合成数据和实际资料的处理分析,证明了该方法具有良好的去噪效果。

    2016年12期 v.46;No.262 81-86页 [查看摘要][在线阅读][下载 505K]
    [引用频次:4 ]
  • 大沽河拦河闸坝影响下平原区地下水资源评价

    刘贯群;王婷;黄修东;周书玉;徐栋;岳彩东;

    近年来大沽河干流上新建和加固拦河闸坝,对河道进行疏浚挖泥挖沙,河床下弱透水层变薄,甚至有的河段无弱透水层,河流直接补给地下水,这都会使大沽河地表水对地下水的补给量发生变化。本文根据大沽河调水实测资料,建立了大沽河平原区地下水数值模型,利用模型计算了大沽河对地下水的补给量,并预测了连续丰、平、枯水年的地下水资源量。研究结果表明:河床下存在弱透水层的河段,入渗补给初期河流补给量较大,随着地下水位上升,入渗补给量逐渐减小;直接补给地下水的河段河流迅速补给地下水,补给量很大,之后河流水位与地下水位相差很小,河流补给量很小。在现状开采条件下,改增建拦河闸坝后,丰、平和枯水年河流对地下水的补给量比之前分别增加了135%、123%和100%,地下水可开采量分别为11 722×104、9 338×104和8 219×104 m3/a。

    2016年12期 v.46;No.262 87-95页 [查看摘要][在线阅读][下载 521K]
    [引用频次:6 ]
  • 芦苇生物炭对亚甲基蓝的吸附特性研究

    张明月;李锋民;卢伦;顾书瑞;

    本文选取湿地植物芦苇作为原材料,在不同热解温度下(300~600℃),利用限氧升温炭化法制备成生物炭,通过元素分析、比表面积测定、红外光谱分析、X射线衍射分析、Zeta电位等方法研究其物理化学特征以及对亚甲基蓝的吸附特性。研究发现,当固液比为6g·L-1时,芦苇生物炭吸附亚甲基蓝的平衡时间为24h,其中,500℃下热解制备的生物炭吸附能力最强,其最大吸附量达到了5.030mg·g-1;当溶液的初始pH升高时,芦苇生物炭对亚甲基蓝的平衡吸附量随之增加并最终趋向稳定,其最佳pH为8~9;当背景溶液中的离子强度增加时,芦苇生物炭对亚甲基蓝的平衡吸附量略有减少,降幅范围为5%~22%;Langmuir等温线模型对吸附数据具有很好的拟合水平(R2>0.99),说明芦苇生物炭对亚甲基蓝的吸附为单分子层吸附。

    2016年12期 v.46;No.262 96-103页 [查看摘要][在线阅读][下载 289K]
    [引用频次:33 ]
  • 海洋动态缆截面设计和静态分析数值模拟研究

    林超;郭海燕;牛建杰;张涛;

    伴随着南海深水油气资源开采的发展,动态缆需求快速增加,其能够集成诸多功能服务于水下生产系统,同时在环境荷载作用下具备良好的顺应性,是海洋油气开采重要的连接设备之一。动态缆的螺旋形式结构复杂,其力学性能分析十分困难。针对海洋动态缆分析软件缺乏的现状,采用MATLAB开发了海洋动态缆截面设计和静态分析数值模拟软件NSCSU 1.0,并通过与专业分析软件OrcaFlex进行结果比较,验证了模拟软件的有效性。考虑到大变形特征,动态缆的静态平衡位形和整体力学响应的计算分析采用能解决几何非线性的细长柔性杆模型;结构刚度分析采用Knapp拉扭理论和Costello弯曲理论。该软件可以对动态缆布局的关键参数进行敏感性分析,计算精度满足工程应用需要;界面简单、操作灵活,可应用于动态缆初步设计阶段,为相关分析软件开发提供一定的借鉴。

    2016年12期 v.46;No.262 111-116页 [查看摘要][在线阅读][下载 333K]
    [引用频次:3 ]
  • 一种非对称无横撑半潜式平台的整体强度评估

    曹义军;王树青;宋宪仓;傅强;

    本文基于设计波法对某新型半潜式平台的整体强度进行了研究分析。不同于传统半潜式平台结构形式,该新型半潜式平台的浮筒一大一小,对应的两组立柱也是一大一小,因此结构关于中纵剖面是非对称的;此外该半潜式平台没有横撑结构。本文首先确定了作业吃水和自存吃水情况下新型半潜式平台四种典型危险工况对应的设计波参数,然后研究分析了不同危险工况下半潜式平台的整体强度,并对新型半潜式平台与传统半潜式平台在整体强度方面的差异进行了比较。研究结果表明,该新型平台的最大应力最易出现在大立柱内侧与甲板连接拐角区域,而传统有横撑半潜式平台的最大应力多发生在横撑与立柱连接区域。此外,浮筒与甲板之间的大倒角设计有助于提高新型半潜式平台的整体强度。

    2016年12期 v.46;No.262 117-125页 [查看摘要][在线阅读][下载 484K]
    [引用频次:11 ]
  • 直立式防波堤迎浪面波压力计算研究

    于龙基;董胜;段成林;张华昌;

    以Navier-Stokes方程为控制方程,使用VOF方法追踪自由液面,由连续性方程和动量方程推导出源函数。基于非线性波浪理论和UDF对FLUENT进行二次开发,在数值水槽的各个功能区将不同的源项添加到动量方程中,实现动量源造波和消波的功能。此法可以有效地消除波浪在水槽出流边界的反射及波浪遇到结构物后在入射边界形成的二次反射,从而得到稳定的波动场。本文将这种方法应用于直墙防波堤上波浪压力的数值模拟,分析了造波和消波的有效性,对直立式防波堤波浪力进行了数值研究。为了得到更精确的结果,采用结构化网格和非结构化网格相结合,在直墙防波堤附近使用三角形网格,在其他区域使用四边形结构化网格,为了较好地捕捉自由液面,在液面上下一个波高的范围内对网格进行加密。将计算结果与二阶stokes波理论解进行对比,该方法计算结果与理论解一致,表明该方法能够产生历时较长的稳定的非线性规则波浪,能够很好地吸收波浪遇到建筑物产生的反射波,可以有效消除建筑物反射波的影响,为实际工程方案的设计提供参考,有较高的实用价值。通过计算得到极端高水位,设计高水位,设计低水位时候的各个测点的最大正向波压力和最大负向波压力,并将计算结果与物理模型试验数据和经验公式结果进行对比,结果吻合较好。并且由于该数值方法可以考虑防波堤迎浪面不同倾角的工况,其适应范围比经验公式范围更广,因此可以为海岸结构设计提供依据。

    2016年12期 v.46;No.262 126-132页 [查看摘要][在线阅读][下载 561K]
    [引用频次:7 ]
  • 西北太平洋海水透明度遥感反演与融合方法

    王晓菲;张亭禄;田林;施英妮;

    海水透明度是描述海水光学特性的一个重要参数。论文首先利用现场测量的遥感反射率和透明度数据建立了西北太平洋的透明度遥感反演模型,并应用于Seawifs、MODIS-aqua、MOIDS-terra及MERIS Level 2反射率数据,获取西北太平洋的透明度数据。然后将平均法、最优插值法2种融合方法分别应用于上述4颗卫星的透明度数据进行数据融合,并用现场测量的同步透明度数据对融合后的产品进行了印证。另外,利用2种融合方法分别对西北太平洋2007年Seawifs、MODIS-aqua、MODIS-terra和MERIS4颗传感器的透明度数据进行了月融合,分析了融合的西北太平洋的时空分布特征。研究结果表明,融合数据大幅度提高了空间覆盖率,并具有较高可信度。平均法和最优插值法两种融合方法性能有较大的不同,平均法对细节特征保留的较好,且具有较高的运行速度,但有时空间覆盖率仍不能满足要求;最优插值法具有高的空间覆盖率,但其运行速度较慢。

    2016年12期 v.46;No.262 133-141页 [查看摘要][在线阅读][下载 718K]
    [引用频次:5 ]
  • 海底地形实时绘制技术研究和实现

    王晨明;苏天赟;王国宇;宋庆磊;

    为了提高大规模海底地形的绘制效率,LOD(细节层次,Levels of Details)技术必不可少。在ROAM(Real-time Optimally Adapting Meshes,实时优化自适应网格)算法的基础上,通过数据加载、视域剪裁、建立评价方法等技术手段,根据视点位置实时更新可视区域,避免了多余三角面片的生成和绘制。同时,采用对不共斜边节点强制分割的方法处理裂缝问题,通过索引坐标与实际坐标转换以及无效值处理实现任意范围海底地形对ROAM算法的应用,消除了传统ROAM算法对数据网格大小的限制,保证了绘制的效果和正确性。最后,通过GPU实时计算和绘制各顶点的法线和颜色,实现了大规模海底地形的实时建模和高效绘制,满足了高精度、海量海底地形漫游浏览的需求,特别是针对起伏比较大的地形漫游浏览。

    2016年12期 v.46;No.262 142-150页 [查看摘要][在线阅读][下载 642K]
    [引用频次:2 ]

研究简报

  • 风机运输船浮运过程耐波性分析

    丁红岩;石建超;张浦阳;乐丛欢;黄旭;

    针对海上风电一体化安装技术中的浮运安全环节,采用海洋工程设计软件MOSES对风机运输船在浮运过程中的动力响应进行模拟分析。通过对船体及风电机组的各向加速度、位移及拖缆力等因素的模拟分析,研究波浪方向、波高以及筒型基础内部水封高度对风机运输船浮运过程中耐波性的影响。结果表明:波浪方向以及波高是风机运输船浮运过程中的重要外部条件;风机运输船随浪浮运较逆浪浮运更为平稳,船体耐波性更好,在风浪较大的情况下,尽量不要逆浪航行,以保证浮运的安全;随着波高的增大,风机运输船浮运的稳定性变差;通过对钢吊缆张力及舱内气压值的观测,能评估风机运输船在波浪作用下的稳定性,从而可及时采取相应措施保证浮运的稳定;筒型基础内部的水封高度是影响风电机组自身稳性的一个重要条件,一定范围内,筒型基础的水封高度越大,风机运输船浮运的耐波性越好。

    2016年12期 v.46;No.262 104-110页 [查看摘要][在线阅读][下载 524K]
    [引用频次:7 ]