中国海洋大学学报(自科版)


研究论文

  • 2014年1月北大西洋上一爆发性气旋个例分析

    井苗苗;傅刚;

    利用美国国家环境预报中心(NCEP)水平分辨率为1(°)×1(°)的FNL全球格点再分析资料、气象卫星合作研究所(CIMSS)的红外卫星云图资料和欧洲中期天气预报中心(ECMWF)的海表面温度(SST)资料,对2014年1月3—7日发生在北大西洋上的一爆发性气旋个例进行分析,通过位势涡度(PV)、斜压性指数(BI)、水汽通量等物理量分析了气旋爆发前后的高低空环流形势,并利用多个剖面对气旋内部结构进行了分析。结果表明,高层正的PV大值区在初始阶段已存在于气旋上游,并随着气旋的发展演变为"钩"状;低层的正PV区在初始阶段很弱,爆发前12h最强,与非绝热加热有关,低层的斜压性指数和水汽通量也在爆发前12h最强。当地面气旋中心穿过高空急流轴后,气旋爆发性发展。高空PV和急流动量沿锋面下传,低层暖湿空气向气旋上方输送,相互作用促进气旋发展。

    2017年07期 v.47;No.269 1-9页 [查看摘要][在线阅读][下载 1185K]
    [引用频次:1 ]
  • 一次层积云发展过程对黑潮延伸体海洋锋强迫的响应研究——数值模拟和试验

    王媛;张苏平;衣立;刘敬斌;郭九华;

    2014年4月12日,中国海洋大学东方红2号调查船在黑潮延伸体海区由暖水侧向北穿越海洋锋时,捕捉到了一次层积云云底和云顶高度升高的过程。本文利用船测数据结合WRF模式进行数值模拟和试验,对此次层积云迅速发展的机理进行了综合分析。结果显示,在黑潮延伸体区域,西北风控制下,海洋锋和来自日本本州岛陆地的低空暖平流共同作用使得层积云发展。通过数值试验发现,海洋锋作为背景场,为该区域提供了200W·m~(-2)的潜热通量并导致气压下降,从而在暖水侧产生了0.05m·s~(-1)的上升运动。同时,来自日本本州岛陆地的暖平流作为日尺度扰动,在09-12UTC到达潜热通量中心,导致该时段该区域2~3℃的增温和0.5hPa的降压。但两者并非单纯线性叠加,而是在海洋锋提供背景条件的前提下,暖平流产生触发作用,通过局地海气相互作用,使得该时段该区域垂直运动异常增强,进而造成云的异常发展。本研究有助于理解在复杂大气背景扰动扰动下MABL对海洋强迫的响应机理,同时对于理解海洋对边界层的影响又反馈到海洋的过程有一定帮助。

    2017年07期 v.47;No.269 10-20页 [查看摘要][在线阅读][下载 1298K]
    [引用频次:4 ]
  • 海绵铁对不同种类偶氮染料脱色性能及其动力学研究

    段建鲁;张小敬;郑栋;王雪礁;李志伟;王森;高孟春;

    系统考察了不同脱色条件下海绵铁对偶氮染料的脱色性能及其动力学。研究结果表明,脱色时间在0~40min内海绵铁对酸性媒介黑T、直接兰2B、直接橙S、活性黄X-R和阳离子红X-GRL的脱色率随着脱色时间增加而增加,且脱色反应符合一级反应动力学方程。偶氮染料的脱色率和脱色反应速率常数(k_(obs))随着海绵铁粒径的增大而降低,但是随着海绵铁投加量和反应温度的增加而增大。海绵铁对不同偶氮染料的脱色率和脱色k_(obs)随着pH升高而逐渐降低。由于不同偶氮染料的物理性质、化学性质和化学结构存在差异,海绵铁对不同种类偶氮染料的脱色率和脱色k_(obs)是不同的。

    2017年07期 v.47;No.269 21-28页 [查看摘要][在线阅读][下载 348K]
    [引用频次:4 ]
  • 波致砂土海床剪切与液化破坏特征对比研究

    何影;刘小丽;刘翰青;

    波浪作用下海床的稳定性直接影响着海洋构筑物的安全。目前在波土相互作用的研究中,虽然较多地涉及到对海床液化或剪切破坏的分析,但缺乏不同海床计算厚度和饱和度等条件下二者破坏特征的对比研究。本文基于波浪作用下海床应力的解析解,对砂土海床的剪切破坏和瞬态液化破坏特征进行了详细研究和对比。结果分析表明,对于波浪作用下不同饱和度的砂土海床,其剪切破坏深度随海床计算厚度的增加表现为3种变化模式,而其液化深度随海床计算厚度的增加则只表现为1种变化模式。相比非饱和砂土海床,饱和砂土海床计算厚度较小时才可能发生液化,且其液化深度最小,但相同条件下对应的剪切破坏深度却最大。波浪作用下砂土海床存在一个最不稳定厚度,其数值约为(0.2~0.3)倍波长,此时海床最易发生破坏,且破坏深度较大。波浪作用下砂土海床的剪切破坏在波峰和波谷处均可能发生,而瞬态液化只发生在波谷位置,且其液化深度位于剪切破坏深度范围内。

    2017年07期 v.47;No.269 29-35页 [查看摘要][在线阅读][下载 357K]
    [引用频次:0 ]
  • 胶南近海金乌贼生长特性、资源分布及增殖放流效果初步评价

    牛超;张秀梅;丁鹏伟;单斌斌;

    根据2015年8—10月开展的4次金乌贼跟踪回捕调查,对灵山湾及胶南近海金乌贼的生长、分布、资源密度及增殖放流效果进行了初步评价。研究显示:在金乌贼群体资源生物量密度和尾数密度方面,8月28日平均生物量和尾数最低,10月4日平均尾数密度最高,10月26日平均生物量最高,且灵山岛西南海域的相对资源密度显著高于灵山湾海域,各航次幼乌贼出现频率均为100%;伴随幼乌贼的生长,资源高密度区由灵山湾向灵山岛西南海域的深水区逐步偏移。调查期间幼乌贼生长迅速,胴长(ML)总平均增长率为0.46mm/d,体重(TW)总平均增长率为0.46g/d,胴长-体重关系式为TW=8.0×10~(-4) ML~(2.6642),胴长、体重与日龄均呈S型曲线关系。分子检测结果表明,在随机抽测的4个航次共288只回捕个体中,有14只个体在6个微卫星位点上可找到与其对应的亲本,判定为放流苗种,占随机抽测的回捕个体的比例约4.86%,放流初期金乌贼增殖效果显著。本研究为金乌贼增殖放流提供了基础数据,为放流后金乌贼资源的科学养护、合理开发提供了科学依据,有助于金乌贼增殖放流管理策略的制定。

    2017年07期 v.47;No.269 36-45页 [查看摘要][在线阅读][下载 599K]
    [引用频次:7 ]
  • 黄河口水域春、夏季鱼卵、仔稚鱼种类组成和数量分布

    秦雪;张崇良;肖欢欢;任君;徐宾铎;

    本文旨在查明目前黄河口水域鱼类浮游生物的种类组成和数量变化,为进一步研究鱼类资源早期补充、种群动态以及制定合理的渔业资源养护措施提供基础资料。根据2013年8月、2014年5月在黄河口及其邻近水域进行的鱼卵、仔稚鱼的调查数据,研究了该水域5、8月鱼卵、仔稚鱼的种类组成、数量分布,分析了鱼卵、仔稚鱼优势种数量分布与水温、盐度等环境因子的关系。研究表明,本次调查获得鱼卵25 613粒,隶属于12科13属15种(未定种1种);仔稚鱼369尾,隶属于4科7属9种(未定种1种)。5月鱼卵优势种为日本鳀(Engraulis japonicus)、赤鼻棱鳀(Thryssa chefuensis)和斑鰶(Konosirus punctatus),密集区分布在黄河口北部近岸海域,分布在密集区的种类以日本鳀和赤鼻棱鳀为主;8月鱼卵优势种为短吻红舌鳎(Cynoglossus joyneri)和多鳞鱚(Sillago sihama),其鱼卵主要集中分布于北部近岸海域,南部水域的部分站位也有鱼卵密集,密集区内的种类以短吻红舌鳎和多鳞鱚为主。5月仔稚鱼优势种为矛尾虾虎鱼(Chaeturichthys stigmatias)和赤鼻棱鳀等,仔稚鱼主要集中分布于黄河口南部海域,密集区以赤鼻棱鳀和矛尾虾虎鱼为主;8月仔稚鱼数量极少,无明显优势种。Pearson相关分析表明,除5月赤鼻棱鳀鱼卵数量与表层水温呈显著正相关外,其他优势种鱼卵、仔稚鱼数量与表层水温、表层盐度均无显著相关性。与历史同期调查结果相比,该水域5、8月鱼卵、仔稚鱼的种类组成和数量分布均发生了一定的变化。带鱼(Trichiurus lepturus)、小黄鱼(Larimichthys polyactis)、蓝点马鲛(Scomberomorus niphonius)和鳓(Ilisha elongate)等传统经济鱼类的鱼卵、仔稚鱼少见,以日本鳀、赤鼻棱鳀和斑鰶等小型中上层鱼类为主要优势种;黄姑鱼(Nibea albiflora)、皮氏叫姑鱼(Johnius belangeri)等鱼卵、仔稚鱼密度低。

    2017年07期 v.47;No.269 46-55页 [查看摘要][在线阅读][下载 633K]
    [引用频次:14 ]
  • 斑马鱼卵黄原蛋白的纯化鉴定及其2种ELISA的开发

    邴欣;李鹏;王军;汝少国;

    斑马鱼卵黄原蛋白(Vitellogenin,VTG)是检测环境雌激素活性的重要生物标志物。为了确定最佳的斑马鱼VTG检测方法,本研究利用纯化的斑马鱼VTG及其多克隆抗体同时建立了竞争ELISA与夹心ELISA,并比较了2种方法对VTG的敏感度与精确度。采用凝胶过滤与离子交换层析相结合的方法从17β-雌二醇暴露后的斑马鱼整体匀浆液中纯化获得了2种高分子量的糖磷脂蛋白,SDS变性电泳显示分子量为180与143kDa的两条主带,证实纯化的蛋白为斑马鱼VTG。Western blot结果表明制备的抗血清对斑马鱼VTG具有很高的特异性,利用纯化的VTG及其多克隆抗体建立了定量斑马鱼VTG的竞争ELISA和夹心ELISA。与竞争ELISA相比,夹心ELISA不需要抗原抗体共孵育的过程,操作更加省时、简便,其工作范围为3.9~250ng/mL,检出限约为2.2ng/mL,组内与组间变异系数则分别为2.1~5.7和3.0~7.3,表现出更高的敏感度与精确度,推荐该方法用于环境雌激素活性的检测。

    2017年07期 v.47;No.269 56-62页 [查看摘要][在线阅读][下载 301K]
    [引用频次:2 ]
  • 吲哚美辛诱导海蜇螅状体横裂生殖的分子信号调控机制

    谭树亮;米铁柱;甄毓;于志刚;

    为研究吲哚美辛对海蜇螅状体横裂生殖的诱导作用及该过程的转录水平调控模式,采用吲哚美辛处理过的海蜇螅状体进行转录组高通量测序,并进行了基因功能注释、表达水平分析和差异基因富集分析。结果表明,在海蜇水螅体横裂生殖过程中,有大量差异表达基因,首次在海蜇中鉴别出TGFβR1(Transforming growth factor beta receptor type-1)、SMAD4(Mothers against decapentaplegic homolog 4)、JUN(Transcription factor AP-1)和CDK1(Cyclin-dependent kinase1)等关键基因,其参与的信号通路包括转化生长因子(Transforming growth factor beta,TGF-β)信号通路、丝裂原活化蛋白激酶(Mitogen-activated protein kinase,MAPK)信号通路、细胞外分泌蛋白(Wingless-int,Wnt)信号通路以及与细胞周期相关的信号通路。在吲哚美辛刺激下,上述信号通路通过差异基因的上调与下调表达促进组织细胞分裂分化,参与海蜇螅状体横裂生殖的调控。本研究不仅可为发现海蜇螅状体内的新基因提供参考,而且有益于认识海蜇螅状体在转录水平上对吲哚美辛刺激的响应机制及与横裂过程相关的信号调节方式。

    2017年07期 v.47;No.269 63-71页 [查看摘要][在线阅读][下载 341K]
    [引用频次:3 ]
  • 基于支持向量机的渤海富营养化快速测评技术研究

    车潇炜;孔宪喻;刘艳芳;苏荣国;石晓勇;

    本研究针对渤海富营养化状态现场快速监测评估技术的需要,基于溶解氧(DO)、浊度(Tur)和叶绿素a(Chl a)这3个可现场实时监测的参数,以TRIX方法作为参照,将海水富营养化状态分为低风险和高风险两个水平,利用支持向量机建立了渤海富营养化状态快速评价技术,对训练集和测试集样品的富营养化状态分类准确率分别为100.0%和89.3%,交叉验证准确率为82.5%。所建立的渤海富营养化快速评价技术能够实现渤海富营养化状态的快速实时测评,可为渤海海洋环境监测提供技术支持。

    2017年07期 v.47;No.269 72-78+95页 [查看摘要][在线阅读][下载 323K]
    [引用频次:5 ]
  • 山东近海陆源耗氧有机物生物可利用性及其降解动力学研究

    马云鹏;戴爱泉;李克强;王修林;

    针对因不同陆源耗氧有机物组成和生物可利用性的差异,单一表观降解模式难以满足近海水环境管理中对耗氧有机物浓度准确模拟计算的问题,选择山东省近海典型陆源污染来源,通过实验室受控培养实验,研究不同来源耗氧有机物(以COD表征)的生物可利用性及其降解动力学规律。结果显示,耗氧有机物的降解基本符合准一级动力学规律,即先快后慢最后趋于稳定的降解规律,且不同陆源耗氧有机物降解速率常数及生物可利用性存在显著差异(P<0.01)。其中,纺织印染厂来源耗氧有机物的生物可利用性最大,约为92%,其次为污水处理厂和小清河来源,而虞河和啤酒厂来源最小;啤酒厂来源耗氧有机物降解速率常数最高,约为0.40d~(-1),其次为污水处理厂来源,而小清河、虞河以及印染厂来源最低。根据降解速率常数的不同,可以将不同来源的耗氧有机物分为四类:食品工业源(啤酒厂)生物可利用组分,城镇生活源(污水处理厂)生物可利用组分,河流综合源(小清河、虞河和印染厂)生物可利用组分以及难降解组分。污水处理厂来源耗氧有机物培养实验结果表明,耗氧有机物的降解速率常数随温度的升高及搅拌速率的增强而增大,生物可利用性则随水动力条件的增强而增大。本文研究结果可为提高水环境管理中水质模拟计算准确性提供实验支持。

    2017年07期 v.47;No.269 79-88页 [查看摘要][在线阅读][下载 451K]
    [引用频次:1 ]
  • 一种用于蛋白质分析的新型聚丙烯酰胺电泳胶

    邸铭洋;王艺飞;张梦洁;王长城;杨桂朋;丁海兵;

    十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)是用于分离检测蛋白质的重要技术。本研究在对商品化的SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳胶的专利配方进行研究总结后,对胶体配方进行关键改进,得到以三异丙醇胺为核心物质的新型SDS-聚丙烯酰胺电泳胶配方。通过对新型SDS-聚丙烯酰胺凝胶和传统Laemmli胶的电泳对比实验,并对蛋白质谱带在两种胶上的迁移率R_f-log Mr图进行线性回归分析,结果表明,新型胶体对蛋白质具有较好的分离效能,且电泳速度更快。对两种胶体进行加速寿命实验的结果显示,新型胶体在37℃恒温条件下保存12d以上仍能够保存正常的分离效能,相当于在4℃条件下可保存12个月,保质期显著优于Laemmli胶。

    2017年07期 v.47;No.269 89-95页 [查看摘要][在线阅读][下载 368K]
    [引用频次:4 ]
  • 羧甲基壳聚糖及羧甲基甲壳素对TGF-β诱导的角膜上皮纤维化的抑制作用研究

    王哲颖;隋爱华;徐文华;刘成玉;周泉;王丽萍;梁晔;

    本实验旨在研究不同分子量的羧甲基壳聚糖(CMCTS)和羧甲基甲壳素(CMCT)对转化生长因子β(TGF-β)诱导的人角膜上皮细胞纤维化的抑制作用,并初探其作用机制。MTT法检测不同分子量的CMCTS和CMCT对人角膜上皮细胞系(HCE)生长增殖能力的影响;细胞划痕实验研究TGF-β诱导的HCE细胞纤维化过程中CMCTS和CMCT的作用;western blot方法在蛋白水平探究不同分子量的CMCTS和CMCT对角膜上皮细胞纤维化相关的TGF-β/Smad通路信号分子的影响。结果表明,在10~1 000μg/mL浓度范围内,4种多糖对HCE细胞均具有较好的相容性。此外,不论大分子还是小分子的CMCTS对TGF-β诱导的HCE细胞纤维化均具有显著的抑制作用,其作用机制与抑制TGF-β/Smad信号通路Smad2和Smad3分子的磷酸化有关。然而,两种分子量的CMCT均没有抑制纤维化的作用。因此,CMCTS可以作为一种有发展潜力的生物医用材料应用于人角膜上皮损伤修复,发挥其抗纤维化的作用。

    2017年07期 v.47;No.269 96-104页 [查看摘要][在线阅读][下载 696K]
    [引用频次:1 ]
  • 基于归一化局部互相关算法的相位编码全波形反演

    夏冬明;宋鹏;谭军;李金山;张晓波;钟梦轩;

    本文提出了一种基于归一化局部互相关算法的相位编码全波形反演方法,该方法细化了每个时窗内各模拟道与实际记录道的相关度,使得残差记录能更精确地反映速度模型扰动对于波场的影响,因此其适应于单边观测地震数据的相位编码全波形反演。模型实验表明:相比于归一化全局互相关算法,归一化局部互相关算法可更有效压制单边观测地震数据残差记录中的观测残差,并且基于归一化局部互相关算法的相位编码全波形反演的反演精度明显优于基于归一化全局互相关算法的相位编码全波形反演,其有望在实际数据的全波形反演中发挥重要作用。

    2017年07期 v.47;No.269 105-111页 [查看摘要][在线阅读][下载 624K]
    [引用频次:5 ]
  • 全新世气候变化与太阳活动百千年尺度周期分析

    殷自强;刘冬雁;庞重光;玄春艳;康雪宁;

    采用改进的EMD(经验模态分解)方法对前人重建的全新世石笋、冰芯氧同位素古气候记录和树轮~(14)C含量变化太阳活动替代指标时间序列进行分析,提取到88~110、206~220、~350、~520、~1 000、~2 200和~4 300a等二者基本一致的准周期信号,探讨了太阳活动在百千年尺度上对气候变化的可能影响。

    2017年07期 v.47;No.269 112-120页 [查看摘要][在线阅读][下载 532K]
    [引用频次:14 ]
  • 弹性介质Hamilton正则方程与地震波方程

    方刚;栾锡武;张斌;方建会;

    地震勘探中地震波在地球介质内传播的过程非常复杂,而处理复杂系统问题时分析力学理论具有优越性。本文将地球介质看作是弹性介质,建立均匀和非均匀弹性介质的Hamilton正则方程,使弹性介质分析动力学方程由位形空间拓展到了相空间。利用弹性介质的Hamilton正则方程导出均匀与非均匀弹性介质的地震波方程和声波介质的地震波方程,为用Hamilton分析动力学研究地球介质中地震波传播、处理和解决地震勘探中的有关问题提供了基础。同时给出了用分析动力学理论处理解决地震勘探有关问题的思路。

    2017年07期 v.47;No.269 121-126页 [查看摘要][在线阅读][下载 155K]
    [引用频次:3 ]
  • 定常流场中蓝鲨头部及胸鳍受力状况的数值模拟及实证研究

    胡庆松;刘习武;申屠基康;

    蓝鲨具有高效率和远距离的巡游模式,其胸鳍起到重要的平衡和稳定作用,头部为主要阻力源,以头部和胸鳍为突破口进行相关研究对于AUV等海工装备的优化设计具有重要价值。通过对蓝鲨形体数值化描述,结合相关特征进行精细化建模,基于三维模型进行流场中有限元计算和分析,获得了蓝鲨头部和胸鳍受力状况;分析蓝鲨头部和胸鳍的受力分布,并通过改变蓝鲨胸鳍展角进行同等条件的流体计算试验,得到无差异性的结果。利用3D打印技术将所建蓝鲨三维模型打印出高一致性实体,在水槽中进行多批次实验,通过误差分析,验证了数值计算结果的准确性。计算结果表明蓝鲨的头部和胸鳍对其所受阻力和升力有最关键的影响,通过分析不同规格蓝鲨在非定速水流冲击下所受阻力和升力的大小,拟合出了蓝鲨头部和胸鳍的受力变化规律,获得了一般意义下非定速流场中所受阻力和升力的二元三次函数模型,为AUV结构优化设计等相关应用提供了良好的基础。

    2017年07期 v.47;No.269 127-134页 [查看摘要][在线阅读][下载 690K]
    [引用频次:0 ]
  • 振荡水柱式波能转换系统气室压强理论研究

    杜小振;赵继强;张燕;朱文斗;曾庆良;

    振荡水柱式波能发电系统中波能转换主要结构气室能将入射波能转换为往复振荡的空气动能从而实现能量一次转换,该过程的气室压强研究对发电系统设计具有重要意义。因此针对"引浪板"和"引浪通道"的三维侧向开口固定式振荡水柱波能转换系统,采用三维Green函数法建立了气室内水气动力学性能的压缩空气压强理论计算模型。计算时为了满足压强与速度连续条件,响应脉动源与扰动脉动源两者在交界面上需要相互匹配;同时为了能够精确快速地求解三维Green函数,采用了多维切比雪夫(Chebyshev)多项式和渐近展开式快速近似计算方法。计算结果表明所用方法简单可靠,同时计算结果可应用于振荡水柱波能发电系统性能预测及相关问题研究。

    2017年07期 v.47;No.269 135-141页 [查看摘要][在线阅读][下载 251K]
    [引用频次:4 ]
  • 基于自适应幅度谱分析的显著目标检测

    于芝涛;姬婷婷;程孝龙;赵红苗;姬光荣;郑海永;

    针对HFT显著性检测方法中出现的显著目标突显不均匀以及显著信息丢失问题,结合尺度空间分析的方法,提出一种基于自适应幅度谱分析的显著目标检测算法。该算法利用频域滤波尺度与显著目标尺寸之间的关系,对图像幅度谱的尖刺进行处理,突出显著性区域,保证了显著目标的均匀性。同时引入高斯偏见对多幅显著图进行融合,进一步保留显著信息,改善了显著图效果。在国际公开的数据集和藻种图像数据集上,该算法的检测结果具有更高的精度和更好的召回率,优于现有的其他频域显著性检测算法。

    2017年07期 v.47;No.269 142-148页 [查看摘要][在线阅读][下载 527K]
    [引用频次:4 ]
  • 分数阶参数不确定系统的异结构混沌同步

    毛北行;李巧利;

    利用滑模控制方法研究了一类分数阶参数不确定混沌系统的自适应同步控制问题,基于Lyapunov稳定性理论和分数阶微积分的相关理论,给出分数阶参数不确定系统取得滑模同步的充分性条件,并给出了严格的证明,研究表明,一定条件下分数阶不确定系统是滑模混沌同步的,仿真结果表明了方法的可行性。

    2017年07期 v.47;No.269 149-152页 [查看摘要][在线阅读][下载 156K]
    [引用频次:18 ]
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