中国海洋大学学报(自科版)


研究论文

  • 用垂向光学辐照度测量数据计算雾能见度的方法和验证

    赵进平;刘一林;衣立;王晓宇;陈显尧;

    大气能见度是描述雾的重要物理参数。目前测量大气能见度是采用主动光源测量水平方向的可视距离,本文提出了用垂直方向测量的自然光光学数据计算能见度的方法,该方法通过测量两个不同高度上的谱辐照度,计算谱衰减系数,然后将自然光参数转换为标准光参数,按照大气能见度的定义计算能见度,形成了由垂向光学测量获取大气水平能见度的合乎规范的理论和实际可行的计算方法。在2016年5月5日,作者采用2台光学辐照度计(Trios)和1台能见度仪进行了9h的观测,获得了一个完整的雾生成和发展过程的观测数据,对本文提出的算法进行了检验。针对环境干扰因素可能导致虚报雾的情形,本项研究提出,先从光谱数据本身定性判断是否有雾,再通过本文提出的理论方法计算能见度。研究发现直射光和散射光在594和674nm的特异性,用归一化光谱之差作为判据,成为能见度是否小于2 000m的可靠判断方法。结果表明,光学观测的计算结果在能见度小于1 000m的均方根误差为173m,在能见度小于2 000m的均方根误差为471m。与通常使用的用550nm单一谱段衰减系数计算大气能见度的方法比较,精度有很大提高。尤其对于能见度小于2 000m的情形,与实测能见度有很高的一致性。用垂向光学辐照度观测结果计算能见度是可行的方法。

    2019年05期 v.49;No.294 1-10页 [查看摘要][在线阅读][下载 520K]
    [引用频次:0 ]
  • 西北太平洋热带气旋活动的年际变化及其与大尺度背景场的关系

    杨吕玉慈;吴立新;

    西北太平洋热带气旋活动的年际变化引起了业内广泛关注。本文选取1950—2016年7—10月的西北太平洋热带气旋为研究对象,分析各等级热带气旋活动特征与Ni珘no-3.4区7—10月平均海表面温度异常(SSTA)的关系,统计了生成频数、生命期、累积气旋能量指数(ACE)、生成位置及路径的变化特征,并探究ENSO循环的暖事件年与冷事件年中大尺度背景场的差异。结果表明:(1)在暖事件年,强台风和超强台风的生成频数、生命期均有增加的趋势,ACE指数与SSTA正相关性更强,说明其强度有所增加,冷事件年情况相反。(2)强台风和超强台风在暖事件年生成位置偏东偏南,在冷事件年生成位置偏西偏北。(3)季风槽区的高低层环流形势配合垂直风切变及对流层暖湿空气,导致热带气旋的生成位置在冷暖事件中发生变化。

    2019年05期 v.49;No.294 11-20页 [查看摘要][在线阅读][下载 1299K]
    [引用频次:8 ]
  • 鲁南地区近40年气温变化趋势分析与农业应对措施

    胡园春;张红艳;

    利用枣庄市5个气象站1977—2016年气温观测数据,对5个站点的气温进行平均;采用小波分析法和线性拟合法分析了鲁南地区近40年的逐年平均气温、季平均气温、年高温(≥35℃)日数和积温的变化特征。结果表明:1977—2016年枣庄地区年平均气温、四季平均气温和积温均呈现增温趋势,平均增温速率有所不同,其中春季的增温最为明显,倾向率为0.64℃/10a;1977—2016年每年高温日数表现出波动上升的趋势,高温日数变化的倾向率为1.70d/10a,积温变化的倾向率为90℃·d/10a。近40年来枣庄地区气温变化过程具有显著的阶段性,而不是单调递增。最后对发展高效农业的应对措施进行了分析并给出了建议。

    2019年05期 v.49;No.294 21-26页 [查看摘要][在线阅读][下载 372K]
    [引用频次:6 ]
  • 胶州湾沉积物重金属生物可利用性及生态风险评价

    刘群群;孟范平;林怡辰;

    在模拟双壳类肠胃消化液的弱酸性(pH=4)条件下对胶州湾8个站位沉积物中的重金属进行浸提,探究重金属的生物可利用性,并以改进的平均沉积物质量基准法(SQG-Q)评估重金属的生态风险。浸提结果表明,胶州湾沉积物中各重金属释放量(mg·kg~(-1))由高到低依次为:Zn(39.21)>Cu(20.88)>Cr(18.32)>Pb(10.69)>As(1.00)>Cd(0.125)>Hg(0.021),释放量较高值多出现在湾西南角的S7站位。沉积物中重金属各形态的释放率由高及低依次为:弱酸溶解态(88.21%)>可氧化态(16.39%)>可还原态(15.95%)>残渣态(1.36%),即重金属的释放主要与弱酸溶解态含量有关。各重金属总释放率表明,Cd在所有重金属中的稳定度最差,而Hg和As则较高。生态风险评价表明,研究区域内除S7、S3站位具有中等程度的潜在不利生物毒性外,其它站位重金属的生物毒性效应均较弱。

    2019年05期 v.49;No.294 35-44页 [查看摘要][在线阅读][下载 1218K]
    [引用频次:8 ]
  • 不同温度下TBBPA对日本虎斑猛水蚤摄食和富集的影响

    陈香;朱丽岩;王超;董辉辉;沈阳;卜亚谦;

    为研究不同温度下四溴双酚A(TBBPA)对桡足类的影响,以日本虎斑猛水蚤(Tigriopus japonicus)为受试生物,探究了温度影响下TBBPA对日本虎斑猛水蚤摄食、滤水、产粪的影响以及在其体内的富集情况。结果显示,毒性暴露24h后,摄食率和滤水率随TBBPA浓度的升高均有不同程度的变化;随温度升高,摄食率和滤水率先升高后降低。产粪粒数在各浓度组间具有显著差异(p<0.05);随温度升高,产粪粒数逐渐升高,18℃与其余两温度组差异显著(P<0.05)。TBBPA持续暴露两世代后,生物富集量随着TBBPA浓度的升高显著增加(p<0.05),且F1代比F0代富集量大;随温度升高,生物富集量先降低后升高,在20℃最小。生物富集因子(BAF)随着TBBPA浓度的升高而降低,且具有世代效应;随温度升高,生物富集因子先降低后升高。其中,BAF的范围在13.26×10~3~24.58×10~3,表明日本虎斑猛水蚤对TBBPA具有较强的生物富集性(BAF>5 000)。

    2019年05期 v.49;No.294 45-53页 [查看摘要][在线阅读][下载 431K]
    [引用频次:1 ]
  • 应用酵母双杂交系统筛选虾夷扇贝FOXL2的相互作用蛋白

    张阳;张玲玲;李若佼;谢欣冉;李仰平;李婉茹;包振民;

    FOXL2是脊椎动物的雌性决定基因,在多种无脊椎动物中也被认为是雌性决定与分化的关键基因,但其在无脊椎动物中的作用机制目前尚不清晰。本文利用Clontech酵母双杂交系统筛查虾夷扇贝FOXL2的相互作用蛋白。研究首先构建诱饵质粒pGBKT7-FOXL2,并检测诱饵蛋白的毒性及自激活活性,结果显示诱饵蛋白对酵母菌株无毒,也无自激活活性。利用该诱饵质粒,本研究从虾夷扇贝酵母双杂交cDNA文库筛选得到17个阳性克隆,测序验证得到12个读码框正确的阳性克隆,它们来自4种蛋白:COP9信号复合体亚基5、钠/钾ATP酶β3、哺乳动物室管膜相关蛋白1和胰脂肪酶相关蛋白2。研究进一步将诱饵质粒与4种蛋白的猎物质粒进行共转化验证,结果均为阳性,表明这4种蛋白与虾夷扇贝FOXL2都可能存在相互作用。本文为研究FOXL2在无脊椎动物性别决定与分化中的作用提供了参考。

    2019年05期 v.49;No.294 54-59页 [查看摘要][在线阅读][下载 539K]
    [引用频次:3 ]
  • 渤海湾碎屑矿物特征及其物源和沉积动力环境指示意义

    张连杰;胡日军;朱龙海;赵广涛;钟伟;

    对渤海湾307个表层沉积物样品的碎屑矿物进行分析,研究了矿物组合及含量分布特征,并探讨其对物源和沉积动力环境的指示。渤海湾可划分为4个碎屑矿物物源分区:I黄河矿物区,受黄河碎屑控制,以高含量的黑云母、白云母、赤褐铁矿为主要特征,石英/长石成熟度最高;Ⅱ海河矿物区,受海河碎屑控制,以高含量的普通角闪石为主要特征,石英/长石成熟度中等;Ⅲ滦河矿物区,受滦河碎屑控制,以高含量的钛铁矿、石榴石为主要特征,石英/长石成熟度最低;Ⅳ渤海湾中部矿物区,为多物源供应。黄河碎屑物质的影响力最强,控制着渤海湾的整个南半部;滦河虽然输沙量远低于黄河,但滦河碎屑的影响力并不弱,控制着渤海湾的北部和东北部;海河碎屑物质的影响力较弱,仅局限在渤海湾西北部的海河口附近。水文动力环境影响了矿物组合含量的分布。Ⅰ-1区和Ⅲ-1区为波浪长期作用下的高能扰动环境;Ⅰ-2区和Ⅲ-2区为高速潮流环境;Ⅰ-3区和Ⅲ-3区为潮流减弱区易起动组分富集下的扰动环境;Ⅳ区为弱潮流影响下的平静环境。

    2019年05期 v.49;No.294 60-70页 [查看摘要][在线阅读][下载 749K]
    [引用频次:4 ]
  • 硫氧化菌的吸附固定化及对硫化物的去除效果研究

    王晓琼;赵阳国;张彦超;王君鹏;郑冰冰;陈乙平;

    针对海水养殖环境中硫化物含量过高的问题,利用沸石及陶粒吸附固定化耐盐硫氧化菌嗜热氢弧菌(Hydrog-enovibrio thermophilus)TT,探讨其对还原性硫化物的去除能力,研究不同改性条件下陶粒对还原性硫化物的去除效果。研究发现,相较于沸石,陶粒由于表面疏松多孔,具有较强的微生物吸附能力;改性陶粒与未处理陶粒相比对硫化物的去除效果提高了35%左右,其中通过pH=8的氢氧化钠溶液改性的碱浸陶粒去除效果最好,对硫化物的去除率达到75%。结果表明,碱改性陶粒对该硫氧化菌具有较好的吸附固定能力,在海水养殖系统硫化物污染的持续控制和治理中具有很好的应用前景。

    2019年05期 v.49;No.294 78-83页 [查看摘要][在线阅读][下载 385K]
    [引用频次:8 ]
  • 大沽河下游地区地下咸水的水化学特征及成因

    刘贯群;朱利文;孙运晓;

    大沽河下游地区存在大面积咸水体,为了查明咸水体盐分的来源,揭示地下水咸化机理,于2017年4、8和10月在大沽河下游地区采集地下水样品,对其进行研究。现场原位监测地下水的水位、水温、电导率和总溶解性固体等,并采集水样进行主要水化学离子测定。用数理统计法、吉布斯图解法、主要水化学离子比值法以及卤族元素比值法对地下水样进行综合分析,分析地下水化学分布特征,识别出地下咸水的盐分来源;并结合古地理、地质和水文地质资料,研究其咸水形成机理。结果表明:(1)研究区由西北向东南方向,TDS和Cl浓度均逐渐升高,水质由淡水逐渐向盐水转化,地下水的优势阴离子类型沿着HCO_3型→HCO_3·Cl型→Cl·HCO_3型→Cl型变化,大部分地区的阳离子以Na~+占主导地位。(2)研究区内地下淡水受到岩石风化-溶滤和蒸发浓缩的共同影响,地下咸水的形成主要受到与海水的混合作用控制,还受到阳离子的交换吸附和矿物溶解作用的影响。(3)综合Br/Cl和I含量,证实了研究区存在着海相沉积地层的溶解作用,这是研究区东南部地下咸水的重要盐分来源。

    2019年05期 v.49;No.294 84-92页 [查看摘要][在线阅读][下载 524K]
    [引用频次:11 ]
  • 考虑内流作用的缓波形立管非线性静动力分析

    刘震;郭海燕;牛建杰;

    考虑内流的作用,研究缓波形立管在海洋环境荷载作用下的非线性静动力力学性能。采用细长柔性杆理论,建立缓波形立管运动方程,利用有限元法进行离散,运用Newton-Raphson法和Newmark-β法分别对立管进行静动力分析,编制缓波形立管计算分析程序LWRNM,研究缓波形立管在海流、内流、浮体漂移与运动作用下的结构响应。结果表明:随着海流从x负向变成x正向和流速的增大,缓波形立管线形变缓,有效张力增大,弯曲曲率的极值减小;随着内流流速的增加,缓波形立管的固有频率下降;随着顶部浮体从近端向远端漂移,缓波形立管的有效张力增大,弯曲曲率的极值减小;纵荡和垂荡作用下,缓波形立管的顶部有效张力变化周期与浮体激励周期相同,横荡作用下,顶部有效张力变化周期为浮体激励周期的二分之一,垂荡作用下,缓波形立管顶部有效张力变化幅值最大,纵荡作用下次之,横荡作用下最小。

    2019年05期 v.49;No.294 101-107页 [查看摘要][在线阅读][下载 391K]
    [引用频次:8 ]
  • 钙质土中重力串锚水平承载力特性有限元研究

    徐保照;李飒;苏洪路;

    目前没有规范给出串锚的水平承载力计算公式,为了利用有限元法研究串锚水平承载力特性,采用相关理论计算以及室内试验的方法来验证有限元法模拟计算的可靠性。实践证明,有限元法具有较高的计算精度。利用有限元分析软件ABAQUS建立了串锚-土体模型,模拟串锚在水平荷载作用下破坏过程,研究了串锚在水平荷载作用下破坏机理,从而得到了串锚水平承载力特性。在相同的工况条件下,串锚的水平承载力与其锚链长度有关,在一定范围内,增加锚链的长度可以提高串锚的水平承载力;串锚的水平承载力不是相应的单个锚的水平承载力相加,其水平承载力小于相应的单个锚水平承载力之和,在进行串锚水平承载力设计计算时应给与相应的考虑。

    2019年05期 v.49;No.294 108-115页 [查看摘要][在线阅读][下载 673K]
    [引用频次:5 ]
  • 传感器网络高频数据采集算法

    王续澎;郭忠文;刘颖健;刘石勇;王玺;

    随着传感器网络技术的发展,传感器被广泛地应用到各个领域。由于传统的传感器数据采集采用串行采集算法,采集速率较低,严重影响了整个传感器网络的效率。针对此问题,本文提出了一种并行的高频数据采集算法,批量进行数据采集,并改进了设备响应等待时间机制。通过大量的实验数据进行对比分析及可视化处理,并进行验证分析,最终结果表明该算法在保证数据采集正确率的同时,大幅提高了数据采集的速率,并且数据采集的对象越多,提高的越明显。

    2019年05期 v.49;No.294 116-121页 [查看摘要][在线阅读][下载 211K]
    [引用频次:4 ]
  • 相位降噪与矢径分解组合的矢量序列分解方法

    姬婷婷;张杰;王国宇;

    基于矢量序列相位与矢径的统计分布差异,本文提出一种TV (Total Variation)相位降噪和EMD (EmpiricalMode Decomposition)矢径分解组合的矢量序列降噪、分解方法。利用TV细致的演化特点进行相位降噪,其中引入最大信杂比准则,以优化选择调整参数和迭代次数;利用EMD适用于非线性非平稳分解的特点,将矢径分解为多个IMFS(Intrin-sic Mode Function),其中加入了非负判别,以保证重构矢量的相位不会发生跳变。然后,将降噪相位和分解的IMFS一一对应,重构矢量。考虑到历史继承性,该方法称为VEMD(Vector Empirical Mode Decomposition)方法。以高斯噪声污染的2个人工信号(线性调频信号、正弦+线性调频信号)和实测海杂波数据验证了本文所提出方法的性能。

    2019年05期 v.49;No.294 122-126页 [查看摘要][在线阅读][下载 364K]
    [引用频次:0 ]

综 述

  • 双酚A及其类似物对哺乳动物和鱼类神经毒性效应及机制研究进展

    王蔚;王子豪;张晓娜;

    双酚A及其类似物双酚S、双酚F、双酚AF和卤代双酚A等双酚类化合物广泛用于生产聚碳酸酯塑料和环氧树脂,生产量大且目前在各种环境介质、食品及人体内均有检出。近年来,研究发现很多神经疾病的发生与双酚类化合物的暴露密切相关,有关双酚A及其类似物的神经毒性日益受到国内外研究者关注。本研究从对动物行为、神经发育、神经递质含量及神经递质代谢等方面综述了双酚类化合物的神经毒性效应及作用机制,为今后进一步探究双酚A类似物的神经毒性作用及其安全性评价提供更多的理论参考。

    2019年05期 v.49;No.294 27-34页 [查看摘要][在线阅读][下载 196K]
    [引用频次:16 ]

技术报告

  • 起伏地形条件下侧扫声呐探测存在的问题及改进方法——以海底管道检测为例

    陶常飞;徐永臣;周兴华;王方旗;丁继胜;林旭波;

    基于海底管道的检测数据,讨论了起伏地形对传统侧扫声呐探测结果的影响,为起伏地形条件下应用侧扫声呐探测海底管道的调查方案设计、探测精度优化提供参考。研究表明:海底管道周边存在的冲刷槽以及堆积体等复杂地形对侧扫声呐探测有遮挡效应,测量过程中需控制拖体与目标物的相对位置,保证有效覆盖,避免漏测;根据区域地形分布特征,海底跟踪时通过手动设置符合整体地形走势的水深值,忽略小规模起伏地形对拖体高度取值的影响,可有效降低斜距改正后平面位置偏离及目标物的形态畸变;分析了地形起伏的影响因素(k)对海底管道出露及悬空高度计算结果的影响,通过几何近似和简化,提出了海底管道出露及悬空高度计算结果改进方法,并应用该方法对已知管径的海底管道进行了验证,修正后管径反演值的绝均差和均方差都减小为原来的10%左右,可供侧扫声呐数据解释借鉴。

    2019年05期 v.49;No.294 71-77页 [查看摘要][在线阅读][下载 520K]
    [引用频次:14 ]

研究简报

  • 子牙河流域湿地污染时空分布及湿地富营养化

    汪明宇;刘汝海;王艳;李瑾;张燕燕;高红龙;

    湿地在干旱缺水的子牙河水系具有重要生态价值。论文研究了该流域典型湖、库、滨海湿地主要污染物的时空分布特征,并对水体富营养化程度做出评价。结果表明,流域湿地夏秋春季TN均值分别为2.55、2.68和5.34mg·L~(-1),均超过国家地表Ⅲ类水标准限值,夏秋春季TP均值分别为0.09、0.07和0.23mg·L~(-1),达到国家地表Ⅲ类水标准,各季节大部分湿地处于磷限制状态;夏秋春季CODCr含量分别为43.52、107.71和41.6mg·L~(-1),均超过国家地表Ⅴ类水标准限值。Chl-a含量季节变化规律为夏季>春季>秋季,滨海湿地相对其他类型湿地Chl-a含量较高;河流TN、TP、CODCr含量均远高于其它湿地,从上游山区至中游城市湖泊及下游滨海湿地,水体污染程度逐渐加剧;各季节大部分水体均处于不同程度富营养化状态,其中邯郸北湖、北大港及河流春季富营养化程度最为严重。

    2019年05期 v.49;No.294 93-100页 [查看摘要][在线阅读][下载 459K]
    [引用频次:11 ]
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