- 焦艳;黄菲;高松;刘清容;冀承振;王宁;曹雅静;于清溪;
通过合成分析和回归分析,研究了影响辽东湾海冰变化的局地和大尺度环流因子,并基于一种深度学习方法——长短时记忆神经网络(LSTM),建立了辽东湾海冰延伸期预报模型。结果表明,LSTM模型能较好地预报出未来15 d辽东湾海冰的总体发展趋势、浮冰外缘线离岸距离的振荡变化及峰值发生时间等关键特征,1～15 d预报的平均绝对误差为4.1～5.7 n mile~①,均方根误差为5.4～7.5 n mile。LSTM模型的预报时效可达到15 d,较目前海冰数值预报(5～7 d)的时效延长一倍,且运算速度极快,能够节省大量的计算资源和时间成本。该模型的建立为利用深度学习方法开展海洋和气象预报提供了一种新思路。
2020年06期 v.50;No.309 1-11页 [查看摘要][在线阅读][下载 4468K] [引用频次：11 ] - 张玉;许军阁;刘雨昕;周玥瑶;刘欣;贺星;张沛东;
在人工模拟大气CO_2浓度升高的调节系统条件下,研究了4个不同大气CO_2浓度(380×10~(-6)(对照组,当前大气CO_2浓度)、750×10~(-6)(对应21世纪末大气CO_2浓度)、1 900×10~(-6)(对应23世纪末大气CO_2浓度)、变化组(CO_2浓度由380×10~(-6)逐步升高至1 900×10~(-6)))对鳗草(Zostera marina)存活、生长、光合色素含量、过氧化物酶(POD)活力、可溶性糖含量及叶片和茎节气道面积的影响,分析了鳗草植株应对大气CO_2浓度升高的生长响应和生理适应过程。研究显示,经过30 d培育实验,大气CO_2浓度升高对鳗草植株的存活率(> 98%)、生产力和叶片光合色素含量等指标无明显影响;大气CO_2浓度升高显著提高了植株叶片延伸率和茎节直径,均在1 900×10~(-6)时达到最大值,分别是对照组的1.4和1.1倍;随大气CO_2浓度升高,鳗草植株的叶绿素a/叶绿素b、可溶性糖含量和气道面积等指标均呈现逐渐升高的趋势,在1 900×10~(-6)时达到最大值,显著高于对照组(P<0.05)。研究结果表明,大气CO_2浓度升高对鳗草植株的生长、光合作用、物质代谢和气体交换等生理过程具有促进作用,且CO_2浓度越高促进作用越显著。
2020年06期 v.50;No.309 33-41页 [查看摘要][在线阅读][下载 891K] [引用频次：2 ] - 邵蓬;武尊;雍朋政;赵重阳;许远飞;汤青平;汪笑宇;
探究引起半滑舌鳎(Cynoglossus semilaevis Gunther)发病死亡的原因及其病原菌的药敏特性,为生产中有效防治该病提供理论依据。于2018年从天津市某养殖场患病半滑舌鳎中分离得到3株优势菌,回归感染实验证实菌株PSC0601对半滑舌鳎具有致病性。通过肉眼观察可见半滑舌鳎腹腔严重肿胀,腹部两侧肌肉出血,解剖后可见半滑舌鳎肠道、肝脏等组织器官亦有大量出血。经API鉴定系统和16S rDNA序列分析鉴定该菌株为美人鱼发光杆菌美人鱼亚种(Photobacterium damselae subsp.damselae)。该菌在绵羊血平板上呈现β型溶血,人工回归感染实验结果显示该菌对半滑舌鳎的半数致死量(LD_(50))为1.5×10~(4 )CFU/g。对48种抗菌药物的药敏实验结果表明,菌株PSC0601对氟苯尼考、氯霉素、阿莫西林、阿奇霉素、壮观霉素、头孢哌酮等20种药物具有较高敏感性。研究结果表明,美人鱼发光杆菌美人鱼亚种对半滑舌鳎具有较强致病性,可导致肝脏、肠道等器官发生出血性坏死,引发鱼类死亡。本文通过对该菌的药物敏感性进行研究,以期对鱼类养殖过程中由该菌引起的爆发性疾病提供药物防治理论依据。
2020年06期 v.50;No.309 42-49页 [查看摘要][在线阅读][下载 1490K] [引用频次：7 ] - 王斌;孙鹏;叶振江;李建超;庞雨萌;马舒扬;万荣;刘淑德;董秀强;田永军;
枪乌贼类(主要是日本枪乌贼(Loligo japonica)和火枪乌贼(Loligo beka))是山东近海头足类中的重要经济种,它寿命短、生长快,其资源变动极易受到外界环境因素的影响。本研究根据2016—2017年山东近海渔业资源底拖网调查数据,利用广义加性模型(Generalized additive model,GAM)分析枪乌贼类资源丰度的时空分布特征及其与环境因子的关系。研究表明,枪乌贼类的资源丰度秋季最高、春季最低,且主要分布在山东半岛南部的海州湾产卵场附近,呈现出显著的时空变化特征。GAM分析表明,除了季节因素外,海水深度、表层温度和表层盐度对枪乌贼类的资源丰度具有明显影响;在海水表层温度16℃、表层盐度31.2～32.5和水深40 m以内的水域,枪乌贼类的资源丰度较大。本文研究结果可为研究枪乌贼类的资源变动和可持续利用提供科学依据。
2020年06期 v.50;No.309 50-60页 [查看摘要][在线阅读][下载 3752K] [引用频次：4 ] - 李奥运;王宣刚;王欣桐;王志刚;于海洋;
凝集素(Lectin)是一类能与糖进行非共价可逆结合的蛋白质,具有凝集细胞和聚糖的作用。在牙鲆的集约化养殖过程中,会面临许多病原微生物的入侵,造成大量的经济损失,研究表明鱼卵凝集素(Fish egg lectin)是凝集素超家族中的一员,在硬骨鱼的抗菌免疫反应中发挥作用。在本研究中,克隆验证了牙鲆FEL1基因(Fish egg lectin 1,PoFEL1),其中开放阅读框(Open reading frame, ORF)为675 bp,编码224个氨基酸,蛋白分子量为24.8 kDa。PoFEL1组织表达分析显示,PoFEL1在卵巢、肠以及肝脏中的表达量比较高;胚胎发育过程中PoFEL1表达分析显示,在胚胎发育的早期PoFEL1的表达量比较高,随着胚胎的逐渐成熟,其表达量逐渐降低,呈母源性表达。体外细胞刺激实验表明LPS、PGN、Poly(I∶C)和E.tarda刺激牙鲆卵巢细胞系后,PoFEL1的表达上调。利用牙鲆卵巢细胞研究了PoFEL1蛋白的亚细胞定位,证实其分布在细胞质中。用LPS刺激过表达PoFEL1的牙鲆卵巢细胞系,发现细胞因子p38、IL-6和TNF-α的表达显著上调。通过双荧光素酶检测系统发现,过表达PoFEL1能显著上调NF-κB报告基因的表达,从而引起机体的免疫应答,说明PoFEL1对NF-κB通路可能具有调节作用。以上研究结果说明PoFEL1在牙鲆先天性免疫过程中发挥作用。
2020年06期 v.50;No.309 61-70页 [查看摘要][在线阅读][下载 2405K] [引用频次：1 ] - 沈阳;孙跃;戴铃灵;吴月娇;赵婉婷;朱丽岩;
于2018年1—11月对胶州湾海域进行了春、夏、秋、冬4个航次的调查,研究了该海域强壮箭虫的水平分布和季节变化,并运用聚集度指标法分析其聚集特征。结果显示,浅水Ⅰ型浮游生物网中强壮箭虫年平均丰度值为17.92 ind/m~3,呈现冬季>夏季>春季>秋季的变化规律;浅水Ⅱ型浮游生物网中强壮箭虫年平均丰度值为41.17 ind/m~3,呈现夏季>冬季>秋季>春季的变化规律。在水平分布上,2种网型中的强壮箭虫都在近岸和河流入海口附近有高丰度值。强壮箭虫在胶州湾海域呈聚集状态分布,强壮箭虫的分布与多种环境因子有关,其中温度和桡足类丰度是影响其分布的重要因素。浅水Ⅰ型网中的强壮箭虫大约是浅水Ⅱ型网中的2.3倍,对比历史资料发现,本次调查的强壮箭虫丰度较低。
2020年06期 v.50;No.309 71-79页 [查看摘要][在线阅读][下载 1261K] [引用频次：1 ] - 刘娟娟;郭金强;潘晓驹;
卫星遥感的边缘海溶解有机碳(DOC)的时空分布对于厘清区域和全球碳循环具有重要意义。有色溶解有机物(CDOM)吸收系数[a_g(λ)]被广泛应用于构建边缘海DOC的卫星反演模型。不同的研究选择不同波长的a_g(λ),而不同波长的选择是否影响DOC反演结果的准确度却未见报导。针对此问题,本文以长江口为例,以2017年冬季、春季和夏季的调查数据为基础,探讨如何选择合适波长的a_g(λ)用于优化边缘海DOC的反演模型。首先,通过分析不同波长的a_g(λ)和DOC的相关性显示,当波长在250～385 nm时,a_g(λ)和DOC浓度呈现良好的线性关系(r~(2 )=0.67±0.01),DOC的均方根误差(RMSE=(25.1±0.5)μmol·L~(-1))也较小;随着波长的增大,两者之间的相关性急剧减弱,对应的RMSE也急剧增大。因此,DOC的反演宜选择波长小于385 nm的a_g(λ)。其次,通过分析a_g(λ)随波长的对数衰减关系显示,紫外波段的衰减速度通常要快于可见光波段。当以可见光波段的数据来拟合建立a_g(λ)随波长的对数衰减公式时,该公式可延伸用于估计波长大于380 nm的a_g(λ),其产生的误差通常在±5%以内;而对于波长小于380 nm的a_g(λ)则往往产生较大低估,且低估程度随波长减小而增大。因此,对于目前的水色卫星(未包含紫外波段),当使用可见光波段的遥感反射率[R_(rs)(λ)]通过GSM、QAA等模型进行反演时,对于波长大于380 nm的a_g(λ)的反演结果的置信度较高。综合上述分析,选择波长380～385 nm的a_g(λ)来构建长江口DOC的反演模型有利于降低反演结果的系统误差。长江口作为全球边缘海的典型代表,本研究的结果对于优化全球边缘海的DOC反演模型具有重要的指示意义。
2020年06期 v.50;No.309 80-87页 [查看摘要][在线阅读][下载 1086K] [引用频次：4 ] - 冯利;冯秀丽;王晓明;肖晓;
基于有孔虫AMS~(14)C测年的年代框架,通过对南海西北陆坡ZK2岩芯沉积物粒度、常微量和稀土元素的分析,探讨了南海西北陆坡末次盛冰期以来的沉积物来源及其对古气候的响应。研究结果显示,ZK2孔沉积物可划分为2个沉积单元:Ⅰ层(0～11.6 ka BP)为全新世沉积,Ⅱ层(11.6～28 ka BP)为末次冰期沉积。通过对其物源进行判别,可得南海西北陆坡的沉积物元素主要为陆源元素组合,且以长英质物源为主,主要来自于海南岛和珠江,红河和湄公河对其贡献相对较少。根据其典型常微量元素比值同其它古气候参数的对比,发现从末次盛冰期到末次冰消期气候逐渐变得温暖,源区的化学风化作用不断增强,到全新世时气候呈现由冷干变为暖湿,其在7.3ka BP达到顶峰,然后又变为冷干的状态。东亚夏季风的强度变化同30°N夏季日照辐射量相一致,说明其主要受北半球夏季太阳辐射的驱动。
2020年06期 v.50;No.309 88-100页 [查看摘要][在线阅读][下载 1084K] [引用频次：2 ] - 赵长坤;于娜玲;马丙瑞;李姗姗;信帅帅;武原原;潘云浩;吴淑妍;高孟春;
本文考察了二价钴离子(Co(II))浓度变化对序批式反应器(SBR)性能、脱氮速率、微生物酶活性和微生物群落的影响。结果表明,进水中Co(II)浓度在0～10 mg/L时,COD和NH~+_4-N去除率分别为(92.21±1.31)%和(98.40±0.66)%。在进水Co(II)浓度为20 mg/L时,COD和NH~+_4-N去除率分别降至(81.78±0.52)%和(80.30±1.08)%。与进水未添加Co(II)时相比,活性污泥比耗氧速率、脱氮速率、脱氢酶活性和与脱氮相关的微生物酶活性在进水Co(II)浓度小于5 mg/L时略微升高,而在进水Co(II)浓度为10和20 mg/L时则明显降低。活性污泥活性氧产生量和乳酸脱氢酶释放量随进水Co(II)浓度升高而逐渐增加,表明Co(II)的存在能造成细胞氧化应激和细胞膜损伤。随着进水Co(II)浓度从0 mg/L升至20 mg/L,活性污泥微生物群落丰富度和多样性逐渐降低,且活性污泥中硝化菌属(Nitrosomonas、Nitrospira)和反硝化菌属(Luteimonas、Flavobacterium、Comamonas、Thauera和Zoogloea)的相对丰度发生改变,从而影响SBR脱氮性能。
2020年06期 v.50;No.309 101-108页 [查看摘要][在线阅读][下载 1072K] [引用频次：5 ] - 李婧;王修田;宋鹏;姜秀萍;赵波;
由于地层吸收衰减等因素的影响,实际地震子波会随传播时间及空间发生变化,因此,若采用统一子波对非平稳地震记录进行反演将导致所求反射系数的不准确。本文利用改进广义S变换对地震资料进行时频分析,据此提取时变地震子波,重新构建时变子波褶积模型并求解相应的L1范数稀疏约束正则化问题,实现了基于改进广义S变换的时变反射系数反演,由此可获得与常规方法相比具有更高精度的反演结果。
2020年06期 v.50;No.309 109-118页 [查看摘要][在线阅读][下载 3237K] [引用频次：9 ] - 刘小丽;尹清海;刘洪睿;
波浪作用下海底斜坡滑动稳定性分析中,一般未考虑海底坡度引起的波浪浅水效应,即不考虑波浪在斜坡面上的变形导致的波压力变化,降低了其计算结果的可靠性。本文基于沿斜坡面传播的线性波浪理论,考虑波浪的浅水效应,利用波浪与重力作用下海底斜坡的有效应力场,计算海底斜坡滑动稳定性安全系数。在验证海底斜坡滑动稳定性计算结果可靠性的基础上,分析了坡度对海底斜坡瞬态波浪响应及其滑动失稳特征的影响。结果表明,由于波浪沿斜坡面传播的浅水效应,相对于水平海床,波浪作用下斜坡最大瞬态应力和孔隙水压力随着坡度的增加基本呈线性增加趋势,最大水平位移呈非线性增加趋势;相比于坡底水平段海床的滑动区,斜坡面上滑动区的深度和水平方向滑动范围均有所增加,且坡度越大,这种效应越显著;相比于饱和海床,非饱和条件下,坡度对斜坡体滑动特征的影响程度有所降低。
2020年06期 v.50;No.309 119-125页 [查看摘要][在线阅读][下载 814K] [引用频次：0 ] - 隋帅;方运海;李敏;郑西来;
滨海地下水库是重要的地下水源地,建立科学的地下水库运行效果评价体系对于地下水资源的开发利用与保护具有重要的科学意义和应用价值。本文考虑了地下水库的水资源、水环境属性和经济社会效益,选取水量、水质、脆弱性、经济社会效益为评价指标,建立了一套新的地下水库运行效果评价指标体系。基于改进的模糊综合法,构建了适于地下水库运行效果评价的模型,且以大沽河地下水库为例综合评价了该地下水库的运行效果。结果表明,大沽河地下水库运行效果评价结果为Ⅲ类,整体运行效果临界安全。但是地下水库的脆弱性综合指数较高,抗污染能力较差,地下水容易被污染。
2020年06期 v.50;No.309 126-133页 [查看摘要][在线阅读][下载 636K] [引用频次：4 ] - 苏晓腾;杨俊杰;董猛荣;王晓倩;焦德才;
半固化处理是疏浚土等软土资源化利用的重要途径。目前国内外学者从物理性质、击实性质和强度性质方面对此类处理土进行了研究,但关于半固化处理土的掺入比的范围没有一个明确的界限或者确定方法。本文通过室内试验,基于处理土的含水量变化规律提出了确定半固化土水泥掺量界限范围的方法,并讨论了位于固化区和半固区处理土的物理力学性质。结果表明:处理土的含水量随水泥掺入比的增加而降低,掺入比较大时,含水量降低幅度趋于稳定。位于固化区与半固化区处理土物理力学性质具有明显的差异。
2020年06期 v.50;No.309 134-140页 [查看摘要][在线阅读][下载 410K] [引用频次：1 ] - 姚潞;王树青;何文涛;孟祥剑;
近年来海洋复合柔性管道逐渐在海洋工程中崭露头角。相对于钢管,复合柔性管凭借其弯曲性能好、重量轻、抗腐蚀能力强等一系列优异的性能在油气开采领域不断受到青睐。本文研究对象为一种三层粘结型玻璃纤维增强的热塑性复合柔性管,该类型管道包含外保护层(高密度聚乙烯HDPE)、中间复合材料增强层以及内衬层(高密度聚乙烯HDPE)。研究内容主要基于三维弹性理论和复合材料层合板理论,建立了玻纤增强热塑性复合柔性管的理论计算模型,推导了复合柔性管在轴对称载荷作用下的平衡微分方程,主要分析了管体在内压载荷作用下的应力与变形规律,并将理论计算结果与ABAQUS数值模拟结果进行比较分析,结论表明理论计算与数值仿真结果具有较好的一致性。最后基于该理论模型,研究了内衬层(外保护层)与增强层相对厚度对柔性管应力和变形的影响规律,结果表明管道的增强层为主要承载构件,在增强层纤维方向的应力远大于其他方向的应力,随着增强层从内向外扩展,纤维方向的应力逐渐减小,且内衬层(外保护层)厚度对管道整体的力学性能几乎没有影响。
2020年06期 v.50;No.309 141-148页 [查看摘要][在线阅读][下载 1361K] [引用频次：4 ] - 殷波;张帅;
为实现非侵入式电力负荷监测与识别过程中,负荷投切时间的精确辨识以及负荷类型的准确识别,有效地实现电网动态分析、诊断和优化,提高电力利用率,本文提出一种家用非侵入式电力负荷监测与识别算法。首先,提出一种基于改进滑动窗的负荷投切检测算法,准确判断负荷投切时间和稳态时间,实现稳态负荷特征的高精度提取,提高投切检测辨识灵敏度和抗干扰能力。然后,利用Adaboost算法实现家用电力负荷识别。实验结果表明,本文提出的负荷投切事件检测算法和负荷识别算法准确率较高,可以满足实际应用需求。
2020年06期 v.50;No.309 149-156页 [查看摘要][在线阅读][下载 1796K] [引用频次：18 ] - 常晓峰;栾新;周丽芹;李坤乾;陈丛睿;石舵;麻怡凯;彭曦;
本文根据帆船运动操作各部分的实际需要,寻找航向角、帆角、船速之间的定量关系,设计并实现了一套参数帆船运动监测系统。利用多传感器的有效数据融合,实现了相对于现在国内帆船运动数据测量的更高准确度的要求。通过在帆船搭建系统,进行多次出海训练采集有关运动数据,并MATLAB方法进行数据分析,实现了在某一风流条件下,帆角速度变化数据图和航向角速度变化数据图,为更好指导帆船训练比赛提供数据依据。
2020年06期 v.50;No.309 157-162页 [查看摘要][在线阅读][下载 913K] [引用频次：2 ]