- 王林慧;史洁;高会旺;
秘鲁上升流将富含营养盐的冷水带到表层,对沿岸的生态系统与渔业资源产生重要影响。厄尔尼诺事件对秘鲁上升流影响显著,而2014—2016年是近年来最强的厄尔尼诺事件之一。本文利用区域海洋模型ROMS,分析了秘鲁上升流在2014—2016年强厄尔尼诺期间的变化特征及影响因子。结果表明:2014与2015年春季,秘鲁沿岸表层海温出现正异常,主要与上升流减弱与平流增强造成的增暖有关,不同的是,2014年夏季平流增暖效应减弱,上升流增强,阻碍了海温正异常的继续发展;2015年夏季平流增暖效应持续,上升流作用被抑制,海温正异常持续至2016年春季;2014—2016年夏季秘鲁沿岸上升流增强与风应力增强有关;在冬春季节风应力减弱,利于产生上升流;2014和2015年春季出现下沉流,主要是由秘鲁潜流增强引起;风应力在2014—2016年无显著年际差异,潜流变化是产生厄尔尼诺年际差异的主导因素。
2020年07期 v.50;No.310 1-9页 [查看摘要][在线阅读][下载 2719K] [引用频次：0 ] - 王新;黄菲;王宏;
利用2000—2017年月平均的CERES云量、辐射资料和ERA再分析资料,对春季北极云量趋势变化特征和成因及其对北极放大反馈的贡献进行研究,发现春季北极地区总云量的趋势在东北极海区和北欧海区呈跷跷板式的反位相变化特征,并与低云量的趋势变化有较为一致的空间分布,中高云则与低云大体上呈相反的变化特征。北欧海的低云量减少、中高云增加,主要是因为进入北欧海区的超强气旋增多带来丰富的水汽,对流增强,云底高度抬升,使得低云量减少而中高云量呈增加趋势。这种云量垂直结构的变化所引起的云辐射强迫作用分别体现了低云的正反馈和中高云的负反馈作用,增温和降温作用相互抵消,使北欧海增温不显著。东北极海区低云量显著增加而中高云变化不明显,可能由于海冰融化,海表面增温,海面蒸发加强,水汽增加,大气静力稳定度减弱,有利于低云的形成。这种低云量的显著增加使得云辐射强迫作用强化了海冰反照率正反馈机制,从而加强了东北极海区的增温趋势。
2020年07期 v.50;No.310 10-17页 [查看摘要][在线阅读][下载 3173K] [引用频次：9 ] - 刘金卿;李子良;
本文选取最近二十年(1998—2017年)中国江南地区降水和北极海冰为研究对象,分析了年际时间尺度上中国江南地区降水异常与北极海冰异常的关系,并进一步通过研究关键区附近罗斯贝长波(Rossby长波)的波射线路径和中国中纬度地区波作用通量的传播异常,揭示了北极海冰通过Rossby波大气桥的调制作用影响江南地区降水的可能机制。结果表明:夏、秋季东西伯利亚海与巴芬湾的海冰密集度异常与次年中国江南地区降水异常存在显著的正相关关系。其影响机制是:关键海区海冰异常和北极放大能够激发Rossby波列型遥相关从北极关键区向中国中纬度地区传播,而关键区附近的Rossby波扰动能量在夏、秋季比冬、春季更容易传播至中国中纬度地区,并最终通过上下游遥相关效应引发中纬度副热带西风急流异常和急流入口区右侧江南地区的环流和降水异常,当海冰偏多时西风急流加强,江南地区对流不稳定发展,降水偏多。
2020年07期 v.50;No.310 18-25页 [查看摘要][在线阅读][下载 2636K] [引用频次：0 ] - 杨小绘;贾英来;
利用ERA_interim再分析资料以及OISST高分辨率海面温度(Sea surface temperature,SST)卫星观测数据,通过小波分析、二维模态相关(Pattern correlation)等方法系统地分析了黑潮延伸体区域涡旋尺度SST信号的季节内变化特征。发现涡旋尺度SST季节内变化信号在冬季最强、夏季最弱。该信号主要分布在黑潮-亲潮海洋锋面区域,在日本沿岸振幅最强、并沿黑潮、亲潮锋面向东延伸,其标准差高达1℃,是该海域冬季SST的重要变化信号。涡旋尺度SST的季节内变化周期以40～100 d周期为主,会引起大气边界层的响应,激发海气界面湍流热通量、海面气温、边界层高度等同位相的季节内变化。在该区域涡旋信号较强个数较多的时间段SST异常的季节内变化信号更明显,边界层大气与涡旋尺度SST季节内变化信号的相关程度更大。
2020年07期 v.50;No.310 26-36页 [查看摘要][在线阅读][下载 8404K] [引用频次：2 ] - 付占斐;王鑫;王芳;董双林;
以初始体重分别为(20.19±0.32)g陆封型虹鳟(Oncorhynchus mykiss)和(20.11±0.47)g溯河型硬头鳟(O.mykiss)幼鱼为实验材料,以淡水组S0为对照,研究了S2(+2/d)、S4(+4/d)、S6(+6/d)和S8(+8/d)4种盐度驯化方式(即每日升盐幅度分别为2、4、6和8,直至30),对2种鱼的存活和生长的影响,比较了2种幼鱼对盐度变化的适应能力。经过40 d的实验发现:(1)2种鱼的存活率均以S0组最高(100%),随日升盐幅的增大而下降,其中,S2组下降了23%～28%,S8组下降了62%;4种盐度驯化组硬头鳟的成活率高于虹鳟;(2)2种鱼的生长皆以S0组最高,随日升盐幅的增大而下降;S2组虹鳟与S0组差异不明显,但高于其他3个盐度驯化组(与S8组差异达到显著水平);4种盐度驯化组硬头鳟的生长显著低于对照组,S2和S4组的生长显著高于S6和S8组;S2组虹鳟的生长显著高于S2组的硬头鳟;(3)2种鱼的摄食量(FC)皆以S0组最高,随日升盐幅的增大而下降;S2组虹鳟的FC与S0组差异不明显,但显著高于S6和S8组;4种盐度驯化组硬头鳟的FC显著低于S0组,S2和S4组显著高于S6和S8组;相应盐度驯化组的虹鳟和硬头鳟的FC差异不明显(S6除外);(4)2种鱼的饲料转化率(FCE)皆以S0组最高,随日升盐幅的增大而降低;S2组虹鳟的FCE显著低于S0组,但显著高于其他3个盐度驯化组;S2组硬头鳟的FCE显著高于S6和S8组,与S0组差异不明显;S0和S2组硬头鳟的FCE显著低于S0和S2组虹鳟。实验结果表明:日升盐幅为2至海水盐度30的驯化方式对20 g左右的虹鳟和硬头鳟的存活皆产生影响,对虹鳟的生长影响不大,但显著降低了硬头鳟的生长,这些影响与摄食量、饲料转化效率发生变化有关。研究表明,20 g左右的虹鳟和硬头鳟不适合入海养殖。
2020年07期 v.50;No.310 37-43页 [查看摘要][在线阅读][下载 190K] [引用频次：13 ] - 李芸;刘发龙;王巧晗;刘岩;李景玉;宫庆礼;
为探究雨生红球藻(Haematococcus pluvialis)藻际可培养细菌多样性及可培养细菌对雨生红球藻生长和虾青素积累的影响,本实验采用培养分离法,在乙酸钠兼养条件下,共分离到8株雨生红球藻藻际细菌,通过16S rDNA测序鉴定,并在NCBI网站比较序列发现,编号为DBQ、HS、BTH、DBB、XBL、HB、FH、JH的菌株分别与Pseudomonas sp.、Methylobacterium sp.、Chryseobacterium sp.、Bacillus sp.、Paracoccus sp.、Planctopirus hydrillae、Rhodobacter vinaykumarii、Brevundimonas vesicularis的16S rDNA序列具有最高的相似性。分别将8株细菌与通过抗生素处理获得的纯种雨生红球藻共培养,测定了8株藻际细菌对雨生红球藻细胞密度、藻液pH、叶绿素及虾青素含量的影响。实验发现,HS处理组在绿色阶段培养第9天获得最高细胞密度,为3.65×10~5cells/mL,且显著高于对照组;DBB处理组虽然能够促进藻细胞密度增加,但与对照组并无显著差异;DBQ处理组藻细胞密度显著低于对照组及其他处理组。第1～7天,藻液叶绿素浓度的变化与藻细胞密度变化趋势有一定相似性,绿色阶段后期,叶绿素浓度呈现下降趋势,也说明藻细胞内部叶绿素向其他色素转变,同时标志着绿色阶段的结束。绿色阶段培养过程中,藻液pH变化幅度较大,由初始值7.0左右上升到9.30左右,但是培养后期处理组与对照组藻液pH并无显著差异。在测定藻液虾青素含量时,仅HS处理组虾青素含量略高于对照组,但并无显著差异;通过计算单个藻细胞虾青素含量发现DBQ处理组单个藻细胞虾青素含量显著高于对照组。
2020年07期 v.50;No.310 44-55页 [查看摘要][在线阅读][下载 3450K] [引用频次：2 ] - 纪毓鹏;李明坤;韩东燕;王晶;张崇良;任一平;
脊腹褐虾(Crangon affinis)是山东近海众多鱼类的饵料生物,其分布与水深、海水底层温度等环境要素息息相关。根据2016年10月、2017年1、5和8月在山东南部近海4个航次获取的渔业资源及环境调查数据,分析山东南部近海脊腹褐虾的时空分布特征,运用广义加性模型研究脊腹褐虾的分布与水深、海水底层温度等环境因子间的关系。研究显示,脊腹褐虾CPUE分布呈现明显的季节特征,全年平均CPUE为2.07 kg/h,春季为2.43 kg/h,夏季为2.47 kg/h,秋季为1.18 kg/h,冬季为2.19 kg/h。水深和海水底层温度对脊腹褐虾分布影响显著(p<0.01),脊腹褐虾CPUE与水深呈显著正相关,在水深80 m海域CPUE较高。海水底层温度为6～12℃时,脊腹褐虾CPUE与海水底层温度呈正相关,海水底层温度为12～20℃时呈负相关,最适宜海水底层温度约为12℃。
2020年07期 v.50;No.310 56-62页 [查看摘要][在线阅读][下载 1326K] [引用频次：6 ] - 武瑞;李建超;叶振江;王斌;刘淑德;董秀强;田永军;
作为黄海的代表性冷温性鱼类,大头鳕(Gadus macrocephalus)的资源量近年逐渐上升趋势,其中幼鱼所占比重较大,种群丰度及补充都受到黄海冷水团的影响,作为2龄性成熟鱼种,探究其当年生和非当年生幼鱼分布和生长的季节变化及与黄海冷水团的关系对了解大头鳕的资源变动有重要意义。本研究基于2016年10月、2017年5和8月的调查结果,分析了黄海冷水团存在时期的海洋环境特征与大头鳕幼鱼分布及生长特征的关系。研究显示,春季,幼鱼主要分布于青海渔场、石岛渔场和连青石渔场,非当年生幼鱼和当年生幼鱼随栖息地水深分别呈东西两区块分布。夏季,幼鱼主要位于122.00°E以东、底温低于10℃的黄海中部较深海域,有少部分分布于黄海北部,这与黄海冷水团强盛时期南北低温中心的位置有关。秋季,黄海北部大头鳕幼鱼的渔获量明显减少,仅在石岛渔场和连青石渔场大头鳕的种群密度仍较高。广义相加模型(Generalized Additive Models, GAM)分析结果显示,温度和盐度对大头鳕幼鱼的资源丰度指数(单位捕捞努力量渔获量(Catch Per Unit Effort, CPUE))有显著影响,当栖息地水域盐度在31.90和32.80附近,底温在8.5℃左右时,大头鳕幼鱼的CPUE较高。体长-体重关系显示,春季,幼鱼呈负异速生长,夏秋季呈正异速生长,黄海冷水团强盛时期较高的有机质含量及初级生产力造成的丰富饵料可能是导致大头鳕夏秋季b值较高的原因,因此黄海冷水团的季节变化对大头鳕的分布和生长均有显著影响。
2020年07期 v.50;No.310 63-73页 [查看摘要][在线阅读][下载 2859K] [引用频次：4 ] - 孙跃;沈阳;戴铃灵;赵婉婷;吴月娇;朱丽岩;
根据2016年7月和2017年1月在黄海进行的57个站位的调查数据,研究了大型网采集的浮游动物的种类组成、丰度、生物量、群落聚类、优势种、多样性、均匀度、丰富度以及与环境因子的关系。本次调查共鉴定出浮游动物97种,其中夏季67种,冬季76种。该海区夏季浮游动物的丰度和生物量的高值区分布在黄海冷水团和长江口附近海域,冬季分布在黄海暖流主轴部分。根据各站位的地理位置和浮游动物相似程度,对黄海浮游动物Cluster聚类和MDS多维定标分析,将夏季划分为4个群落,将冬季划分为3个群落。共计有8个优势种类,夏季的优势种多为桡足类,冬季除中华哲水蚤(Calanus sinicus)优势度占绝对优势外,其余优势种的优势度较为相近。将浮游动物的丰度、生物量和生物多样性指数和环境因子做相关性分析得出:温度、盐度是影响黄海浮游动物群落结构的主要影响因子。
2020年07期 v.50;No.310 82-93页 [查看摘要][在线阅读][下载 4268K] [引用频次：10 ] - 于海潮;张洪海;高旭旭;杨桂朋;
以旋链角毛藻(Chaetoceros curvisetus)为研究对象,通过实验室培养,研究了温度和pH变化对其生长周期内生物量及培养液中二甲基硫(DMS)和二甲巯基丙酸内盐(DMSP)含量的影响。设置的4组实验条件分别为pH=7.8,20℃、pH=7.8,25℃、pH=8.1,20℃和pH=8.1,25℃。实验结果表明,pH=8.1,20℃时,旋链角毛藻生长情况最佳,而pH=7.8,25℃时,旋链角毛藻生长情况最差。温度升高时藻密度、比生长率、DMS和DMSP浓度均有明显的降低,pH减小时四者略有降低。四组实验中旋链角毛藻单细胞释放DMS浓度的峰值(4.54×10~(-5),2.71×10~(-5),4.67×10~(-5),3.46×10~(-5)μmol·cell~(-1))均出现于藻类生长的衰亡期。说明旋链角毛藻衰亡期细胞破裂会导致大量DMSP进入培养液中,进而降解生成DMS。
2020年07期 v.50;No.310 94-100页 [查看摘要][在线阅读][下载 788K] [引用频次：5 ] - 谢玉洪;张迎朝;李列;欧阳敏;谭军;方中于;李三福;张健男;
本文实现了基于三维τ-p变换的鬼波压制技术,对南海文昌A凹陷区三维地震资料进行鬼波压制,偏移数据体中紧随一次波信号的鬼波旁瓣得到明显压制,地层反射更加清晰、信噪比显著提高。实际数据处理结果证明了三维τ-p域鬼波压制技术对浅水区常规拖缆三维地震鬼波剔除的有效性。
2020年07期 v.50;No.310 101-107页 [查看摘要][在线阅读][下载 3249K] [引用频次：1 ] - 郭啟民;何兵寿;史才旺;
弹性波全波形反演对地震数据的低频成分具有很强的依赖性。当多分量地震数据缺失低频成分时,混合域频率多尺度全波反演方法容易陷入局部极值,得到错误的反演结果。为降低弹性波波形反演的对初始模型的依赖,提出了Laplace-Fourier域反演与混合域反演相结合的反演策略,其基本思路为:先应用Laplace-Fourier域反演对低频缺失的地震数据指数衰减并反演,重建出模型的中、长波成分,然后将该模型作为后续混合域反演的初始模型,利用多尺度反演逐步恢复模型的短波长成分。模型数据的反演结果显示,在数据缺失低频时利用Laplace-Fourier域反演可获得一个更加准确的长波长纵、横波速度模型,将此模型作为混合域频率多尺度反演的初始模型能够更好地重建地下介质的弹性参数,从而得到更准确的结果。
2020年07期 v.50;No.310 108-116页 [查看摘要][在线阅读][下载 3260K] [引用频次：3 ] - 张倩;刘晓朋;张旭;洪波;季军远;
探究了低负荷下盐胁迫对ANAMMOX污泥EPS特性的影响。当盐浓度低于10 g·L~(-1),厌氧氨氧化脱氮性能未受显著影响,NH~+_4-N和NO~-_2-N去除率接近100%,NO~-_3-N浓度略有升高;当盐浓度提升至15 g·L~(-1)后,脱氮效果急速下降,NO~-_3-N浓度持续升高,TN去除率最低为53.9%。后经较长时间盐浓度10 g·L~(-1)工况下运行恢复,厌氧氨氧化菌耐盐性经驯化后提高,脱氮效果得到提升;而后继续提升盐浓度至15 g·L~(-1),脱氮效果维持稳定。随盐浓度增加,EPS含量递增,由8.00 mg·g~(-1)VSS增至13.35 mg·g~(-1)VSS,增幅为66.9%;EPS中主要为TB-EPS,平均占比为81.2%。LB-EPS、TB-EPS中均以PN为主,其平均占比分别为77.0%与91.1%,主要组成为芳香族蛋白类物质与色氨酸蛋白类物质。LB-EPS和TB-EPS的三维荧光光谱图和傅里叶红外光谱图分析表明,盐浓度提升引起ANAMMOX污泥中EPS含量、EPS中蛋白质含量构成及官能团组成产生相应的应答,以抵御高盐对功能微生物的不利影响,从而稳定ANAMMOX工艺脱氮性能。
2020年07期 v.50;No.310 117-126页 [查看摘要][在线阅读][下载 3516K] [引用频次：17 ] - 谭俊哲;边冰冰;司先才;王树杰;袁鹏;
根据潮流能水轮机的工作条件与技术要求,开发新型潮流能水轮机叶片专用翼型。建立多目标优化模型,采用遗传算法进行寻优求解,得到最大相对厚度范围为12.6%～38.8%的五种新翼型,构成潮流能水轮机叶片专用翼型族系列。开发了水平轴潮流能水轮机设计软件,搭建潮流能水轮机叶片翼型数据库,通过在潮流能水轮机设计软件中调用叶片翼型数据,为潮流能水轮机叶片设计提供方便。
2020年07期 v.50;No.310 127-134页 [查看摘要][在线阅读][下载 1352K] [引用频次：16 ] - 李博文;高明星;张延昌;刘刚;黄一;
FPSO与穿梭油轮进行串靠外输过程中,穿梭油轮首部可能与FPSO尾部发生碰撞事故,称为"尾碰"。目前的相关研究主要集中在碰撞过程中的风险分析,缺少对FPSO"尾碰"事故碰撞性能的合理分析与评估。本文针对某15万吨级FPSO,基于动态非线性有限元分析软件ABAQUS,采用同步损伤分析技术,研究了串靠外输过程中FPSO与穿梭油轮之间由于过分纵荡运动而引起的碰撞事故。通过数值仿真计算,分析了包括"尾碰"后结构的损伤变形、应力应变关系、碰撞力和吸能情况的船舶碰撞内部动力学,进而对FPSO尾部结构的碰撞性能进行评估。结果表明,FPSO尾部结构中板材结构吸收的能量约占尾部结构总吸能的75.5%,其吸能能力显著优于T型骨材结构,研究结果对FPSO尾部结构的耐撞性设计具有一定的参考意义。
2020年07期 v.50;No.310 135-142页 [查看摘要][在线阅读][下载 1640K] [引用频次：2 ] - 郑旭;冯晨;李腾跃;程伦;何波;
基于复杂网络的时间序列分析是目前的热点研究方向之一,但实际数据中往往存在噪声,限制了复杂网络对时间序列波动模式的有效描述。针对这一问题,本文提出了一种改进的预处理算法,该算法将映射与密度峰值聚类相结合,基于波动模式的相似性对时间序列分别进行处理,在去除数据中冗杂波动的同时,保留了绝大部分关键点。对预处理后的时间序列,以波动模式为节点,不同模式之间的转换为连边,构建有向加权复杂网络。应用上述方法对Lorenz系统仿真数据和水下自主航行器(AUV)实际航行数据进行实验,并分析复杂网络中的动力学统计量。研究结果表明,基于本文预处理算法构建出的复杂网络能够有效克服噪声带来的不利影响,更加准确地描述复杂非线性系统的状态。
2020年07期 v.50;No.310 143-152页 [查看摘要][在线阅读][下载 2386K] [引用频次：0 ] - 刘珑龙;崔静;马明姣;
本文研究了应用于离散变结构控制系统的一种新的趋近律方法,即一个二阶递推的趋近律方法。利用新趋近律方法设计了一个和当前时刻相关的前两个样本点的递推二阶控制器;基于Lyapunov函数法,利用提出的二阶趋近律方法证明了离散变结构控制系统的渐近稳定性和滑模的有限时间可达性;说明了此方法在不确定离散变结构控制系统中的稳定性研究中的可行性。新方法可大幅度消弱抖振,使系统运动最终趋于原点,还能使系统的准滑动模态保持步步穿越切换面,较好的改善了趋近过程。
2020年07期 v.50;No.310 153-158页 [查看摘要][在线阅读][下载 195K] [引用频次：4 ]