中国海洋大学学报(自科版)


研究论文

  • 不同辐射强迫下大西洋经向翻转环流对海洋的影响

    李心月;陈显尧;

    有卫星高度计观测的近三十年来,观测数据显示,北大西洋经向翻转环流(Atlantic Meridonal Overturing Circulation, AMOC)增强时全球变暖减缓,而AMOC减弱时变暖加速,与以往利用数值模式给出的AMOC与全球气候变化同位相的认识不同。本文利用海洋再分析数据中的温度、盐度和海流场,分析了AMOC通过调节海洋热量分配进而影响全球气候变化的特征。结果显示,在二十世纪初期,AMOC与全球平均海表面温度(Sea Searface Temperture, SST)变化同位相,而随着温室气体辐射强迫逐渐增强,两者的关系发生了变化:AMOC增强导致北大西洋副极地中深层热输送增强,缓解了表面辐射强迫引起的全球SST升温,全球变暖减缓;AMOC减弱时,向中深层的热输送减少,表层辐射强迫几乎全部用来加热表层海洋,全球加速变暖。再分析数据证实过去和现代气候中AMOC对全球SST的影响存在差异。

    2022年05期 v.52;No.334 1-8页 [查看摘要][在线阅读][下载 2153K]
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  • 全球增暖背景下大气经向热量输送气候变化特征

    李张瑞;余锦华;李青青;纪源;

    基于1979—2019年ERA5月平均资料,采用信息流和线性回归分析大气经向热量输送(Atmospheric heat transpont, AHT)线性趋势,并讨论全球增暖和Hadley环流对AHT的影响程度。结果表明:AHT在南北半球各纬度带及不同季节表现出不同的变化特征:6—8月,15°N—65°N和35°S—60°S分别呈现向北输送减弱和向南输送增强的趋势,12—2月,5°N—15°S和15°N—40°S分别呈现向北输送增强和向南输送减弱的趋势,表明从夏半球向冬半球的AHT净通量有增加的趋势。信息流显示,经向不均匀增暖是北半球夏季向极AHT减弱的原因。南半球冬季,Hadley环流边界南移导致潜热在副热带的辐散中心南移,感热在副热带的辐散中心南移与环流边界南移相互反馈。北半球春(秋)季,感热向赤道辐合增强(减弱)与Hadley环流增强(减弱)相互反馈。南半球春季,Hadley环流增强导致位能向副热带辐合增强,南半球秋季,Hadley环流增强导致潜热向赤道辐合增强。

    2022年05期 v.52;No.334 9-18页 [查看摘要][在线阅读][下载 2166K]
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  • 青岛海岸大气中氨和有机胺的特征、来源及气粒分配研究

    任晓萱;姚小红;孟赫;

    本研究聚焦2019年8—10月、11—12月在青岛近海岸地区在线离子色谱观测数据,并以8—10月Denuder采样器同步测定的气态和颗粒态氨和有机胺为辅助,分析了氨和有机胺的浓度变化、气体来源以及气粒分配。结果显示,观测期间氨气和气态有机胺分别受海洋源和陆地源的影响。在8—10月观测时段,来自陆地源的氨和有机胺浓度水平要明显高于海洋源。NH_3和DMA_(gas)通常在每天的6:00—8:00、10:00—12:00出现较高值。NH~+_4、DMAH~+、NO~-_3通常在每天的3:00—6:00出现较高值。在11—12月观测时段,来自陆地源的浓度水平与海洋源相当,在此基础上,利用E-AIM-Ⅱ热力学平衡模型研究了氨和有机胺的气粒分配,模拟结果显示:在8—10月观测期间,气粒分配浓度与相对湿度具有一定的关系,而11—12月并非如此。

    2022年05期 v.52;No.334 19-31页 [查看摘要][在线阅读][下载 3778K]
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  • 基于不同投喂模式的循环水养殖系统中三级生物滤池运行效率研究

    孙雪倩;李丽;董双林;侯润川;赵鑫;

    为研究斑石鲷(Oplegnathus punctatus)循环水养殖系统(RAS)三级生物滤池的水处理效果及影响其处理效果的因素,本文测定了系统各单元的重要水质指标,使用典型判别分析法(CDA)和Pearson相关性分析法,分析了不同投喂模式下生物滤池去除水体含氮化合物的效果及其与水质因子间的相关性。研究显示,养殖池出口与生物滤池出口水体中总氨氮(TAN)、亚硝氮(NO~-_2-N)和化学需氧量(COD)差异显著(P<0.05),而硝态氮(NO~-_3-N)、溶解活性磷(SRP)、总氮(TN)、总磷(TP)和总悬浮固体(TSS)无显著差异(P>0.05)。CDA分析表明,生物滤池对TAN有明显去除作用;相关性分析显示,TAN去除率与水中TAN浓度、温度、TN和TP呈显著正相关(P<0.05),与pH和溶解氧(DO)呈显著负相关(P<0.05);生物滤池TAN去除率人工投喂模式显著高于自动投喂机模式(P<0.05)。不同投喂模式下,养殖池TAN、NO~-_2-N和NO~-_3-N的日变化规律不同,自动投喂机模式下养殖池的水质更稳定。不同投喂模式下,生物滤池内TAN浓度及其每小时TAN去除率的变化规律与养殖池相似,日间生物滤池进水TAN负荷高时,每小时TAN去除率也高,最高达到57.05%。研究结果表明,生物滤池能有效去除废水中TAN,投喂模式可显著影响养殖系统的水质和生物滤池的运行效率。

    2022年05期 v.52;No.334 32-43页 [查看摘要][在线阅读][下载 2650K]
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  • 秋季海南省新英港红树林湿地的海洋线虫群落结构研究

    邹明明;郭玉清;甘加成;

    为初步探究海洋线虫分布的纬度差异、海洋线虫群落是否受红树植物沉积物的影响及补充海南省红树林湿地的海洋线虫群落结构的研究资料,于2020年秋季在海南省新英港红树林湿地设置的3个断面采集沉积物样品,对小型底栖动物的类群组成、丰度、生物量及海洋线虫群落结构和多样性等进行研究。研究共鉴定出5个以上的小型底栖动物类群,分别为海洋线虫、多毛类、寡毛类、桡足类、动吻类以及其他未鉴定类群。小型底栖动物总平均丰度为(1 067.3±844.6) ind·10 cm~(-2)。海洋线虫为最优势类群,占小型底栖动物丰度的98.92%。共鉴定出海洋线虫36种,隶属于15科29属。优势种为宽交接器三齿线虫(Trissonchulus latispiculum)、短毛裸口线虫(Anoplostoma tumidum)、Ptycholaimellus sp.、短毛吞咽线虫(Daptonema brevisetosum)和Adoncholaimus sp.。优势属(优势度≥5%)为三齿线虫属(Trissonchulus)、吞咽线虫属(Daptonema)、折咽线虫属(Ptycholaimellus)、拟囊咽线虫属(Parasphaerolaimus)、近瘤线虫属(Adoncholaimus)、裸口线虫属(Anoplostoma)、扎洛线虫属(Zalonema)和微口线虫属(Terschellingia),其优势度分别为22.78%、11.09%、10.40%、8.23%、6.66%、6.16%、5.47%和5.18%。新英港红树林湿地的海洋线虫摄食类型丰度百分比由高到低依次为:捕食者或杂食者(2B型)>非选择性沉积食性者(1B型)>刮食者或硅藻捕食者(2A型)>选择性沉积食性者(1A型)。新英港红树林湿地海洋线虫的群落结构与不同红树植物形成的沉积物有关。

    2022年05期 v.52;No.334 44-54页 [查看摘要][在线阅读][下载 1797K]
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  • 青岛近海小黄鱼群体遗传多样性比较分析

    郑建;赵祥;徐浩;宋娜;

    小黄鱼(Larimichthys polyactis)是我国重要的经济鱼类,为探究青岛近海小黄鱼群体的种质资源现状及遗传多样性变动情况,本研究利用线粒体DNA控制区序列及微卫星标记,对青岛近海小黄鱼的遗传多样性和遗传结构进行了研究。研究显示:线粒体DNA控制区序列和微卫星标记均检测到青岛近海小黄鱼存在较高的遗传多样性水平,且略高于历史数据;在基于线粒体DNA控制区单倍型构建的NJ系统树和网络图中均未发现明显的谱系结构;基于微卫星标记的遗传距离(δ_μ)~2、主成分分析和STRUCTURE分析结果与线粒体DNA标记的结果基本一致,表明青岛近海不同季节的小黄鱼样本不存在显著的遗传分化。以上结果表明,近年来青岛近海小黄鱼群体的遗传多样性有所上升。

    2022年05期 v.52;No.334 55-65页 [查看摘要][在线阅读][下载 1992K]
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  • 高效自动化HD-Marker文库构建流程的建立及评估

    杨志辉;吕佳;刘平平;张天琦;黄晓文;倪萍;包振民;王师;

    针对HD-Marker (High-throughput, sequencing-based GoldenGate approach)技术应用于育种研究时面临的短时间内快速完成大批量样品基因分型的挑战,本研究基于自动化移液工作站建立了HD-Marker文库自动化构建体系并评估了此方法在文库构建中的可靠性。本研究基于自动化移液工作站建立了HD-Marker文库自动化构建流程,并评估了此方法在文库构建中的可靠性。结果表明扩增产物具有较高均匀性,浓度范围在23.1~38.7 ng/μL之间;90.63%的文库可获得清晰文库条带;文库位点捕获效率均在97%以上,分型位点比例能达到100%,与标准WGS文库数据相比,位点分型准确性也在97%~100%之间。此自动化文库构建流程可并行处理96个样品的文库制备,整体运行时间仅为人工操作的1/7。本研究首次实现了标准化的自动化HD-Marker基因分型文库制备,为大规模育种群体的基因分型效率的提高提供依据,并为全基因组选择育种的实施提供了具有实用价值的高效率技术平台。

    2022年05期 v.52;No.334 66-75页 [查看摘要][在线阅读][下载 1574K]
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  • 坛紫菜响应失水胁迫的代谢组学分析

    陈睿;杜国英;管晓伟;陈念慈;曹敏;茅云翔;王冬梅;

    为探究坛紫菜响应失水胁迫的机制,以坛紫菜(Pyropia haitanensis)为研究对象,采用超高效液相色谱-串联四级杆质谱(UPLC-MS/MS)技术分析了坛紫菜叶状体在失水/复水胁迫下的代谢组学变化。在坛紫菜提取物中检测和鉴定到了大量代谢物(已知的有206种)。利用Analyst 1.6.1软件对原始质谱数据进行采集,通过偏最小二乘判别分析法(PLS-DA)分析主成分,寻找差异代谢物。本研究发现坛紫菜失水组与正常对照组的代谢组间共有58种差异代谢物,失水条件下有38种上调,20种下调,主要包括一些氨基酸类及氨基酸衍生物、苯丙素类、甘油磷脂、核苷酸及其衍生物、黄酮类及类黄酮类、还有植物激素;富集到3条代谢通路,分别是氨酰-tRNA生物合成、嘌呤代谢以及半胱氨酸和蛋氨酸代谢通路。具有抗氧化能力的黄酮类物质、渗透保护因子脯氨酸和甜菜碱在叶状体失水时含量均升高,这表明它们在坛紫菜响应失水逆境中起重要的作用。坛紫菜失水组与复水组组间也存在较大代谢物差异,共筛选出50种差异代谢物,复水后有30种上调,20种下调,主要包括儿茶素及其衍生物、甘油磷脂、黄酮类、脂肪酸、萜类、氨基酸衍生物、苯丙素类以及植物激素类;富集到5条代谢通路,包括:半胱氨酸/蛋氨酸代谢、甘氨酸/丝氨酸/苏氨酸的代谢、D-丙氨酸代谢、氨酰-tRNA生物合成和ABC转运通路。坛紫菜复水组与对照组的组间有42种差异代谢物。与对照组相比,复水组有31种代谢物上调和11种下调,主要包括氨基酸类及氨基酸衍生物、儿茶素衍生物、黄酮类、苯丙素类、萜类和脂肪酸等,仅富集到半胱氨酸和蛋氨酸代谢这一条代谢通路。多种代谢物的变化说明坛紫菜中有多种响应胁迫的策略来使其适应生存环境。

    2022年05期 v.52;No.334 76-85页 [查看摘要][在线阅读][下载 2418K]
    [引用频次:1 ]
  • 海洋酸化与陆源DON对米氏凯伦藻和东海原甲藻生长的影响

    张艳红;贺云凤;李克强;张现盛;杨锐;逄凯;梁生康;王修林;

    本文通过实验室培养实验,研究以生活源溶解有机氮(DON)为氮源和不同水平pCO_2(380和800 ppmv)条件下,DON和海洋酸化对东海原甲藻(Prorocentrum donghaiense)和米氏凯伦藻(Karenia mikimotoi)两种典型赤潮甲藻生长和竞争的影响。结果表明,在高pCO_2水平下,东海原甲藻和米氏凯伦藻的生长均受到抑制,表现为过氧化氢酶(CAT)或超氧化物歧化酶(SOD)活性增加,而对DON的吸收则影响不大。在以DON为氮源单独培养条件下,东海原甲藻较米氏凯伦藻生长更快,表现为更快的生长速率和更高的DON吸收亲和力指数(V_(max)/K_s)。在以DON为氮源混合培养条件下,快速生长的东海原甲藻在初始阶段成为优势藻种,而生长较慢的米氏凯伦藻能继续利用环境中DON,在后期演替成为优势种。海洋酸化(pCO_2:800 ppmv)可能会因米氏凯伦藻的生长受到更大的影响,从而降低了其在赤潮后期与东海原甲藻的竞争优势。本文的研究成果有助于对控制和缓解东海原甲藻和米氏凯伦藻赤潮提供科学依据。

    2022年05期 v.52;No.334 86-96页 [查看摘要][在线阅读][下载 7302K]
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  • 珠江三角洲河网流量的时空变化及影响因素

    黄畅;王永红;杨清书;刘锋;

    珠江三角洲河网形势复杂,水沙分配变化多样。本文研究珠江三角洲河网间隔近20年(1999—2017)的16站位的同步洪枯季径流分配格局变化和原因,为防洪减灾、航道输运等河口工程和管理提供重要参考。采用洪季(1999年7月、2017年7月)与枯季(2001年2月、2016年12月)珠江河网16个重点测站同步径流量观测数据进行流量分配变化研究。结果显示:洪季河网上游流量约为30 000 m~3/s,是20年前的0.92倍,主要受降雨量减少的影响;枯季珠江河网上游流量为7 500 m~3/s,是20年前的2.3倍,主要是由于上游水库建设,对洪枯季入网流量进行调节的结果。1999—2017年马口站分流比变化不显著,但呈现增长趋势(洪、枯季分别增长2%、7%),主要由于1999年后西江河道下切更为严重造成,但仍小于20世纪90年代以前。20年来洪、枯季流量最大的三个入海通道一直为磨刀门、虎门和洪奇沥。对于整个河网来说,马口、三水以及其他各分汊节点分流比虽有所改变,但相对稳定,入海通道也保持不变,说明珠江三角洲近20年来保持径流分配以及入海通道流量的相对稳定性。

    2022年05期 v.52;No.334 97-106页 [查看摘要][在线阅读][下载 2491K]
    [引用频次:3 ]
  • 三轴磁通门传感器温漂误差分析及其校正方法

    刘浩;李予国;丁学振;封常青;

    本文通过温漂补偿实验分析了三轴磁通门传感器的温漂特性,并提出基于最小二乘法的温漂补偿模型对传感器进行温漂误差校正。物理实验与实测数据校正结果表明,考虑温漂误差校正是必要的,温漂补偿模型不仅能有效地校正传感器的温漂误差,而且在系统误差校正的基础上进行传感器的温漂误差校正还能进一步提高传感器的测量精度。

    2022年05期 v.52;No.334 107-113页 [查看摘要][在线阅读][下载 1861K]
    [引用频次:10 ]
  • 冲刷地形下近壁面串列双圆管绕流问题的数值模拟

    鲁小辉;张嶔;杨博;梁丙臣;

    为探究复杂地形条件对串列双圆管局部流场及圆管受力特征的影响,本文基于Spalart-Allmaras改进延迟分离涡模拟(Improved detached eddy simulation, IDDES)湍流模型,利用开源OpenFOAM求解器模拟了7种不同水平间距条件下串列双圆管在冲刷地形下的流场特征。分析了在不同水平间距条件下,上、下游圆管的受力特征、平均流场特征及瞬时涡量场特征,探究了双圆管下方冲刷坑的成因。模型结果显示,在冲刷地形下,随着两管之间水平间距的变化,两圆管的尾迹同样会经历从延伸体流态到重新附着流态,最后发展至共同脱落流态的变化。在冲刷地形条件下,上游圆管会受到一个流体施加的向下作用力。当两管尾迹处于重新附着流态时,上游圆管的涡脱落会被抑制,下游圆管在较小的水平间距条件下会受到一个负向的拖曳力,随着水平间距的增大逐渐转为正向。通过对平均流场和瞬时涡量场的分析可知,在水平间距较小的情况下,冲刷坑的形态主要受制于平均水流。而在水平间距较大的情况下,下游冲刷坑的发展主要受到上游圆管涡脱落的影响。

    2022年05期 v.52;No.334 114-121页 [查看摘要][在线阅读][下载 2707K]
    [引用频次:0 ]
  • 基于多尺度联合置换熵的海洋时间序列同步性研究

    赵玮奇;武雅洁;邹华志;孙永鑫;

    针对目前风生流的实测时间序列同步性研究的不足,本文采用多尺度联合置换熵,构建了DI指数、同步性指数I_(sync)和同步性指标α,对模拟时间序列和海洋实测时间序列进行了计算和分析。计算结果表明:同步性指数I_(sync)和同步性指标α能够识别时滞同步性和周期同步性;对涨落潮分离以后的数据进行分析,发现所有测站在落潮期间风应力对表面流向的影响更大。本文研究成果对分析和研究特定区域天文潮的涨落对风生流的影响有一定的理论指导和借鉴意义。

    2022年05期 v.52;No.334 122-130页 [查看摘要][在线阅读][下载 2196K]
    [引用频次:0 ]
  • 基于贝叶斯网络的信息系统风险评估研究

    王鹏;徐建良;

    信息系统安全风险评估能够协助风险管理人员对风险进行优先排序,分配重新限制的资源来减轻风险,并做出进一步的防御决策。本文主要从分析网络及信息系统中重要威胁因素入手,通过多态系统事件树,反映不同威胁风险因素可能导致的不同状态,在此基础上构建贝叶斯网络,实现对系统的风险评估,以检验由这些威胁引起的网络安全问题处理机制,达到识别威胁、区分风险优先级的目的,有助于在不同威胁风险下安全策略的制定。

    2022年05期 v.52;No.334 131-138页 [查看摘要][在线阅读][下载 1737K]
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  • Toeplitz算子■的约化子空间研究

    陈熠;石岩月;

    本文主要研究双圆盘Bergman空间上以■是正整数)为符号的Toeplitz算子T_φ的约化子空间问题。该符号函数的解析部分和共轭解析部分中均含有变量z和w,具有代表性,这也给研究带来一定的难度。首先,找到了一簇两两正交的T_φ的极小约化子空间,且这些极小约化子空间的直和等于全空间。然后,讨论了这些极小约化子空间之间的酉等价关系。最后,给出了由T_φ生成的冯诺依曼代数的换位代数结构。

    2022年05期 v.52;No.334 139-148页 [查看摘要][在线阅读][下载 938K]
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