- 毛政;王楠;宋德海;鲍献文;仲毅;
本文以黄河口切变锋为对象，基于静止轨道海洋水色成像仪(Geostationary Ocean Color Imager, GOCI)遥感数据和水沙观测数据，建立了高精度的渤海海表悬浮体浓度(Suspended Sediment Concentration, SSC)反演公式，采用最大互相关(Maximum Cross Correlation, MCC)法和SSC梯度相结合的方法，有效识别了遥感观测的锋面时空特征；同时基于有限体积海岸海洋模型(Finite-Volume Community Ocean Model, FVCOM)建立了适用于渤海的水动力模型，将FVCOM流场数据与海表SSC相结合，研究了黄河口切变锋对悬浮体通量的影响与河口泥沙输运路径。结果表明，切变锋从黄河口往东南方向移动，历时2～3 h,消失于10 m等深线附近，内涨外落(Inner-Flood-Outer-Ebb, IFOE)型切变锋的长度较內落外涨(Inner-Ebb-Outer-Flood, IEOF)型更长，IFOE型切变锋的平均长度约为22.4km,最长能达到41km以上，而IEOF型切变锋平均长度约为16.9km; IFOE型切变锋消失的位置较IEOF型偏南。切变锋带由于具有低流速特征，能显著减小悬浮体通量，使大部分泥沙沉积在河口。切变锋处悬浮体通量不足其内侧的50%,超过50%的悬浮泥沙被切变锋阻隔在锋面内侧。切变锋使悬浮体通量提前减小，在6 m以浅海域即开始锐减。在潮流和锋面的影响下，非汛期黄河口泥沙主要往南或东南向莱州湾中部输运，再往东北输向莱州湾外，极少部分往西北和渤海中部输运。
2022年06期 v.52;No.335 13-26页 [查看摘要][在线阅读][下载 5153K] [引用频次：0 ] - 宋美琪;张苏平;戴光耀;
2014年5月17—18日“东方红2号”科考船在黄海捕捉到一次海雾过程中的重力波活动迹象。本文利用船测、卫星云图和再分析资料，结合中尺度模式天气研究和预报系统(WRF,Weather Research and Forecasting)模式下嵌套的大涡模式(LES,Large-Eddy Simulations)模拟，对此次海雾进行研究，分析重力波在海雾生成和发展阶段的作用。分析表明：(1)此次海雾过程中船载激光测风雷达测得的重力波波长800～1 000 m,周期6～8 min,位相向东北方向传播，相速约2 m/s;船载自动气象站和涡动相关通量观测系统记录的能见度、温度和垂直速度等存在周期为5～8 min的规律振荡；中分辨率成像光谱仪(MODIS)卫星显示的海雾云图上呈现了与重力波有关的滚轴状特征。(2)垂直速度振幅增大，伴随降温、增湿，在原来已经接近饱和的气层中，增强的湍流混合作用使混合层空气达到过饱和并发生凝结，液态水含量增大，在长波辐射冷却机制共同作用下，海雾生成并发展。(3)基于WRF模式下嵌套LES模式，较为准确地重现了海雾过程中出现的重力波特征，模式结果验证了重力波对海雾的发生起到触发作用。
2022年06期 v.52;No.335 27-38页 [查看摘要][在线阅读][下载 4182K] [引用频次：0 ] - 郑杰;王绚;马纯永;陈戈;
中尺度涡旋在世界各大洋中广泛存在，对海洋物质能量的输送以及海洋与大气间的能量交换起着重要作用。南大洋区域中尺度涡旋的活动受海底地形、流场、风场等多重因素的影响，呈现出一些独特的移动规律。为了高效、准确地得到南大洋区域中尺度涡旋的移动特征，本文提出基于方向的轨迹时空聚类算法。首先，采用最小描述原则将涡旋轨迹按照特征点划分为多条线段；其次，在时空聚类的基础上提出阈值确定原则和方向距离的度量方法，对涡旋线段进行聚类；最后，根据聚类结果提取涡旋迁移通道。实验结果表明，45°S以北均为西向的涡旋迁移通道，45°S以南均为东向的涡旋迁移通道，这与大洋环流的流向基本一致；从涡旋迁移通道的统计特征来看，西向所包含的涡旋在南半球的夏季达到峰值，东向所包含的涡旋在冬季达到峰值，东向所包含涡旋的涡旋动能比西向高；从涡旋的性质来看，在南大洋区域，暖涡(Anticyclonic Eddy, AE)和冷涡(Cyclonic Eddy, CE)的涡旋迁移通道在统计特征、地理位置和移动方向上都极其相似。
2022年06期 v.52;No.335 39-49页 [查看摘要][在线阅读][下载 3627K] [引用频次：0 ] - 梁日深;杨杰銮;谢瑞琳;陈厚桦;李江涛;秦真东;林蠡;李清清;
为从分子水平阐明巨石斑鱼(Epinephelus tauvina)与斜带石斑鱼(Epinephelus coioides)的物种有效性及分类地位，本研究采用PCR扩增和测序的方法获得巨石斑鱼和斜带石斑鱼线粒体基因组全序列，对两基因组结构特征及序列差异进行比较分析。研究表明，巨石斑鱼与斜带石斑鱼的线粒体全长分别为16 787和16 798 bp,序列共存在11 bp长度差异。两种石斑鱼线粒体基因组全序列由13个蛋白编码基因、22个tRNA基因、2个rRNA基因和一段非编码控制区(D-loop区)组成。对两种石斑鱼线粒体基因组13个蛋白编码基因、2个rRNA及D-loop区等分子标记序列比对分析可知，两种石斑鱼16个基因序列遗传距离差异在5.9%(16S rRNA)～40.6%(D-loop)之间，这揭示了巨石斑鱼与斜带石斑鱼在分子水平上存在较大遗传差异，超出了种以上的分化水平。基于12个蛋白编码基因构建的分子系统进化树显示，巨石斑鱼与蜂巢石斑鱼(Epinephelus merra)聚为一支，斜带石斑鱼与马拉巴石斑鱼(Epinephelus malabaricus)聚为一支，两者位于不同的分支类群，进化地位相对较远。研究结果表明，两种石斑鱼虽然外部形态特征极为相似，但分子水平存在巨大差异，亲缘关系较远，两者不能混淆为同一物种。
2022年06期 v.52;No.335 50-61页 [查看摘要][在线阅读][下载 2348K] [引用频次：0 ] - 陈智威;许然;郑小东;
为探究急性氨氮胁迫对长蛸(Octopus minor)组织结构的影响，本实验以长蛸成体为研究对象，设置对照组(0 mg/L)和低(87.0 mg/L)、中(143.5 mg/L)、高(204.0 mg/L)氨氮浓度组，对长蛸胁迫48 h后，观察其鳃、肝脏和肾脏组织结构。研究发现，随着氨氮胁迫浓度升高，肾细胞核直径无明显差异，但细胞不断缩小，肾小管之间空隙变大，有大量组织液渗出；肝细胞核直径逐渐增大，细胞排列逐渐松散，中央静脉管壁的完整度逐渐降低，肝组织的部分结构损坏；鳃细胞核直径逐渐增大，排列松散，部分细胞核开始溶解，空泡化不断加剧。研究结果显示，组织结构损伤程度与氨氮胁迫浓度呈正相关，氨氮胁迫浓度越高，长蛸的组织结构损伤程度越明显，其中肾脏损伤程度较大，肝脏和鳃次之。
2022年06期 v.52;No.335 62-68页 [查看摘要][在线阅读][下载 2243K] [引用频次：0 ] - 赵懋林;陆化杰;杨思哲;何静茹;王洪浩;陈子越;陈新军;
为探究春季西北印度洋鸢乌贼(Sthenoteuthis oualaniensis)摄食及繁殖生物学特性，采用2019年3—5月采集于西北印度洋的557尾鸢乌贼样本，研究了其摄食习性和性腺发育特征，并用残差指标分析法对其生殖投入进行了研究。研究表明，西北印度洋鸢乌贼摄食等级的分布存在雌雄差异，且同一性别在不同月份的摄食等级差异很大。在性腺发育方面，雌性性腺指数与缠卵腺指数显著相关，雄性性腺指数与精荚复合体指数显著相关。残差分析结果表明：雌性体征指标与生殖投入指标不存在显著相关性；随着性腺发育等级的提高，雌性体征指标呈下降趋势，生殖投入指标则呈上升趋势；随着摄食等级的提高，雌性体征指标呈下降趋势，生殖投入指标则呈上升趋势。雄性体征指标与生殖投入指标呈正相关关系，体征指标和生殖投入指标均随性腺发育呈上升趋势，体征指标和生殖投入指标均随摄食等级的增加呈先下降后升高趋势。研究结果表明，西北印度洋鸢乌贼在性腺发育过程中持续摄食，其生殖能量投入倾向于外源性投入。
2022年06期 v.52;No.335 69-78页 [查看摘要][在线阅读][下载 1915K] [引用频次：0 ] - 刘颖超;程潇;宋丽丽;张宇;
为了探究文昌鱼中芳香烃受体(Aryl hydrocarbon receptor, AHR)和芳香烃受体核转运蛋白(Aryl hydrocarbon receptor nuclear translocator, ARNT)是否参与化学防御以及是否存在类似脊椎动物的AHR-CYP信号通路，本研究通过基因克隆、系统进化分析、表达分析和蛋白互作分析等方法进行探究。本研究从青岛文昌鱼(Branchiostoma japonicum)中鉴定出Bjahr与Bjarnt基因，系统进化分析显示Bjahr与Bjarnt较为原始。组织表达分析显示Bjahr与Bjarnt在检测的7种组织中均有表达，且均在卵巢、精巢和脊索中表达量较高。类二噁英PCB126胁迫文昌鱼后，Bjahr、Bjarnt及生物转化酶基因cyp1、cyp3、gst和sult1a在肝盲囊中的表达都有显著升高，说明这些基因参与文昌鱼的化学防御。此外，研究中还获得了文昌鱼AHR功能域部分和ARNT的体外重组蛋白。ELISA结合实验显示，文昌鱼AHR功能域能够与ARNT结合，且脊椎动物AHR的配体PCB126能够促进这两个蛋白的结合。这些结果说明，文昌鱼AHR和ARNT可能具有脊椎动物同源蛋白类似的化学防御功能，即文昌鱼中可能存在AHR-CYP信号通路。
2022年06期 v.52;No.335 79-91页 [查看摘要][在线阅读][下载 5145K] [引用频次：0 ] - 柴正晴;李瑞环;宁志铭;董书航;宁晓燕;刘素美;
为讨论不同养殖模式下水体营养盐及浮游植物结构的变化情况，于2013年7月28日—8月7日在桑沟湾进行了现场围隔实验。实验结果显示，在磷匮乏的海域，贝类养殖引起的营养盐累积以无机态含氮营养盐为主，使得实验结束时水体DIN含量相较于初始浓度增加了39.5%～71.8%,其中NH~+_4的含量升高为初始浓度的3.0～3.5倍，是引起DIN升高的主要因素。同时，贝类的滤食作用还会促进浮游植物对DSi的吸收利用。此外，贝藻养殖会对浮游植物粒径结构产生影响，滤食性贝类的滤食作用以及藻类竞争利用营养盐，均会使水体内浮游植物偏小型化，因此nano-级和pico-级浮游植物在养殖活动的影响下更易成为优势种。
2022年06期 v.52;No.335 92-102页 [查看摘要][在线阅读][下载 2477K] [引用频次：1 ] - 管英君;程国益;陈路锋;李雁宾;
本文根据2018年6月在东海开展的航次调查结果，分析了东海水体中二甲基汞(DMHg)的分布特征及控制因素。结果表明，东海水体中DMHg的平均浓度为(0.66±1.48) pg/L。东海水体中DMHg浓度低于多数大洋水体，与地中海亚得里亚海结果相近。在空间分布上，DMHg呈现出相对复杂的分布趋势，高值区主要集中在长江口附近海域及外海站位的底层水中。垂直分布上，随着水深的增加，DMHg的浓度增加。DMHg/TMeHg(总甲基汞)和DMHg/DGM(溶解气态汞)占比分别为(0.6±4.9)%和(0.6±1.5)%,分布趋势与DMHg基本一致。Spearman相关性分析和多元回归分析结果表明，溶解氧、水温和溶解有机碳是影响水体中DMHg分布的关键控制因素。
2022年06期 v.52;No.335 103-110页 [查看摘要][在线阅读][下载 2340K] [引用频次：0 ] - 刘倩;杨福霞;简慧敏;薛淑莉;姚庆祯;
本文于2019年1—12月期间，在灌河下游进行每月1次的样品采集工作，利用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定溶解态Mn、Ni、Cu、As、Cd、Pb的浓度，并对其季节分布特征和来源进行分析。结果表明，溶解态Mn、Ni、Cu、As、Cd、Pb的浓度变化范围分别为0.99～58.39、1.86～13.66、3.44～21.84、2.30～4.28、0.016～0.096、0.33～1.01μg/L,溶解态Cu、As浓度最高值在7月，溶解态Ni、Pb浓度最高值在4月，溶解态Mn、Cd浓度在1月最高，季节性的人类活动和降雨是影响灌河下游溶解态重金属季节变化的主要因素。主成分分析表明Mn、Ni、Pb主要来源于工业废物、煤炭燃烧和汽车尾气，Cd主要来自工业源和农业源，Cu、As主要来源于农田灌溉废水和农药化肥。
2022年06期 v.52;No.335 111-118页 [查看摘要][在线阅读][下载 1210K] [引用频次：0 ] - 王金龙;张建中;黄忠来;陈杰;秦亮;
基于偏移叠加的微地震定位方法不需要拾取初至到时，通过叠加多道微地震记录计算成像能量值进行震源定位，在地面微地震监测中得到了广泛应用，但微震信号存在初至极性变化，直接叠加会减弱成像能量值，造成震源定位结果不准或者遗漏微地震事件。为了克服该缺陷，本文利用同一微地震事件波形具有的相干性，计算相邻检波点微地震记录的相干系数，提出了一种基于波形相干成像条件的微地震偏移定位方法，通过相干系数叠加构造成像函数，解决了初至极性反转的问题。模型测试和实际资料应用表明，该方法能够很好地压制噪音并消除了初至极性反转的影响，有效地提高了震源的定位精度。
2022年06期 v.52;No.335 119-125页 [查看摘要][在线阅读][下载 2034K] [引用频次：0 ] - 黄俞铭;阎妮;郑西来;刘贯群;
在研究区水文地质调查和地下水水质系统监测的基础上，本研究采用水化学方法(离子比值法、吉布斯图解法和Piper图解法)和端元混合分析-混合计算耦合数学模型，识别研究区地下水的来源，定量计算不同来源的贡献率。研究结果表明：(1)影响研究区地下水的水化学成分的主要过程包括海水入侵、矿物溶解-沉淀和阳离子交换；(2)在将研究区分为滨海区与农业活动区的基础上，识别出三个补给来源：截渗墙下游的地下咸水、大气降水和灌溉的地表水，三个补给源对滨海区地下水的平均混合比分别为34.03%、29.70%和36.27%,对农业活动区地下水的平均混合比分别为6.69%、49.03%和44.28%;(3)对于整个研究区，三个补给来源的平均混合比分别为10.22%、38.60%和51.17%。
2022年06期 v.52;No.335 126-133页 [查看摘要][在线阅读][下载 2043K] [引用频次：0 ] - 张嶔;郭子康;刘永辉;赵昌宇;许情;
为研究导管桨受水平壁面影响的流场特性，并为处理港池或航道内的局部冲刷提供理论上的参考，本文采用延迟分离涡模拟(Delayed detached eddy simulation, DDES)和滑移网格AMI(Arbitrary mesh interface)相结合的方法对在水平壁面影响下系泊和进速系数J=0.4的水平导管桨和7°倾斜导管桨进行了数值模拟。通过模拟分析发现，水平壁面对导管桨尾流有吸附作用，且对于系泊状态下的水平导管桨影响更为明显。相较于水平导管桨，倾斜导管桨受壁面影响作用出现在尾流较后阶段。对于有进速的倾斜导管桨，其尾流受斜流的影响大于受水平壁面的影响。
2022年06期 v.52;No.335 134-141页 [查看摘要][在线阅读][下载 2675K] [引用频次：0 ] - 蒋济同;韦起贤;周献祥;牛云龙;旷俊;
针对深潜器如何在深海中长时间工作，本文提出了悬置海洋中部构筑物的概念，阐述了该构筑物的初步使用功能及研究意义，并结合设计条件，对200和1 000 m~3的球形、圆柱半球形、碟形平放和立放4种情况进行了有限元模拟和计算。结果表明：在200 m水深2 m·s~(-1)流速作用下，圆柱半球形构筑物加速度明显大于其余3种构筑物的加速度，其余3种构筑物在稳态时，加速度均小于5‰重力加速度，人体难以感知。球形和圆柱半球形构筑物受漩涡脱落影响明显，位移变化复杂。相同体积时碟形平放比立放加速度大，但位移小，且随着体积的增大碟形构筑物加速度值减小，但最大位移的变化幅度会增大。故可根据构筑物的使用功能具体选用合适的构筑物形状和姿态，就本文比较的构筑物而言，碟形是构筑物相对合理的姿态。
2022年06期 v.52;No.335 142-150页 [查看摘要][在线阅读][下载 3901K] [引用频次：0 ] - 高艺萌;王卫国;
本文研究了大型M-矩阵Sylvester方程(MSE)的数值方法。利用分而治之的思想，将大型矩阵方程分解为低阶矩阵方程和低秩矩阵方程分别求解，利用递归将两部分的解胶合成原问题的解。证明了递归层对应的低阶矩阵方程和低秩矩阵方程都是M-矩阵Sylvester方程。利用MSE的保结构加倍算法分别求解低阶和低秩MSE问题，从而提高了求解原MSE问题的速度。数值实验结果表明，本文提出的分而治之方法对求解大型M-矩阵Sylvester方程是有效的。
2022年06期 v.52;No.335 151-156页 [查看摘要][在线阅读][下载 1278K] [引用频次：0 ] 下载本期数据