- 孙贞;徐天洋;黄树华;
本文利用三部风廓线雷达资料、两部多普勒雷达资料，结合常规气象观测资料、GPS/Met资料，对2020年5月17日发生在山东潍坊、青岛地区的一次冷涡冰雹天气过程进行分析。结果表明：(1)此次冰雹过程发生在有利的环境条件中，高空为典型的“上干下湿”冰雹天气特征。山东半岛及上游地区大气可降水量在对流风暴生成前不断增大，为强对流天气发生提供了有利水汽条件。(2)利用青岛、潍坊单站风廓线雷达资料计算的温度平流、风暴相对螺旋度(SRH)能清楚地指示出强对流天气发生前，低层存在较强的暖平流，且SRH在对流风暴达到风廓线测站前持续增大。(3)利用青岛、潍坊和蓬莱三部风廓线雷达联合计算了散度、涡度。散度计算结果表明，强对流天气发生前中低层辐合不断增大，强对流天气影响期间低层辐合中高层辐散，有利于强对流风暴的发展维持；涡度计算结果表明，强对流天气发生前中低层为正涡度，而中层为负涡度。强对流天气影响期间低层为气旋式旋转辐合，高层为气旋式辐散，这有利于产生较强的上升气流，为对流风暴的维持发展提供了环境条件。(4)多普勒雷达资料分析表明，南北两个对流风暴都具备生成大冰雹的条件：深厚的回波墙、三体散射回波、较强的中气旋和较大的风暴顶辐散。北部对流风暴回波还有较为宽广的有界弱回波区并具有悬浮回波。(5)较大的垂直累积液态水含量(VIL)、较高的VIL跃增值和VIL密度有利于产生持续时间长的大冰雹。强回波主体长时间维持，有利于冰雹天气长时间持续。地面大风出现在VIL和最大反射率因子在高位维持阶段，并且多出现在VIL剧烈变化阶段。
2022年10期 v.52;No.340 15-25页 [查看摘要][在线阅读][下载 3664K] [引用频次：0 ] - 马旺叶;彭红春;吴立宗;孟皓凡;
基于美国国家海洋大气管理局的最佳插值(NOAA OISST)的海表温度(SST)产品数据(1982—2019年),对南大洋海域38年间海表温度异常(SSTA)的年际变化规律进行了研究，并对SSTA与南方涛动指数(SOI)、厄尔尼诺指数(ONI)进行了相关性分析。其次还研究了南大洋海区SST年际变化规律的空间差异特征。结果显示：在南大洋西南海域(45°S—70°S,120°W—170°W)SSTA与SOI、ONI存在较强的显著相关性，体现了南大洋海域对全球气候变化的响应。基于ONI计算原理，利用该区域SST计算得到南太平洋指数(SPI);通过SPI与厄尔尼诺、拉尼娜事件对比分析，发现该区域SSTA在厄尔尼诺/拉尼娜年份有增加/降低现象，表明该区域与厄尔尼诺/拉尼娜事件可能存在遥相关性。
2022年10期 v.52;No.340 26-33页 [查看摘要][在线阅读][下载 3595K] [引用频次：0 ] - 侯乔琨;黄菲;陈峥;
本文利用1979—2018年的200hPa纬向风月数据，从北半球高空急流轴的纬度-频率分布出发，定义了高空西风急流环路(High Jet Circuit, HJC)和HJC活动区。研究结果表明，冬季北半球HJC为环绕地球中纬度一圈的窄而强的风速带，在大西洋上空不闭合，类似于环路中的“开关”。其年际变化表现为HJC“闭合-断开”振荡，当振荡为闭合(断开)位相时，大西洋上空HJC“开关”的左(右)两支急流分别南(北)移和减弱(增强),同时HJC在欧亚大陆略南(北)移，在太平洋增强(减弱)。HJC的“闭合-断开”年际振荡受厄尔尼诺型海温以及高纬欧亚大陆和格陵兰岛东西偶极子型热力异常强迫的影响。厄尔尼诺(拉尼娜)型海温异常通过激发太平洋-北美型大气遥相关异常环流及影响天气尺度瞬变涡，使HJC在太平洋上空增强(减弱),HJC“开关”的左支急流南(北)移，使HJC“开关”趋于闭合(断开)。格陵兰岛和欧亚大陆北部的正-负(负-正)异常加热分布与北大西洋涛动(NAO)负(正)位相时北极地区的异常反气旋(气旋)环流造成的冷暖平流异常有关，而NAO负(正)位相的中纬度异常环流通过影响西风急流南压(北抬),使HJC“开关”趋于闭合(断开)。这两种机制的共同影响形成了北半球HJC“闭合-断开”的年际振荡。
2022年10期 v.52;No.340 34-46页 [查看摘要][在线阅读][下载 5737K] [引用频次：0 ] - 罗崇鑫;林磊;史洁;高会旺;
本文利用流域-水动力-生态耦合模型，以2013年5月的强降雨事件为例，分析了春季强降雨事件对胶州湾生态要素的影响，探讨其控制机制。研究发现，春季强降雨过后胶州湾叶绿素浓度逐渐降低，湾顶及河口附近区域营养盐(总溶解态无机氮、磷酸盐)浓度迅速升高，河流入海口附近区域变化最为明显，湾口及湾中部区域变化幅度较小。春季强降雨会导致湾内营养盐浓度升高，河流径流为胶州湾带来的营养盐比大气湿沉降高一个数量级，但是大气湿沉降增加引起的营养盐浓度升高能在一周左右恢复，径流增加引起的营养盐浓度升高则无法在短时间内恢复。数值实验结果显示，胶州湾叶绿素浓度的变化主要受海水温度的影响，春季强降雨导致的营养盐浓度的升高并不必然引起叶绿素浓度的变化。
2022年10期 v.52;No.340 47-58页 [查看摘要][在线阅读][下载 2477K] [引用频次：0 ] - 陈仁霞;朱葆华;曹子豪;李赟;靳桂勇;潘克厚;
筛选活性物质含量高、生长速度快、对温度、光照和盐度等环境变化适应能力强的藻株对微藻产业的发展具有重要意义。本研究从内蒙古哈马太湖分离纯化出一株绿藻，基于形态学、18S rDNA和5.8S rDNA部分序列特征鉴定其为Dunaliella sp.。对分离藻株的培养基种类、温度和盐度等环境因子进行优化和研究。研究表明：分离藻株的适宜培养基为Zarrouk培养基。在温度25℃、盐度20、光强200μmol/(m~2·s)和初始pH=9.3的条件下，分离藻株的总脂占藻株干质量的24.83%,不饱和脂肪酸占总脂肪酸的45.79%,其中亚麻酸和亚油酸分别占总脂肪酸的32.48%和8.05%。本研究可为在高光和较高pH条件下生产多不饱和脂肪酸(特别是α-亚麻酸)提供优良的候选藻株。
2022年10期 v.52;No.340 59-67页 [查看摘要][在线阅读][下载 2229K] [引用频次：1 ] - 胡坤灵;汤若冰;安然;梁兴国;
磷硫修饰DNA(PT-DNA)的断裂反应常被用于检测微生物基因组中PT-DNA的含量，但其检测准确性有待提高。本文研究了Tris-HCl、HEPES、磷酸盐等缓冲溶液和阳离子的种类、浓度对碘断裂PT-DNA的影响，提出了Tris分子参与断裂反应的机制。研究发现，Tris分子能使单链PT-DNA的断裂收率从5%提升至70%以上。对于单链PT-DNA断裂，Na~+、Mg~(2+)和Ca~(2+)等阳离子有显著的抑制作用；而双链PT-DNA断裂基本不受上述无机阳离子的影响。当用磷酸钠缓冲溶液代替Tris-HCl时，在低盐条件下PT-DNA只能产生微弱断裂，在高盐条件下双链状态PT-DNA的断裂反而获得了显著的提升；而改用HEPES缓冲液时，无论在高盐还是低盐条件下，PT-DNA的断裂效率都很低。研究结果表明，只有Tris分子结合了PT-DNA氧化后形成的亚磺酸基团才能实现高效断裂，而阳离子可通过调节Tris分子同亚磺酸基团的结合来影响断裂收率。PT-DNA的生物学功能可能是防止弱氧化剂对DNA的破坏(包括断裂或变异),并通过氧化应激启动抗氧化机制。本研究结果还表明，核酸药物在体内可能经氧化途径代谢或脱硫后被核酸酶分解，开发磷硫修饰的核酸类药物时需要考虑这一药物的代谢因素。
2022年10期 v.52;No.340 68-75页 [查看摘要][在线阅读][下载 1670K] [引用频次：0 ] - 谢丹;王明丽;王秀海;胡泓;李正炎;赵晓明;沈佳峰;
为了探究高浓度下布洛芬对水生生物的宏观毒性效应，本文选择中国本土鱼类稀有鮈鲫(Gobiocypris rarus)为受试生物，研究了高浓度下布洛芬对稀有鮈鲫胚胎的96 h急性毒性效应和早期生命阶段的21 d慢性毒性效应，以评估布洛芬对稀有鮈鲫的毒性大小和对作用机制的认识。结果表明：急性实验中，布洛芬对稀有鮈鲫胚胎孵化率的毒性效应值(LC_(10))为112.7 mg/L,基于死亡率96 h的半数致死浓度(LC_(50))为77.73 mg/L,基于畸形率和异常率的半数抑制浓度(EC_(50))分别为77.73和66.7 mg/L;慢性实验的无可见效应浓度(NOEC)和最低可见效应浓度(LOEC)分别为5和8 mg/L。各浓度组对稀有鮈鲫的全长和体重均无显著影响，LOEC均大于52.43 mg/L。急慢性毒性效应浓度均为mg/L级别，远高于环境检测浓度；根据急性毒性结果，初步确定布洛芬为低毒类化学品。稀有鮈鲫对布洛芬的敏感性表明，该生物可以作为模式生物进行早期生命阶段毒性效应研究，研究结果能够为布洛芬水质基准制定和生态风险评估提供科学支撑。
2022年10期 v.52;No.340 76-85页 [查看摘要][在线阅读][下载 1415K] [引用频次：0 ] - 郭嘉宇;何蕾;刘晓收;华尔;
为了解渤海海洋线虫体型及生物量谱特征，本研究对2014年11月采自渤海中部13个站位的海洋线虫标本进行了个体体长、体宽的实际测量，基于这些测量数据，构建线虫群落生物量谱。研究结果显示，渤海海洋线虫平均体长为(531.7±273.4)μm,平均体宽为(15.2±8.2)μm,平均体长-体宽比值L/W为37.4±14.3,以纤细型线虫为主。近黄河口及莱州湾口站位的海洋线虫比其他站位线虫体长、体宽值更大，L/W值较低，“长而粗”线虫比例更高。渤海线虫生物量谱多为单峰型，波峰值出现在-4～-2粒级，在近黄河口及莱州湾口站位波峰出现于-2粒级，其他站位波峰则多位于更小的-4或-3粒级。粉砂黏土含量、底层水温度和底层水盐度等非生物因素对渤海线虫体型的影响突出。基于线虫体长、体宽的分析方法在检测群落变化方面具有敏感性，可以为了解海洋线虫群落对环境变化的响应提供有价值的信息。
2022年10期 v.52;No.340 86-97页 [查看摘要][在线阅读][下载 1822K] [引用频次：0 ] - 史华明;付杰;刘海洋;张海波;王丽莎;
根据2014年5月(春季),2013年7月(夏季)和11月(秋季)和北黄海氮营养盐组分以及温度盐度等水文数据，分析北黄海不同季节间氮营养盐分布特征以及形态间迁移转化规律。结果表明：调查海域受陆源输入、生物作用、温跃层(洋流-冷水团)以及矿化分解等因素影响，氮各形态含量及迁移转化呈现明显的季节特征，春夏高生产力季节为无机态向有机态和颗粒态转化期，秋季为有机态和颗粒态矿化分解释放为主。春季TN含量为(16.95±4.06)μmol/L,主要形态为DON(65%),其次为DIN(22%)。夏季TN含量为(28.34±8.66)μmol/L,明显高于春秋季节，形态以DON(74%)和PN(15%)为主。表层受生物活动以及温跃层影响，DIN含量最低(1.28±0.55)μmol/L,冷水团范围和强度较大且起到DIN储库的作用。秋季渤海海峡处营养盐受到渤海水交换影响明显，TN含量为(23.90±5.71)μmol/L,较夏季降低4.44μmol/L,主要形态为DON,较夏季DIN含量和比例(32%)升高而PN下降，对于缓解北黄海氮限制具有重要作用。
2022年10期 v.52;No.340 98-108页 [查看摘要][在线阅读][下载 5621K] [引用频次：0 ] - 杨丹丹;刘盛;张志顺;赵彦彦;杨俊;魏浩天;张广璐;孙国静;郭晓强;
海洋沉积物的粒度是制约其元素分布的主要因素之一。本文按照粒径将南海北部神狐海域SH-CL38柱状沉积物分为粉砂级沉积物(2～63μm)和黏土级沉积物(<2μm),并分别测量其主微量元素含量，着重研究稀土元素(REY)的变化规律和分布特征，从而更好地探讨不同粒级沉积物对研究区的物质来源及沉积过程的指示意义。根据粒度特征，SH-CL38柱状沉积物可划分为五个层位。相对于平均上地壳(UCC),粉砂级沉积物和黏土级沉积物中均表现出Na、P、Ca、Mn、Ba、Sr、Sc、Co以及REY的亏损。黏土级沉积物中的Al、Fe、K、Mg含量高于粉砂级沉积物，而粉砂级沉积物中微量元素Zr、Hf、Ta、Nb以及各稀土元素的含量高于黏土级沉积物，粉砂级沉积物和黏土级沉积物中REY含量和主微量元素含量之间的相关性表明细粒沉积物中REY主要来自陆源碎屑矿物。尽管粉砂级沉积物和黏土级沉积物的主微量元素含量具有一定差异，但是它们的REY经PAAS标准化后的REY配分模式均表现为较平坦的陆源特征，具有明显的Ce负异常，与台湾西南地区及华南陆缘沉积物的PAAS标准化配分模式具有相似性，指示了这两个地区可能为SH-CL38柱状沉积物的主要物源区。本研究表明，同一样品中的不同粒级沉积物在指示同一时期的源区时存在差异，因此，对沉积物进行分粒级研究，并将不同粒级沉积物记录的信息综合分析能够更明确的指示物源和沉积过程。
2022年10期 v.52;No.340 109-126页 [查看摘要][在线阅读][下载 4067K] [引用频次：0 ] - 吴汉儒;许兴北;任宇鹏;许国辉;
海底粉质土在波浪作用下发生液化，液化后的土体丧失原有承载能力，对海洋构筑物造成巨大危害。研究结构物在液化土中沉降规律的数学表达，对评估海洋构筑物的稳定性具有重要意义。本文结合有限水深小振幅波及斯托克斯波的水质点位移公式，提出波动液化土中球状结构物的位移公式，并设计波浪水槽试验进行验证。结果表明，用公式计算出的沉降位移曲线与实测沉降位移曲线在较浅深度内符合良好，在接近液化底界面处发生偏移。偏移的原因推测是由液化土的剪切稀化流体特性所致或由于粉质土的波动液化分选所致。
2022年10期 v.52;No.340 127-133页 [查看摘要][在线阅读][下载 2067K] [引用频次：0 ] - 赵翊翔;王树青;宋宪仓;
针对大型导管架结构尺寸庞大难以拆除的问题，本文研究了基于浮箱辅助的拆除方法，重点分析了拆除流程中的上浮过程运动响应。建立“导管架-浮箱”整体模型，采用浮体稳性理论计算“导管架-浮箱”整体的静稳性角和动稳性角，确定浮箱尺寸方案，实现了上浮过程连续动态模拟，得到了“导管架-浮箱”整体运动响应，并研究了压载水排放速率与波浪条件对其运动响应的影响规律，确定最优排水速率并避开不利的波浪荷载。研究结果可为大型导管架平台的拆除研究提供参考。
2022年10期 v.52;No.340 134-145页 [查看摘要][在线阅读][下载 3442K] [引用频次：0 ] - 常学平;屈从佳;范谨铭;
为了研究深海油气开发中输送气-液两相复合材料海洋立管的涡激振动，本文对新型复合材料立管在气-液两相内流及海洋外流共同作用下，其横流向和顺流向耦合涡激振动特性进行了分析和研究。基于Hamilton变分原理建立了考虑气-液两相流输运特性、内流流速、轴向顶张力及纤维复合材料特性影响的立管横流向和顺流向耦合振动控制方程，采用尾流振子模型模拟海流对细长复合材料立管的涡激力。利用Newmark-β和四阶Runge-Kutta耦合迭代法求解耦合动力学方程，定量地分析了内流液相流速、气体体积分数以及纤维铺层角对复合材料海洋立管横流向和顺流向涡激振动特性的影响。数值结果表明，立管的振动形态与液相流速呈正相关，与气体体积分数和纤维铺层角呈负相关，并且液相流速、气体体积分数和纤维铺层角对顺流向的偏移量比横流向的影响更大；在振动位移最小的位置处，复合材料立管的运动多为准周期或者混沌形式；立管横流向的弯曲应力对于参数的改变相对于顺流向更加敏感，存在“跳跃”改变现象。
2022年10期 v.52;No.340 146-160页 [查看摘要][在线阅读][下载 7605K] [引用频次：0 ] - 吕照美;刘新国;
本文研究了三约束矩阵最小二乘问题。首先给出了该问题的双约束等价形式，并讨论了问题的可解性和最优性条件。其次，将Dykstra算法和MM方法相结合，得到了一种新的迭代解法。最后，通过数值实验验证了新方法的有效性。
2022年10期 v.52;No.340 161-166页 [查看摘要][在线阅读][下载 912K] [引用频次：0 ]