- 曹赛超;高志一;赵栋梁;
利用东海的浮标观测数据，比较了WAVEWATCHⅢ第三代海浪数值模式的ST2、ST4和ST6三种源函数方案在东海的适用性。结果表明，三种源函数方案在波高小于3 m中低风速情形下，模拟波高与观测波高符合的很好，而在波高大于3 m的高风速情形下，模拟波高偏大。在此基础上，提出了以波龄和波陡为参数的海面粗糙度参数化公式，以此来计算拖曳系数。该方案可以自动满足拖曳系数在临界风速达到饱和的观测事实，将上述拖曳系数计算方案应用于最新的ST6源函数方案，在保持中低风速时的模拟精度的同时，可有效地改善高风速时模拟波高偏大问题，而且可使模拟周期与浮标观测结果更为一致。
2023年08期 v.53;No.351 8-15页 [查看摘要][在线阅读][下载 1646K] [引用频次：2 ] - 宫君琳;姚小红;
本研究于2020年9月，在中国南海进行大气颗粒物粒径分布(PNSDs)与云凝结核数浓度(N_(CCN))观测，并在剔除船舶自身排放的污染信号数据后进行了颗粒物数浓度(N_(CN))、吸湿性参数(κ)与活化率(AR)计算分析。研究结果显示，南海海域N_(CN)范围为(0.78～34)×10~3 cm~(-3),计算均值为(4.1±4.0)×10~3 cm~(-3),与未受到明显陆源颗粒物传输影响时段下的清洁海洋背景数浓度值相比高约一个数量级。结合后向气流轨迹分析发现，南海秋季颗粒物受陆源与海洋源的共同影响，当受陆源影响为主时，气溶胶颗粒物主要来自亚欧大陆与菲律宾群岛，对应来源下的N_(CN)均值分别为(2.7±0.68)×10~3 cm~(-3)与(8.3±4.9)×10~3 cm~(-3),在过饱和度(SS)为0.4%下，N_(CCN)(N_(CCN0.4))均值分别为(1.5±1.3)×10~3 cm~(-3)与(0.88±0.61)×10~3 cm~(-3),由于菲律宾群岛的颗粒物老化程度低，导致对应SS=0.4%过饱和度下活化率(AR_(0.4))为15%,明显低于亚欧大陆气团(20%)。海洋源颗粒物数浓度为(2.2±0.65)×10~3 cm~(-3),N_(CCN0.4)为(0.48±0.20)×10~3 cm~(-3),且N_(CN)和N_(CCN)随风速的增加均略有升高，但AR值基本不变。亚欧大陆源与海洋源颗粒物粒径分布呈现明显的Aitken模态与积聚模态双峰分布特征，但来自菲律宾群岛的颗粒物整体呈现较高浓度水平，并主要集中分布在Aitken模态，积聚模态颗粒物不明显。在9月17与18日观测到两次由气溶胶核模态开始持续数小时的新粒子生成事件(NPF),N_(CN)相比观测期间均值增加了近一倍。由于17与18日颗粒物模态分布存在差异，17日可活化颗粒物数浓度以及积聚模态颗粒物数浓度较多，导致17日活化形成的N_(CCN)与κ值和18日相比存在差异性。本研究通过对中国南海大气颗粒物与云凝结核(CCN)观测数据的分析，为研究不同海洋环境特征下颗粒物对活化形成CCN的差异提供了科学依据。
2023年08期 v.53;No.351 16-25页 [查看摘要][在线阅读][下载 1693K] [引用频次：1 ] - 刘旭博;董世鹏;于力业;单洪伟;张泮波;王芳;
为探究不同凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)池塘养殖系统养殖期间水-气界面CO_2通量及其环境影响因素，以凡纳滨对虾池塘单养系统(L)和凡纳滨对虾-硬壳蛤(Mercenaria mercenaria)池塘综合养殖系统(低密度硬壳蛤LM-L、中密度硬壳蛤LM-M、高密度硬壳蛤LM-H)为研究对象，采用静态箱气相色谱法逐月监测了养殖期间(5—9月)池塘的水-气界面CO_2通量，分析了CO_2通量与环境因子的关系。研究表明：(1)对虾单养系统养殖期间水-气界面平均CO_2通量为-12.66 mg·m~(-2)·h~(-1),整体表现为CO_2的汇；(2) LM-L、LM-M和LM-H综合养殖系统养殖期间水-气界面平均CO_2通量分别为-16.02、-16.48和-36.70 mg·m~(-2)·h~(-1),整体表现为CO_2的汇，随着硬壳蛤放养密度的增加其碳汇能力增强；LM-H系统的CO_2通量值显著低于L、LM-L和LM-M系统的CO_2通量值(P<0.05);(3)4种养殖系统水-气界面CO_2通量与水体溶解氧浓度、叶绿素a含量和净初级生产力呈显著负相关关系(P<0.05),水体净初级生产力是影响对虾养殖系统水-气界面CO_2通量的关键驱动因子。以凡纳滨对虾-硬壳蛤综合养殖系统平均CO_2通量为基准，推算出在养殖期间每公顷该系统可以吸收626.75 kg CO_2。研究结果表明，两种凡纳滨对虾池塘养殖系统在养殖期间均表现为碳汇，随着硬壳蛤放养密度的增加，水-气界面CO_2的碳汇能力逐渐增强。
2023年08期 v.53;No.351 26-34页 [查看摘要][在线阅读][下载 1068K] [引用频次：1 ] - 孙贺;刘阳;田浩;田永军;
为探究新冠疫情对黄渤海灯光渔船活动的影响，本研究基于可见光红外成像辐射计/昼夜波段(VIIRS/DNB)夜光遥感数据开发了适用于黄渤海灯光渔船的提取方法，提取了2018年11月至2020年11月每日灯光渔船点位信息。研究表明，疫情爆发后，2019年12月至2020年2月黄渤海灯光渔船数减少了57.3%。其中，中方水域降幅较大，达-63.07%;青海渔场、海州湾渔场、中韩渔业协定区渔船密集区大幅消失；韩方渔船转移到西海岸和济州岛周边水域作业。随着疫情得到控制，2020年2月至4月灯光渔船数增加了164.71%;沿岸灯光渔业恢复，渔民进入远海作业。2020年4月黄渤海灯光渔船数恢复到管控前(11月)的88.66%。通过分析灯光渔船数量的变动发现，中韩渔业协定区渔船数量变动最大，渤海水域变动最小。疫情主要影响青海渔场至海州湾渔场、中韩渔业协定区和韩国西海岸的灯光渔业。本研究结果为重大公共卫生事件发生时渔船的动态监测和管理提供了参考。
2023年08期 v.53;No.351 35-43页 [查看摘要][在线阅读][下载 2326K] [引用频次：1 ] - 夏宇凡;彭礼洪;孟范平;刘嘉琪;
碳九(C9)芳烃主要包括正丙苯(n-PBZ)、异丙苯(i-PBZ)和2-乙基甲苯(2-ET)等9种芳香烃。为确定C9芳烃泄漏入海后对海洋生物产生较大毒性的种类，本研究以三角褐指藻(Phaeodactylum tricornutum)和中肋骨条藻(Skeletonema costatum)2种硅藻作为受试生物，通过生长抑制试验得到n-PBZ、i-PBZ和2-ET等对硅藻的96 h半效应浓度(96 h EC_(50))。研究表明，9种芳香烃均能显著抑制硅藻生长，且抑制作用随暴露浓度的增加而增大。它们对三角褐指藻的96 h EC_(50)值介于2.51～6.11 mg/L之间，对中肋骨条藻的96 h EC_(50)值介于1.97～8.36 mg/L之间，均属于中等毒性。其中，茚(Ind)、邻三甲苯(1,2,3-TMB)、2-乙基甲苯(2-ET)和n-PBZ的毒性较大，而均三甲苯(1,3,5-TMB)的毒性较低。C9芳烃9种组分的毒性差异并不完全取决于其疏水性，还与其在暴露体系中的稳定性有关。研究结果表明，C9芳烃各组分对海洋微藻的毒性高于甲苯、二甲苯、苯酚等有机污染物，C9芳烃的海上泄漏将对海洋初级生产力造成较大危害，应重视泄漏事故的预防以及污染海域的生物修复。
2023年08期 v.53;No.351 44-55页 [查看摘要][在线阅读][下载 1917K] [引用频次：0 ] - 李严;刘柳青青;罗先香;鲁慧;郑浩;李锋民;
本文针对近岸海域铜离子污染严重，可能对海洋渔业资源重要饵料浮游动物褶皱臂尾轮虫(Brachionus plicatilis)产生种群世代毒性效应的问题，通过连续多代暴露和净化实验，探究了铜对褶皱臂尾轮虫繁殖能力和生活史特征的影响。结果显示：同一世代，与空白对照相比，50μg·L~(-1) Cu~(2+)显著地降低了轮虫的产卵数和净生殖率；从F0到F1代，轮虫的产卵数、净生殖率和内禀增长率呈升高趋势，寿命和世代时间呈降低趋势，这可能是轮虫为保持最大拓殖能力的一种种群适应策略；从F1～F3代轮虫的产卵数、净生殖率、内禀增长率和寿命随暴露世代明显降低，世代时间呈上升趋势，轮虫的繁殖能力显著下降，其生活史特征发生明显改变，Cu~(2+)对轮虫产生了世代毒性和代际效应。但经过2～3代的净化后，Cu~(2+)对轮虫的不利影响逐渐消失，其繁殖潜力和生活史特征均恢复到污染前状态。该研究结果表明，对重金属污染严重的水域进行污染治理和生态修复将有助于受损浮游动物褶皱臂尾轮虫种群和渔业资源的恢复。
2023年08期 v.53;No.351 56-64页 [查看摘要][在线阅读][下载 1904K] [引用频次：0 ] - 任祉杰;李瑾;逄雅洁;马瑛琪;钟莲;赵如静;
本文以氧化石墨烯(GO)和氯金酸(HAuCl_4)为原料，在碱性条件下优化pH值、反应温度、反应时间和HAuCl_4浓度，成功制备了还原氧化石墨烯/纳米金(rGO/AuNPs)复合物，并以此为催化剂考察了其在NaBH_4存在下对4-硝基苯酚(4-NP)的催化还原性能。rGO/AuNPs复合物的制备条件决定着其中rGO的还原程度和AuNPs的尺寸形貌。在pH=10,HAuCl_4浓度为3 mmol/L条件下，90℃反应9 h后得到了还原程度较高的rGO(C/O=5.89),且平均粒径为(14.79±3.86) nm的球形AuNPs均匀分布在rGO表面。rGO/AuNPs复合物对4-NP的催化还原反应表现出良好的催化剂活性。30℃时，在0.1 mol/L(20 mL)的NaBH_4存在下，反应20 min后，0.05 mL rGO/AuNPs对0.2 mmol/L(20 mL)4-NP的去除率可以达到98.2%,反应速率常数为0.235 8 min~(-1)。研究结果表明，通过简单地控制反应体系pH值制备的rGO/AuNPs复合物具有优异的4-NP催化活性。
2023年08期 v.53;No.351 65-73页 [查看摘要][在线阅读][下载 1702K] [引用频次：0 ] - 杨倩倩;刘春颖;韩露;李培峰;金慧安;段杉杉;张洪海;杨桂朋;
本文采用自制二阶冷阱预浓缩装置结合气相色谱法测定了大气环境中三种挥发性硫化物(羰基硫(COS)、二甲基硫(DMS)、二硫化碳(CS_2)),根据标准样品的响应值对二阶冷阱预浓缩装置的条件进行优化，确定了最佳测定条件。本方法测定大气中的三种含硫化合物的线性范围较好，精密度为0.43%～1.11%,检出限为1.70～2.58μg·L~(-1),高、低浓度的加标回收率分别为100.7%～102.3%和96.7%～137.2%。除了DMS的相对标准偏差为13%外，其余两种硫化物的相对标准偏差均在5.0%以内。对实际样品的测定与气质联用法无显著性差异。本方法可应用于环境空气中挥发性硫化物的测定，并对青岛胶州湾湿地不同植被类型区域挥发性硫化物进行了测定。
2023年08期 v.53;No.351 74-80页 [查看摘要][在线阅读][下载 955K] [引用频次：4 ] - 孙毅;潘俊;吕方辉;陈钊;魏传杰;姜金光;刁新源;
本文基于两个航次CTD观测资料与现场同步Winkler滴定溶解氧资料比对分析，阐述了溶解氧传感器测量误差校正方法以及剖面测量中测量误差变化过程，并依据传感器校正系数漂移变化预估传感器使用寿命，为今后海洋调查取得真实可信溶解氧资料提供技术指引。
2023年08期 v.53;No.351 81-85页 [查看摘要][在线阅读][下载 1028K] [引用频次：0 ] - 李枫林;刘怀山;杨熙镭;赵明鑫;杨宸;张罗成;
本文提出了一种基于U-Net神经网络的声波测井曲线重构方法。通过编码器提取自然伽马(GR)、密度(RHOB)等测井曲线的数据特征，利用解码器建立数据特征与声波测井曲线之间的映射关系，实现了声波测井曲线的精准重构。实验结果表明，该方法在保留原始声波测井低频信息的基础上，兼顾了输入测井曲线的高频特征，实现了对原始声波测井泥岩层段数据噪音的有效压制，在渤中凹陷东南环测井数据重构中取得了良好的效果，验证了该方法较高的精度和实用性。
2023年08期 v.53;No.351 86-92+103页 [查看摘要][在线阅读][下载 1691K] [引用频次：6 ] - 徐学范;张凯临;
海表水体温度是海洋的一个重要特征，为了得到海表浅层水体即海面以下0～10 m深度范围内水体的垂直温度剖面，本文设计了一种基于红外测温原理的接触式测量方式的海表浅层水体温度剖面测量设备。该设备使用红外热像仪测量与水体接触的导温片的温度来间接得到海水温度，并通过排布较为密集的导温片得到垂直分辨率较小的水体温度剖面，最小测温点间距可达2 cm。设备内部使用了校正黑体进行实时校正，得到较为精确的导温片温度。设备在实验室进行了黑体定标实验及实验室水槽模拟实验，测温精度可达±0.1℃。实验结果表明，该设备测量水体温度具有较好精度，且容易部署，可得到测量范围内海水垂直分辨率较小的温度剖面。该设备在一定程度上可以提高海水温度剖面垂直分辨率，可以为卫星观测海温的误差修正提供实地测量参考。
2023年08期 v.53;No.351 93-103页 [查看摘要][在线阅读][下载 2489K] [引用频次：0 ] - 张子钰;田伟君;高惠子;杨淑洁;赵婧;储美乐;张丹彤;江俊峰;
为强化组合人工湿地对微污染水体的修复，构建了两级复合潜流-潮汐流组合人工湿地(IVCW-TFCW1)和一个单独运行的潮汐流人工湿地(TFCW2)。连续运行结果表明：在进水中，COD、NH_3-N、TN、TP的平均浓度分别为106.69、9.36、14.36和1.03 mg·L~(-1)的条件下，IVCW-TFCW1能够有效地净化微污染河水，其对COD、NH_3-N、TN、TP的平均去除率分别为93.79%、98.62%、77.24%、18.16%。其中，IVCW对COD、NH_3-N的去除率达到87.38%和97.29%,二级TFCW1在此基础上进一步净化，使其出水浓度降至6.60和0.13 mg·L~(-1),达到了国家地表水环境质量标准(GB3838-2002)Ⅰ类标准。通过对实验结果的比较，发现不同湿地单元对COD、NH_3-N、TN的净化效果均表现为：IVCW-TFCW1>IVCW>TFCW2;对于TP的净化效果：TFCW1>IVCW>IVCW-TFCW1。微生物群落分析结果表明，IVCW中硝化螺菌属丰度显著高于TFCW1和TFCW2。TFCW2中具有除磷作用的黄杆菌属丰度明显高于IVCW和TFCW1,揭示了不同湿地单元微生物进行脱氮除磷机制与净化能力。
2023年08期 v.53;No.351 104-112页 [查看摘要][在线阅读][下载 1351K] [引用频次：2 ] - 王琨;郭梦畅;干文浩;宋大雷;
针对现有观测手段难以实现中尺度涡目标性强、高机动性、高随机性以及时空同步的高精度观测这一问题，本文采用自主式水面水下航行器(ASUV)这一现场观测的新手段，通过进化神经网络控制器，实现对中尺度涡的高精度实时跟踪，从而进行水下垂直结构的采样观测。同领域内最新的控制算法相比，进化神经网络的方法对中尺度涡跟踪的精度更高，对卫星数据依赖更少。仿真实验结果表明，ASUV在整个跟踪过程中都能够达到1 km附近的跟踪精度。本文给出了中尺度涡跟踪精度的详细量化评价结果，并在仿真环境中控制ASUV对中尺度涡的水下垂直结构进行了采样，为实现中尺度涡现场三维精细化观测奠定了基础。
2023年08期 v.53;No.351 113-122页 [查看摘要][在线阅读][下载 1451K] [引用频次：0 ] - 吴松源;赵洋;刘勇;
为有效提高挡板式防波堤的掩护效果，同时抑制基床冲刷，本文提出了一种新型的挡板-堆石防波堤结构，并利用理论解析的方法，对其透、反射特性进行了研究。基于线性势流理论，通过多项Galerkin方法模拟垂直挡板两侧的压力差，建立边值问题，利用匹配特征函数法进行解析求解。通过结果收敛性分析和正确性验证，发现解析解收敛性良好，且与分区边界元方法的计算结果一致。基于算例分析，研究了挡板-堆石防波堤的结构参数对防波堤掩护效果的影响，为实际工程提供科学指导。
2023年08期 v.53;No.351 123-131页 [查看摘要][在线阅读][下载 969K] [引用频次：1 ] - 赵裕晓;王林山;
本文研究了一类具有变时滞随机三种群食物链模型。利用Razumikhin和Lyapunov方法，讨论了该模型全局正解的存在性和渐近性，给出了该模型一阶矩实用指数稳定和指数稳定性的充分条件。通过数值模拟说明了理论的有效性。
2023年08期 v.53;No.351 132-136页 [查看摘要][在线阅读][下载 850K] [引用频次：0 ] 下载本期数据