- 曲宝洋;周春;
位涡均一化理论是现代温跃层理论的基石，是引起层化而又弱耗散的大洋次表层产生运动的重要途径之一。本文通过对位涡均一化理论的基本构造方程扩充求解，将构造理论扩充到四层大洋模式、n层大洋模式中。结果表明，在四层大洋模式中，第二层及第三层都会出现位涡均一化的区域，并且其位涡恒定值相等，皆向沿流涡北边界处的值均一化，第三层位涡均一化区域的面积小于第二层位涡均一化区域的面积。在n层模式中，除表层和底层外的n-2层皆有位涡值均一的区域，所有发生位涡均一化的层均一化区域内的位涡恒定值皆等于流涡北边界处的位涡值，且随着深度的增加，发生位涡均一化的区域面积逐渐减小，均一化区域圆心发生极向运动。整个位涡均一化区域呈现出南缓北陡，东西对称的碗状结构。
2023年09期 v.53;No.352 19-26页 [查看摘要][在线阅读][下载 1288K] [引用频次：0 ] - 肖展杰;郑小童;
基于两套模式的大集合试验结果，评估了气候内部自然变率对热带辐合带(ITCZ, Intertropical convergence zone)未来南北移动的影响。研究发现，模式间ITCZ的移动差异源自中高纬度的外强迫模拟差异，而气候内部变率主要通过热带过程调控ITCZ的位置变化。在通用地球系统模式大集合(Community Earth System Model Large Ensemble, CESM-LE)试验中，厄尔尼诺-南方涛动(El Ni■Oscillation, ENSO)振幅变化的自然变率会通过中等和极端厄尔尼诺降水的非线性信号调制ITCZ的移动幅度，而在MPI-GE(the Max Planck Institute Great Ensemble)试验中，ITCZ的位置变化主要与大西洋海温梯度信号异常有关，相较而言ENSO振幅对ITCZ的影响很有限。总体而言，全球变暖背景下由于内部自然变率引起的ITCZ南北移动不确定性幅度能解释未来预估模式间的差异约为20%,但对ITCZ移动的模拟不确定性有贡献。
2023年09期 v.53;No.352 27-39页 [查看摘要][在线阅读][下载 2265K] [引用频次：1 ] - 杜希希;王文彩;盛立芳;何执政;
中南半岛地区生物物质燃烧活动使其成为东南亚烟雾气溶胶的高值区，排放的烟雾可以传播到南海海域，影响当地层积云的微观特性和降水活动，进而对气候产生影响。本文利用2007—2019年CALIPSO和CloudSat卫星数据筛选了190个烟雾气溶胶与层积云混合的个例，其中中南半岛等陆地上空(代表陆地)的烟雾混合层积云为88个，南海海域(代表海洋)的烟雾混合层积云为102个。基于个例的研究发现：相对于海洋上的烟雾混合层积云，陆地上的烟雾混合层积云中云的液态粒子数浓度(Number concentration of liquid water drops, LNC)、液态粒子有效半径(Geometric mean radius of liquid water drops, LER)和液态水含量(Liquid water content, LWC)的值都更高。与清洁层积云相比，烟雾气溶胶主要通过半直接效应影响海洋上的层积云，而主要作为云凝结核(Cloud condensation nuclei, CCN)通过间接效应影响陆地上的层积云。当气溶胶光学厚度(Aerosol optical depth, AOD)≤0.6时，海洋上烟雾混合层积云内Twomey效应发挥主导作用，而陆地上烟雾混合层积云内反Twomey效应发挥主导作用；当AOD处于0.6～1.2时，烟雾混合层积云的半直接效应发挥主导作用。本文的研究对中南半岛和南海海域的气溶胶与云的相互作用机制有重要参考意义，并为改进模式结果提供理论支持。
2023年09期 v.53;No.352 40-48页 [查看摘要][在线阅读][下载 1528K] [引用频次：0 ] - 徐志超;王运华;张彦敏;
本文结合粗糙面电磁散射小斜率近似方法和合成孔径雷达(SAR, Synthetic Aperture Radar)图像仿真技术，针对粗糙面高分辨率SAR电磁散射回波的空间相关性进行了分析，结果显示：对于本文中所仿真粗糙面，当SAR空间分辨率达到分米级时，SAR图像相邻像素散射场存在较强的相关性，且相关系数的大小随粗糙面粗糙度以及空间分辨单元的增大而降低，同时，随着粗糙面相关长度的增大而增大。本文所得结论对高分辨率SAR在陆地和海洋遥感中的应用具有一定参考意义。
2023年09期 v.53;No.352 49-57页 [查看摘要][在线阅读][下载 1906K] [引用频次：1 ] - 张凯强;李刚;王庆龙;张龙;陈志方;温海深;李吉方;徐扬涛;
为明确淡水养殖花鲈(Lateolabrax maculatus)形态性状与体质量的关系，本研究测定了淡水养殖花鲈的体质量(Y)和吻长(X_1)、眼间距(X_2)、眼径长(X_3)、头长(X_4)、躯干长(X_5)、尾柄长(X_6)、头高(X_7)、体高(X_8)、尾柄高(X_9)、体长(X_(10))、全长(X_(11))、体宽(X_(12)) 12个形态性状，通过相关分析、通径分析和回归分析方法研究了形态性状与体质量的相关关系。研究表明，除眼径长(X_3)外，花鲈各形态性状与体质量呈极显著(P<0.01)或显著(P<0.05)的正相关关系；相关分析发现体高(X_8)与体质量(Y)的相关系数最大(0.937),眼径长(X_3)与体质量的相关系数最小(0.175)。通径分析发现，体高(X_8)对体质量(Y)的直接作用最大(0.542),仅体高(X_8)的直接作用大于间接作用(0.394),眼间距(X_2)、尾柄长(X_6)、体宽(X_(12)) 3个性状通过体高(X_8)对体质量(Y)的间接作用均较大(0.293～0.436)。决定系数分析发现，体高(X_8)对体质量(Y)的直接决定系数最大(0.294),远高于其他单个形态性状，体高(X_8)和体宽(X_(12))的共同决定系数最大(0.219),4个主要形态性状对体质量的总决定系数为0.997。回归分析发现，形态性状(X)与体质量(Y)的多元线性回归方程为Y=16.291X_2+9.297X_6+30.411X_8+18.498X_(12)-166.44(R~2=0.943);模型拟合发现，眼间距(X_2)最优拟合模型为二次函数，方程为Y=387.874X-86.058X~2-304.769,尾柄长(X_6)、体高(X_8)和体宽(X_(12))与体质量(Y)的最优模型均为幂函数，方程分别为Y=1.805X~(2.52),Y=13.968X~(1.828),Y=29.445X~(1.039)。研究结果表明，对平均体质量为118 g的淡水养殖花鲈进行生长性状选育时，体高(X_8)为主要选择性状，体宽(X_(12))、尾柄长(X_6)和眼间距(X_2)为辅助选择性状。
2023年09期 v.53;No.352 58-68页 [查看摘要][在线阅读][下载 1027K] [引用频次：7 ] - 王松林;孙秀俊;涂康;许星鸿;周丽青;刘志鸿;吴彪;
为探究菲律宾蛤仔(Ruditapes philippinarum)早期生长性状的遗传规律，本文选取莱州海域性腺成熟的菲律宾蛤仔作为亲本，采用人工授精的方法建立了40个全同胞家系。家系培育期间，采集7～116日龄中6个不同时期的幼虫和稚贝，评估了这6个时间点壳长和壳高的遗传参数，并构建了壳长和壳高的生长模型。研究表明，壳长的狭义遗传力范围为0.684～0.775,壳高的狭义遗传力范围为0.702～0.801,这体现出蛤仔具有较高的狭义遗传力。各日龄阶段壳长和壳高的遗传相关系数均大于0.90,属于高度遗传相关。幼虫期和稚贝期的表型相关系数差异较大，分别为0.677和0.952。不同日龄蛤仔的壳长和壳高之间的遗传相关和表型相关均为极显著正相关，其中第75日龄的稚贝遗传相关系数和表型相关系数最大，分别为0.997和0.977。此外，根据壳长和壳高的拟合程度建立了4个生长模型，4个生长模型的拟合度均大于0.90,其中von Bertanffy模型的拟合度最高，壳长和壳高的拟合度分别达到0.942和0.941。综上所述，菲律宾蛤仔的壳长和壳高这两生长性状均具有较大的遗传改良潜力，对这两个生长性状的直接选择可以获得较好的选育效果。
2023年09期 v.53;No.352 69-76页 [查看摘要][在线阅读][下载 950K] [引用频次：4 ] - 徐晓婷;臧晓南;章峰;尚孟慧;李瑞;毕莹;赵悦;马艺宁;
为了探究别藻蓝蛋白与类囊体膜光合系统之间的光能传递规律，及其与异源类囊体膜光合系统之间光能转移的可能性，本研究构建了含有钝顶节旋藻(Arthrospira platensis)的别藻蓝蛋白β亚基基因(apcB),及合成藻蓝胆素的血红素氧化酶基因(ho)和铁氧还蛋白氧化还原酶基因(pcyA)的转化载体pHyg3-apcB-ho-pcyA,利用玻璃珠转化法将其导入莱茵衣藻中。聚合酶链式反应筛选验证阳性转化藻株，Southern Blot结果表明基因apcB、ho、pcyA成功转化入莱茵衣藻基因组中。而后将转化藻株与对照藻株均置于高光(50μmol·m~(-2)·s~(-1))和低光(25μmol·m~(-2)·s~(-1))条件、白光和绿光条件中培养，并检测别藻蓝蛋白β亚基的表达、总叶绿素含量、77 K低温荧光、光系统表观电子传递效率、生物量变化。结果显示：实时定量PCR分析和Western Blot检测表明外源基因apcB,pcyA和ho均在转基因藻株Cr-ApcBHP中得到了转录表达。高光和低光条件下光系统Ⅱ(PSⅡ)和光系统Ⅰ(PSⅠ)位置处的荧光峰均显著高于对照莱茵衣藻藻株CC-849,绿光中PSⅡ荧光峰(波长为690 nm)显著高于对照藻株；高光与低光和白光与绿光条件下转基因藻株的光系统Ⅱ的表观电子传递速率(ETR_(PSⅡ))值均高于对照藻株，但生物量并未见明显提高。这些结果表明转基因莱茵衣藻中可能存在自重组别藻蓝蛋白到光系统核心的光能传递，但是吸收的光能没有达到促进生物量积累的作用。本研究为利用重组表达蓝藻藻胆蛋白提高异源类囊体膜的光合作用进行了尝试。
2023年09期 v.53;No.352 77-88页 [查看摘要][在线阅读][下载 1681K] [引用频次：1 ] - 马嘉忆;汪波;丁晖;韦存;刘梦然;包振民;胡景杰;
为了探究β-类胡萝卜素裂解加氧酶(Beta-carotene oxygenase family, BCO)家族在东星斑(Plectropomus leopardus)体色形成中的作用。本研究在东星斑基因组中鉴定得到4个BCO家族基因，通过生物信息学方法对该家族基因的系统进化、基因结构、理化性质、蛋白结构以及保守性进行预测和分析。结果显示东星斑4个BCO基因都包含一个主要的RPE65功能域，并且其二级结构、超二级结构和三级结构都具有高度保守性。定量分析结果表明Bco2l和Bco2b在类胡萝卜素的主要代谢组织肝脏中有较高的表达，Bco1和Bco2l在肠道中表达较高。另外，红、黑体色差异个体中BCO基因的mRNA表达水平在多个组织中存在显著差异，其中Bco2l的表达量和东星斑红色体色具有较高的相关性，表明Bco2l可能是影响东星斑体色的关键调控基因。
2023年09期 v.53;No.352 89-101页 [查看摘要][在线阅读][下载 4448K] [引用频次：1 ] - 申泽良;王媛;贾琳娜;吴涵;辛佳;
本文选择典型农田采集地下水及含水层介质样品构建反应体系，添加三种配比的复合碳源(腐殖酸∶蛋白质∶葡萄糖分别为50%∶25%∶25%(C1);70%∶15%∶15%(C2);70%∶20%∶10%(C3))进行培养实验，分析在不同碳源配比下含水层系统中NO~-_3转化的动力学特征，综合微生物多样性和功能预测分析，探究复合碳源对含水层NO~-_3自净影响的微生物响应。研究表明，相对于空白对照组别(CK),复合碳源存在会促进含水层系统中的硝酸盐自净过程，C1、C2和C3的NO~-_3去除率在40 d内分别可达71.71%、52.99%和44.37%,远高于CK的17.01%。NO~-_3消减过程的动力学特征也表明复合碳源中葡萄糖或蛋白质等生物利用性高的碳源占比越大，越有利于NO~-_3消减，其中，蛋白质比例越高，产物中铵态氮含量越高。同时，微生物群落结构和功能预测分析的结果都表明添加复合碳源促进了反硝化菌丰度增加。研究结果为评价地下水NO~-_3自净潜力和指导NO~-_3污染阻控提供了科学依据。
2023年09期 v.53;No.352 102-112页 [查看摘要][在线阅读][下载 1574K] [引用频次：2 ] - 张瑾;董明帆;杨福霞;简慧敏;姚庆祯;
本文根据2017年3、5、9月对苏北浅滩海域3个航次的调查数据，分析了调查海域溶解态营养盐的浓度与时空分布特征，并探讨了影响苏北浅滩营养盐分布变化的控制因素及其与浒苔暴发之间的关系。结果表明NO~-_3-N从3月至5月平均浓度略微降低，而9月NO~-_3-N平均浓度又降低至17.5μmol/L;PO_4~(3-)-P、SiO_3~(2-)-Si平均浓度从3月到5月再到9月均先降低后升高。NH~+_4-N平均浓度从3月的2.38μmol/L上升至5月的7.44μmol/L,整个调查海域浓度较高，尤其是南部海域，9月又下降至1.28μmol/L。5和9月DON平均浓度显著低于3月。苏北浅滩海域NO~-_3-N、PO_4~(3-)-P、SiO_3~(2-)-Si浓度均呈现由近岸向远岸梯度递减的平面分布特征，主要受咸淡水混合过程控制；NH~+_4-N、DON的高值区呈斑块状分布，南部海域高值分布与养殖废水排放、大型藻类有关。N/P比值均偏离Redfield值，调查海域为磷限制。河流输入、水产养殖废水排放、地下水输入、大型藻类吸收是影响N、P营养盐浓度和形态时空变化的主要因素，而SiO_3~(2-)-Si的分布变化主要受陆源输入的影响。
2023年09期 v.53;No.352 113-122页 [查看摘要][在线阅读][下载 3183K] [引用频次：1 ] - 王梦雪;丁晓坤;侯兴;吴念;王允;周楠;王玲燕;张晓彤;朱东栋;刘崇淙;刘素美;
本文结合2019年四个季节渤海叶绿素a浓度的现场观测数据和卫星遥感资料，系统分析了渤海叶绿素a的时空分布规律及其影响因素。调查结果显示，2019年渤海春、夏、秋、冬季节叶绿素a浓度范围分别为0.4～6.8、0.5～14.9、0.2～6.5和0.4～0.9μg/L,平均浓度分别为(1.6±1.2)、(3.0±4.2)、(1.0±0.8)和(0.6±0.2)μg/L,叶绿素a浓度的季节分布规律为夏季>春季>秋季>冬季。四个季节近岸叶绿素a浓度明显高于远岸；夏季层化现象明显，表层叶绿素a浓度明显高于中、底层，春、秋、冬季节垂直混合均匀。冬季温度是浮游植物生长的主要影响因素，夏、秋季节浮游植物生长受沿岸河流营养盐输入影响显著，尤其是夏季，受黄河水沙调控影响，黄河月径流量峰值由以往的秋季提前至夏季，使得夏季营养盐得以补充，进而导致叶绿素a浓度显著增加，渤海叶绿素a峰值发生的季节总体上由以往的春、秋季转变为春、夏季。研究结果揭示了渤海叶绿素a的时空变化特征，为深入认识渤海生态系统的结构和功能提供了数据基础。
2023年09期 v.53;No.352 123-131页 [查看摘要][在线阅读][下载 1489K] [引用频次：4 ] - 潘林冬;李予国;葛佳琦;
本文提出一种利用海底磁场观测数据获得海浪运动方向信息的方法。首先，基于电磁感应原理，推导出海底地形水平条件下三维海浪感应磁场表达式，据此可以计算海浪感应磁场，并可以得到海浪感应磁场方向。理论分析表明，海浪感应磁场的方向与海浪运动方向一致，这为利用海浪感应磁场估计海浪运动方向提供了方法理论基础。本文从南黄海海底观测磁场数据中提取了海浪感应磁场，然后采用时频方向谱方法(Spectral-Directionalogram,简称SD)估算出海浪运动方向谱，即海浪运动方向，并与第三代海浪模式WAVEWATCHⅢ的海浪运动方向进行对比。在平潮期内两者吻合较好，误差在10°以内，但在涨落潮时，基于海底磁场数据估计的海浪运动方向谱精度较低。
2023年09期 v.53;No.352 132-140页 [查看摘要][在线阅读][下载 2913K] [引用频次：1 ] - 王永鼎;刘牛;
为提高风光互补无人监测船长期作业的续航能力和工作稳定性，针对传统风光互补发电的优化最大功率点追踪(MPPT)控制策略需要对风力发电和光伏发电两个子系统分别进行MPPT控制而导致的综合输出功率不高问题，提出径向基函数(RBF)神经网络和单个升压(Boost)电路MPPT优化控制策略。该方案以风力发电和光伏发电两个子系统输出的电流和电压作为RBF神经网络的输入电流和电压，通过神经网络输出统一的占空比，经由单个Boost电路调整风光互补发电系统的输出电压，提高风光互补发电系统的综合输出功率。使用MATLAB仿真进行验证，结果表明此优化策略与传统MPPT控制策略相比综合输出功率更高且更稳定。
2023年09期 v.53;No.352 141-146页 [查看摘要][在线阅读][下载 1049K] [引用频次：0 ] - 石兵华;王晨;郭佳;邸忆;苏义鑫;崔玉定;
为了解决智能船舶测试场景构建中的长尾问题并提高其测试效率，提出一种基于视觉图像的航行场景复杂度感知方法。本文从图像纹理特征分析出发，构建航行场景复杂度与特征指标之间的数学模型。首先，采用灰度共生矩阵对待测试图像信息进行特征提取，并利用能量、熵、对比度、逆差矩和相关性等多个参数组成特征向量。接着，提出利用集成学习AdaBoost网络模型进行船舶航行场景复杂度感知，即利用大量的图片对所提模型进行训练和学习，获得场景复杂度与各指标之间的非线性数据感知模型。通过在不同数据集上的不同方法进行对比，实验结果表明该感知模型能够真实的反应船舶航行场景的复杂程度，获得结果与人类视觉感知的结果基本一致，其对智能船舶自主航行场景设计与构建都具有的参考价值。
2023年09期 v.53;No.352 147-153页 [查看摘要][在线阅读][下载 950K] [引用频次：0 ] - 耿祥森;
本文通过指数二分性和上下解方法，在比较自然的条件下，证明了二阶非线性常微分方程u″+cu′+g(u)=p(t)的遥远概周期解的存在性，其中g∈C~1(R),而p是遥远概周期函数。
2023年09期 v.53;No.352 154-158页 [查看摘要][在线阅读][下载 777K] [引用频次：0 ] 下载本期数据