中国海洋大学学报(自科版)


研究论文

  • 北部湾三维潮汐潮流数值模拟

    韦聪;陈波;

    潮汐潮流变化对海洋建设、民生、国防等方面都有重大意义,深入了解北部湾潮汐潮流变化可为北部湾沿海港口航道建设等提供重要的参考依据。本文基于有限体积海岸海洋模型(Finite-volume coastal ocean model, FVCOM)建立了一个三维潮汐潮流数值模型,对北部湾的潮汐潮流进行数值模拟分析,同时收集了历史潮位站、2个实测潮位站以及4个海流实测站点数据对模型结果进行对比验证。结果表明,北部湾湾内以规则全日潮为主,湾内同时存在规则全日潮流、不规则全日潮流以及不规则半日潮流,潮流运动形式主要以往复式潮流为主。在涨落急流场中,最大流速点位于琼州海峡口处,流速达到157 cm/s,计算得到的最大可能流速也位于琼州海峡内。北部湾内余流平均流速为2 cm/s,余流通过琼州海峡从外海进入北部湾,并沿着广西近岸流动,在湾内形成一个气旋式环流。通过与实测资料对比,本研究所进行的数值模拟结果与实测资料基本吻合,能够反应出近年来北部湾水动力状况,为北部湾海洋工程建设以及环境保护提供了重要的科学依据。

    2023年S1期 v.53;No.350 1-10页 [查看摘要][在线阅读][下载 1507K]
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  • 面向海水淡化的原海水水质监测与悬浮物浓度研究

    苏珮瑶;黄磊;张晓东;姜越朋;尹涛;于方杰;陈戈;

    针对海水淡化预处理系统中关于原海水水质要素动态监测较少的现状,本文提出并设计实现了基于海面多要素浮标的原海水水质同步监测系统,该系统利用海洋物联网技术将数据传输至云平台,并建立B/S架构综合信息分析系统,实现原海水溢油、浊度、PH等参数的实时采集、分析与预警。根据2022年5月青岛胶州湾定点观测试验数据,研究建立了区域悬浮物浓度检索模型,并进一步探讨近岸水体中悬浮物浓度的日变化特征。结果表明:浮标系统运行稳定,所采集的海洋环境信息准确有效;水体内悬浮物浓度日变化的平均范围在2.94~8.54 mg/L,呈现双峰结构。

    2023年S1期 v.53;No.350 11-18页 [查看摘要][在线阅读][下载 773K]
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  • 基于连续观测的黄海冷水团西冷核水文生态环境的秋初变动过程

    吴昊;聂凌云;张文超;王艺翰;田永军;李建超;

    基于2020年9月1—16日的ADCP、CTD及温度链的现场连续观测数据,研究了黄海冷水团西冷核在秋季初期的水文和生态变动过程。结果表明,该海域在秋初的水文要素垂向分布仍为典型的夏季特征,自9月11日受大风事件与大潮的综合影响,水体垂向混合增强,溶解氧和次表层叶绿素最大值所在深度升高,分布范围变窄。回波强度可以反映浮游动物丰度情况,水体层化结构的改变影响了浮游动物昼夜迁移过程中的生物量变化。研究表明,黄海冷水团西冷核的秋初变动会改变当地水体的层化结构与水文状态,对黄海生态系统产生重要的影响。

    2023年S1期 v.53;No.350 19-29页 [查看摘要][在线阅读][下载 1691K]
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  • 流场调制下的海面对全极化雷达双站散射的影响研究

    陈佳杰;苗洪利;刘训超;杨忠昊;苗翔鹰;

    从波作用量守恒方程出发,在积分方程模型的基础上,通过特征线法对守恒方程进行求解,推导建立了受波流调制的海面雷达双站散射模型,进行了受流场调制下的海面上半空间散射系数的仿真,分析了全极化下双站散射系数受流速变化的影响,以及风场与雷达参数(雷达波频率、雷达波入射角)对流场调制作用的影响。结果表明,随着流速的增大,海面后向散射空间半球区域的散射系数逐渐减小,在前向散射空间半球区域中,交叉极化下的散射系数变化较为明显。风速的增大和风向与流向的夹角增大会导致流场调制所引起的散射系数变化减弱。入射角变化会导致调制作用最明显区域的散射角度改变。随着频率的增大,流场调制作用增大。

    2023年S1期 v.53;No.350 30-42页 [查看摘要][在线阅读][下载 2327K]
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  • 高温胁迫对合浦珠母贝不同群体存活及免疫酶活性的影响

    唐黎明;王昭萍;范超;张学开;李金龙;岳绍波;

    为比较合浦珠母贝(Pinctada fucata)不同群体在高温胁迫下的存活及免疫酶活性变化情况,本实验以“海优1号”(YY)、“海选1号”(XX)、“南科1号”(KK)和广西潜在耐高温养殖群体(TT)为实验材料,通过渐变升温的方式测定4组合浦珠母贝在35℃水温胁迫下的生理指标,研究不同胁迫时长对合浦珠母贝存活及其鳃组织内超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、总抗氧化能力(T-AOC)和碱性磷酸酶(AKP)活性的影响。研究显示,实验第8天开始出现个体死亡,TT组在实验12 d后存活率显著高于其余3组(P<0.05);4个群体的SOD、CAT和T-AOC活性随胁迫时间的延长大致呈上升-下降的趋势,在1~24 h内免疫酶活性呈上升趋势,在120 h后下降至对照水平以下;在高温胁迫下各组的AKP活性增加,KK、TT与XX、YY分别在12和24 h达到峰值,在120 h显著下降。本研究初步探明了高温胁迫下合浦珠母贝的免疫应答机制。

    2023年S1期 v.53;No.350 43-50页 [查看摘要][在线阅读][下载 1263K]
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  • 中国南海叶海牛科物种形态描述及检索表修订

    李哲浩;倪刚;曾晓起;

    叶海牛科(Phyllidiidae)是中国南海最常见的裸鳃类动物之一,但由于受关注度较低,中国有关该科分类学的研究较少。为了进一步补充国内叶海牛科的物种记录,本文通过形态学观察的方法,从2019—2021年采集自西沙群岛和南沙群岛的23个叶海牛科标本中,鉴定出3属9种,包括1个新记录种——巴克尔乔小叶海牛(Phyllidiella backeljaui Dominguez, Quintas&Troncoso, 2007)。本文对该新记录种、月蓝叶海牛(Phyllidia picta Pruvot-Fol, 1957)、席琳类叶海牛(Phyllidiopsis shireenae Brunckhorst, 1990)和迷宫小叶海牛(Phyllidiella meandrina Pruvot-Fol, 1957)的外部形态特征进行了中文新描述,支持将国内叶海牛科划分为叶海牛属(Phyllidia)、类叶海牛属(Phyllidiopsis)和小叶海牛属(Phyllidiella)3个属的观点。通过比较,对国内叶海牛科研究中存在的物种鉴定错误和同物异名问题分别进行了更正和处理,并修订了叶海牛科的平行式检索表。

    2023年S1期 v.53;No.350 51-56页 [查看摘要][在线阅读][下载 226K]
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  • CEL法与ALE法在海底管土作用数值仿真中的应用

    李自强;鲍文倩;袁昱超;唐文勇;薛鸿祥;

    针对海底管道与海床相互作用有限元仿真中普通拉格朗日单元因大变形而畸变的问题,需要选用更合适的仿真方法。本文首先分别采用针对网格大变形问题发展出来的任意拉格朗日欧拉(ALE)法以及欧拉-拉格朗日耦合(CEL)法建立有限元模型,借助模型试验数据验证数值仿真方法的合理性,并通过网格无关性分析,确定了ALE法与CEL法适合的单元尺寸。然后分别利用拉格朗日法、ALE法以及CEL法计算了海底管道垂向与侧向土体反力,通过对比分析得出各种方法在研究海底管土作用时的优、缺点。最后进行了管土作用试验,发现CEL法能够较好地反映管土作用中的速度放大效应。

    2023年S1期 v.53;No.350 57-63页 [查看摘要][在线阅读][下载 1466K]
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  • 黄海2017年不同聚集状态浒苔与海表氮营养盐变动的潜在关联

    车潇炜;周艳蕾;贾明浩;苏荣国;

    本文根据2017年3—6月对苏北浅滩进行的4个航次及2017年3—9月份对南黄海进行了的3个航次的调查数据。依据聚集状态的不同,将浒苔分为零星漂浮浒苔、斑块漂浮浒苔、条状漂浮浒苔、带状漂浮浒苔及大规模浒苔绿潮。研究发现不同聚集状态对于氮营养盐具有不同吸收作用:硝酸盐(NO~-_3-N)为所有聚集状态浒苔的主要氮源;氨氮(NH~+_4-N)为斑块漂浮浒苔的次要氮源;溶解有机氮(DON)为斑块漂浮浒苔和条状漂浮浒苔的次要氮源。斑块漂浮浒苔和条状漂浮浒苔对于氮的吸收较强;带状漂浮浒苔和大规模聚集浒苔对于氮的吸收能力较弱。

    2023年S1期 v.53;No.350 64-74页 [查看摘要][在线阅读][下载 1172K]
    [引用频次:1 ]
  • 有机磷农药敌百虫的水解特性和水解机理研究

    赵琰;苑伟伟;赵阳国;

    本文为了评价广谱有机磷农药在水环境中的自发降解规律及其安全性,以杀虫剂敌百虫(Trichlorfon, TCF)为对象,通过室内模拟实验,研究了其在不同pH及温度下的自发水解特性,应用~(31)P核磁共振(~(31)P-NMR)技术与气相色谱-质谱联用(GC-MS)技术对其水解产物进行了鉴定。结果表明,敌百虫在不同pH条件下水解速度差异明显,在酸性条件下比较稳定,pH=5时几乎不自发水解,pH=6时水解缓慢;在中性及碱性(pH=7~9)条件下不稳定,水解速度随着pH升高而加快;温度显著影响敌百虫的水解过程,水解速度随着温度的升高而加快,温度效应系数Q为2.11~4.63。敌百虫的自发水解产物主要有敌敌畏、亚磷酸二甲酯、水合氯醛、三氯乙醛,据此推断敌百虫水解路径有重排反应、亲核取代反应2种,其中重排反应是主要水解路径。敌百虫自发水解过程受pH、温度影响显著,水解产生毒性更强的敌敌畏,研究结果可为敌百虫在农业活动中的科学使用、敌百虫污染治理提供科学依据。

    2023年S1期 v.53;No.350 75-83页 [查看摘要][在线阅读][下载 505K]
    [引用频次:6 ]
  • 高盐环境下ANAMMOX-UASB反应器启动特性

    吴丹阳;栾亚萍;宋利国;穆明浩;刘新强;季军远;

    在高盐环境下(含盐量3%)以耐高盐厌氧反硝化颗粒污泥作为接种污泥启动ANAMMOX-UASB反应器,研究其启动特性。结果表明,高盐环境下ANAMMOX-UASB启动成功仅耗时186 d,总氮(Total Nitrogen, TN)去除率在87.5%以上,NH~+_4-N和NO~-_2-N消耗量之比(Rs)、NH~+_4-N消耗量与NO~-_3-N生成量之比(Rp)分别为1.13和0.26。启动成功后反应器中污泥由黑色逐步变为红褐色,污泥颗粒化形态较为明显。高盐环境下ANAMMOX-UASB启动成功后污泥中Heme c含量、硝酸盐还原酶(Nitrate reductase, Nar)活性、亚硝酸盐还原酶(Nitrite reductase, Nir)活性、联氨氧化酶(Hydrazine oxidase, HZO)活性、联氨合成酶(Hydrazine synthase, HZS)活性较接种污泥的增幅分别为8.00、6.74、8.34、0.58和6.00倍;门水平下,厌氧氨氧化菌所属的浮霉菌门丰度占比为6.05%,较接种污泥增加了5.11倍;启动过程中反硝化菌属丰度下降,厌氧氨氧化菌属丰度不断增加,优势菌属为Candidatus_Brocadia,启动成功后的丰度是接种污泥的12.98倍。

    2023年S1期 v.53;No.350 84-93页 [查看摘要][在线阅读][下载 946K]
    [引用频次:1 ]
  • 典型农业城市的生态安全格局构建——以莱西市为例

    王琳;刘霞;

    本文以具有代表性的莱西市为研究区域,依据图形学空间格局分析(MSPA)方法,以景观连通性数值大小确定重要生态源地,并结合坡度、植被指数、距河流距离、土地利用类型、高程5方面阻力评价数据,使用最小累积阻力模型(MCR)与重力模型,构建并区分廊道重要级。研究表明,生态源地共18处,在空间上分布较为分散,面积共28.20 km~2,占据莱西市面积的1.80%,比例极低;生态廊道共153条,其中重要廊道18条,与大沽河水系基本重合。考虑到大沽河综合生态阻力低,且连接多个生态节点,应着重生态保护力度,确保整体气候调节、物种迁徙作用。生态源地识别与确定廊道重要级的研究方法和结果对莱西市国土空间修复、规划等提供参考,对其他农业城市的生态安全格局构建提供理论依据。

    2023年S1期 v.53;No.350 94-104页 [查看摘要][在线阅读][下载 1012K]
    [引用频次:1 ]
  • 一类Painlevé差分方程与亚纯函数的唯一性

    李效敏;刘艳;闫岳;

    假设f是Painlevé差分方程■的有穷级非常数亚纯解,其中■和■是关于f的两个多项式,且P(f)与Q(f)互素,它们的系数{a_k},{b_j}均为f的小函数,且a_p?0和b_q?0。再设g是一个非常数的亚纯函数,如果f与g CM分担3个判别的有限值c_1,c_2和c_3,且■,那么f=g。本文主要结果涉及Ablowitz-Halburd-Herbst中的相应结果,研究了非常数的亚纯函数与有关Painlevé方程的非常数的有穷级亚纯解CM分担3个公共值的唯一性问题,并研究了有关Painlevé方程的有穷级非常数亚纯解的值分布问题。

    2023年S1期 v.53;No.350 105-112页 [查看摘要][在线阅读][下载 317K]
    [引用频次:0 ]
  • 具有变指数的粘弹性波动方程解的爆破性质

    刘志鹏;王建;廖梦兰;

    本文研究了一类具有变指数和强阻尼项的四阶粘弹性波动方程初边值问题的解的爆破性质。运用能量泛函、辅助函数和凸方法证明了解在有限时间内爆破,并得到了爆破时间的上下界估计。

    2023年S1期 v.53;No.350 113-119页 [查看摘要][在线阅读][下载 277K]
    [引用频次:0 ]
  • 基于t-积的张量奇异值扰动分析

    张雅婷;解朋朋;

    Kilmer等提出了一种新的张量乘积t-积,基于该乘积,各种线性代数工具的高维推广已经被验证,其中包括张量奇异值分解、张量特征值定义及有关性质不等式等。基于此对张量的奇异值进行有关分析是有意义的。本文将对Lu等定义的基于t-积的张量奇异值进行扰动分析。首先,给出了张量奇异值的柯西交错定理。然后,将Mirsky提出的关于两个矩阵奇异值差的不等式推广到张量情况下。最后,证明了张量积和张量和的奇异值的一些有用的不等式。

    2023年S1期 v.53;No.350 120-125页 [查看摘要][在线阅读][下载 281K]
    [引用频次:0 ]
  • 多视角聚类的数值方法研究

    朱宵琳;刘新国;

    针对Zhang等提出的多视角子空间聚类方法,本文给出了一种求解该非凸优化问题的方法并对其提出的算法进行了新的分析和改进。得到的主要结果包括:(1)选择一个好的近似解作为初始点,提高了算法的收敛速度和对全局最优解的收敛概率。(2)用MM思想重新推导出Zhang的方法,由此证明了一个新的收敛性定理;(3)改进了Wen提出的基于流形的正交约束算法并用于求解多视角子空间聚类模型,在算法中加入了初始点,大大提高了运行速度。通过对合成数据和实际数据的实验,验证了算法的有效性。

    2023年S1期 v.53;No.350 126-137页 [查看摘要][在线阅读][下载 523K]
    [引用频次:0 ]
  • 基于联合滤波的网格平滑算法

    王哲;赵勇;

    网格平滑是计算机图形学领域的一个重要研究内容,包含去噪、细节提取等问题。本文提出了一个基于联合滤波的网格平滑算法。传统的联合滤波方法是引导网格对输入网格单方面的引导,但是引导网格的结构信息通常不够充分。由于输入网格和引导网格应具有相似的结构信息,本文研究了它们之间的相互引导。即,先根据引导网格对输入网格进行更新,再根据更新后的输入网格对引导网格进行更新,迭代多次后就可以得到最终的滤波结果。在引导过程中,本文定义了一个自适应权值,可以对主要特征、平坦区域等结构施加不同程度的惩罚。求解时,本文给出了一个基于联合双边上采样的多层次框架,来提高算法的时间效率。大量实验数据表明,本文算法能够取得优于已有经典算法的结果,且具有较高的时间效率。

    2023年S1期 v.53;No.350 138-147页 [查看摘要][在线阅读][下载 977K]
    [引用频次:0 ]
  • 关于Nevanlinna亚纯函数组的一个结果的推广及其应用

    刘丽;李效敏;

    本文利用差分Nevanlinna理论,将1929年Nevanlinna的涉及Wronskian行列式的亚纯函数组的一个定理在超级小于1的条件下,推广到涉及Casorati行列式的亚纯函数组的相应结果。作为本文主要结果的应用,我们在0和∞是亚纯函数的c-分割类似导数值对的条件下,证明了有关Fermat函数方程亚纯解的存在性的一个定理。

    2023年S1期 v.53;No.350 148-153页 [查看摘要][在线阅读][下载 273K]
    [引用频次:0 ]
  • 模糊切换增益调节下非线性系统的滑模控制

    郭静;陈文轶;

    本文运用模糊控制和滑模控制相结合的方法对一类不确定非线性系统进行了深入研究。针对动态方程中控制系数与状态变量和时间变量有关的非线性时变系统,设计了带有状态变量和时间变量的新的模糊切换增益调节滑模控制器,给出了新的模糊滑模控制律,并证明了系统的稳定性。考虑到外部干扰是影响所研究系统稳定性的重要因素,本文运用调节模糊切换增益的技术,实现了对不确定外界扰动项的补偿。采用全局滑模面技术设计了滑模控制器,成功地避免了传统变结构控制器在到达阶段对不确定性的敏感性,增强了系统的鲁棒性。通过实例仿真,验证了本文所提出的控制方法不仅能够保证所研究的非线性系统是稳定的,还能够有效消除系统的抖振。

    2023年S1期 v.53;No.350 154-158页 [查看摘要][在线阅读][下载 454K]
    [引用频次:1 ]
  • 一类具有加权范数型非局部源项的拟线性抛物微分不等式解的Fujita型非存在性

    李月鹏;方钟波;

    本文研究一类具有加权范数型非局部源项的奇异拟线性抛物微分不等式的柯西问题。通过改进由Mitidieri和Pohozaev发展起来的试验函数方法,本文导出了精细的先验估计值并证明了新的Fujita型非存在性定理。其结果表明,非线性指标q+s的上界涵盖现有文献中的Fujita型临界指标。

    2023年S1期 v.53;No.350 159-170页 [查看摘要][在线阅读][下载 414K]
    [引用频次:0 ]
  • 一类具有记忆项和时变系数源项的伪抛物方程整体解的存在性与渐近稳定性

    宋国菊;王建;

    本文研究具有记忆项和时变系数源项的伪抛物方程Dirichlet初边值问题整体解的存在性和渐近稳定性。结合位势井理论、摄动能量法及微分不等式技巧,建立了问题解的整体适定性和渐近稳定性。

    2023年S1期 v.53;No.350 171-177页 [查看摘要][在线阅读][下载 302K]
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  • 不确定模型下双重倒向随机递归最优控制问题的研究

    魏彦君;魏立峰;

    本文基于实际金融问题,提出并进一步研究一类不确定模型下的倒向双重随机递归最优控制问题。首先提出在该模型中,代价泛函由sup■定义,其中■是由一组双重倒向随机微分方程的解组成的集合,再利用先验估计、线性化方法、It■公式等方法,推导出该最优控制问题的最大值原理,进而最终给出该问题最优控制的必要条件和充分条件。

    2023年S1期 v.53;No.350 178-183+206页 [查看摘要][在线阅读][下载 322K]
    [引用频次:1 ]
  • 一种基于k-means算法的代表点估计方法

    王世康;类淑河;

    本文讨论了基于k-means算法的代表点估计。根据k-means算法对偏进行校正,给出了一维连续分布代表点估计的新方法(Revised k-means, RKM方法)。以一维正态分布为例将该算法求解的代表点应用于核密度估计,比较了随机样本(独立同分布)、修改的Monte Carlo方法、数论方法的样本(伪Monte Carlo方法)和RKM方法基于这4类近似离散统计分布的代表点的核密度估计,其中RKM代表点表现效果最好。

    2023年S1期 v.53;No.350 184-189页 [查看摘要][在线阅读][下载 302K]
    [引用频次:1 ]
  • 张量TTr1SVD的随机算法

    丁明慧;解朋朋;

    张量序列秩-1奇异值分解(TTr1SVD)自然地将奇异值分解(SVD)推广到张量层面,将任意实张量分解为标准正交秩-1外积的有限和。基于其具有已知数量上限的正交秩-1外积项和易于截断误差量化的良好性质,本文首先给出了一种有利于张量分解和还原的表达形式,并提出了保持分解形式的截断TTr1SVD算法,在固定精度的同时大大降低了计算成本。受低秩矩阵逼近的随机算法的启发,本文还开发了针对固定精度问题的高效随机TTr1SVD算法。最后,给出的数值例子展现了所提算法在数据逼近和压缩方面的应用前景。

    2023年S1期 v.53;No.350 190-198页 [查看摘要][在线阅读][下载 483K]
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  • 基于生成对抗网络的控制系统参数辨识

    周素雨;刘珑龙;

    自然科学和社会科学领域内的控制系统往往表现出很强的非线性行为且被控对象往往与多个输入项相关,因此,对其系统的参数辨识更加困难。本文提出了一种基于改进生成对抗网络的参数辨识算法,用于解决非线性多输入多输出系统的参数辨识问题。该参数辨识方法对经典的生成对抗网络的输入信号及网络架构作出改进,将未知参数变换为网络权重,利用交叉熵损失和梯度下降法推导了待辨参数的迭代更新算法,并通过实例仿真验证了该算法在参数估计上的有效性和稳定性。

    2023年S1期 v.53;No.350 199-206页 [查看摘要][在线阅读][下载 619K]
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