- 张舒妍;裘是;郭佳祺;张哲恩;陈学恩;
本文依据越南离岸流等将该海域分为南北两部分，基于1993年1月1日—2020年12月31日的海平面异常卫星高度计数据，追踪了南海西南海域中尺度涡的传播轨迹，研究了中尺度涡的传播特征。结果表明：北部区域气旋涡传播方向更易沿等深线传播，反气旋涡更易跨地形由深水向浅水运动；北部区域冬半年(秋分至春分)会有更多的气旋涡偏北向运动，更多反气旋涡偏南向运动，夏半年(春分至秋分)则会有更多的反气旋涡偏北向运动，更多的气旋涡偏南向运动；南部区域夏半年反气旋涡的传播路径最为独特，主要向东北方向运动，气旋涡则主要向西南方向运动，二者方向完全相反。本文研究结果可为全面了解南海旋涡的传播及其物理机制提供支撑。
2024年06期 v.54;No.361 1-10页 [查看摘要][在线阅读][下载 2508K] [引用频次：0 ] - 孙维康;傅刚;王忠石;
本文利用中分辨率成像光谱仪(MODIS)、可见光/红外辐射成像仪(VIIRS)可见光卫星云图，对2017—2021年发生在大西洋和印度洋上的118个“射线状”云个例进行了统计分析，利用天气研究和预报模式(Weather research and forecasting model, WRF),对2019年7月8日南大西洋上空的“射线状”云个例进行了水平分辨率为1 km的模拟研究，分析了云凝结核浓度、气温、垂直运动速度、水汽混合比的垂直结构和水汽的水平分布。研究结论显示：“射线状”云是一种主要发生在低纬度地区的中尺度天气现象，且就大西洋和印度洋海域而言，多发生于南半球大洋上空，北半球夏季和秋季是“射线状”云的频发季节；每个“射线状”云臂单体出现处均对应有不同程度的上升运动，“射线状”云是具有对流性质的云；大气逆温层会限制云向高处发展，使得水汽被限制在逆温层高度以下，大范围的逆温层是塑造“射线状”云形态的重要因素。
2024年06期 v.54;No.361 11-22页 [查看摘要][在线阅读][下载 2498K] [引用频次：0 ] - 张若楠;赵园红;陈优帆;王文彩;
应用GEOS-Chem模式模拟结果，对比分析了2005和2015年中国近海氮沉降的时空分布特征及引起氮沉降变化的影响因子。研究结果表明：黄渤海氮沉降总量夏季最高，月平均值为2.2×10~(-4) kg·m~(-2),冬季最低，月平均值为6×10~(-5) kg·m~(-2);东海氮沉降总量冬季最高，月平均值为1.3×10~(-4) kg·m~(-2),夏季最低，月平均值是5×10~(-5) kg·m~(-2);南海氮沉降总量秋季最高，月平均值达到了1.5×10~(-4) kg·m~(-2),夏季最低，平均值为8×10~(-5) kg·m~(-2),并且大部分区域氮湿沉降量占氮沉降总量的55%以上。与2005年相比，2015年黄渤海地区春、夏、秋季氮沉降总量的月平均值分别降低了3×10~(-5)、7×10~(-5)和2×10~(-5) kg·m~(-2)、冬季增加了4×10~(-5) kg·m~(-2);东海地区春冬季节氮沉降总量的月平均值分别降低了1×10~(-5)和3×10~(-5) kg·m~(-2),夏秋季节氮沉降总量的平均值都增加了1×10~(-5) kg·m~(-2);南海夏冬季节氮沉降总量的月平均值都增加了1×10~(-5) kg·m~(-2),春秋季节氮沉降总量的月平均值分别减少了1×10~(-5)和4×10~(-5) kg·m~(-2)。相对于2005年，同人为源排放相比，2015年中国近海气象场的变化对氮沉降总量的变化影响较大，且2015年不同气象条件的改变导致2015年中国近海氮干、湿沉降的变化不同。就氮的干沉降而言，与2005年相比，2015年黄渤海地区冬季平均风速大约降低23.9%,但异常偏南风导致来自华北平原的排放传输增多，进而导致氮干沉降增多。就氮的湿沉降而言，相比于2005年，2015年黄渤海夏季和南海秋季平均风速分别降低了38.8%和42.3%,使得黄渤海夏季和南海秋季氮总浓度分别减少了5.6和2.8 ppbv,同时降水分别减少2.4和0.9 mm,导致2015年黄渤海夏季和南海秋季氮湿沉降量降低，2015年南海冬季平均风速降低10.1%,但偏西风异常带来中南半岛的高排放使得氮总浓度增多(1.7 ppbv),同时降水增多(0.7 mm),导致南海冬季氮湿沉降量增多，因此2015年黄渤海夏季、南海秋季氮湿沉降的降低和南海冬季氮湿沉降的增加是风场输送与降水共同变化造成的结果；2015年黄渤海冬季偏南风异常带来华北平原的高排放源使冬季的氮总浓度增加3.1 ppbv,冬季降水基本不变，因此2015年黄渤海冬季氮湿沉降的变化主要跟风场变化有关；东海夏、秋、冬季节的氮总浓度减少，小于1.0 ppbv,氮湿沉降变化主要是降水变化主导的。
2024年06期 v.54;No.361 23-34页 [查看摘要][在线阅读][下载 2333K] [引用频次：0 ] - 黄文华;胡伟;崔学荣;曾强胜;商杰;王宁;李锐;
海浪有效波高是近岸海洋观测的重要要素，近岸摄像头拍摄的图像可直观地反映波高大小，但目前基于图像的有效波高反演算法研究多处于室内实验阶段且方法缺乏普适性。本文基于深度学习技术，以山东青岛小麦岛近岸海浪为例，基于海浪图像和浮标实测数据，开展近岸海浪图像反演有效波高方法研究，给出一种利用图像反演海浪有效波高的方法，该方法利用卷积网络提取海浪图像的特征，利用全连接网络提取风速等气象特征，将特征融合后作为全连接层的输入，最后输出反演的有效波高。通过对比多种模型的反演结果和浮标观测数据，发现多参数DenseNET121模型有效波高反演能力优于其他神经网络模型，其平均绝对误差为8.97 cm。本文研究为近岸海浪观测提供了一种新的技术思路。
2024年06期 v.54;No.361 35-44页 [查看摘要][在线阅读][下载 1480K] [引用频次：0 ] - 李洁;王旋;周慧慧;刘成栋;麦康森;何艮;
为研究脱酚棉籽蛋白替代凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)饲料中豆粕的效果，以初始体质量为(0.81±0.01) g的凡纳滨对虾为研究对象，进行6周的养殖实验。对照组饲料中豆粕含量为25%(编号为S0),分别用4.93%、10.06%、14.80%、19.73%的脱酚棉籽蛋白等蛋白替代25%、50%、75%、100%的豆粕(分别编号为S25, S50, S75, S100)。每个处理3个重复，每个重复70尾对虾。实验表明，与对照组相比，脱酚棉籽蛋白替代100%豆粕对对虾的生长和饲料利用无显著影响，但显著降低了胰蛋白酶和淀粉酶活性，显著降低了干物质和粗蛋白表观消化率。与对照组相比，脱酚棉籽蛋白替代75%豆粕时，对虾肠道中免疫相关基因的表达显著升高。肠道组织形态学观察实验表明，脱酚棉籽蛋白替代100%豆粕会影响对虾的肠道健康，肠道绒毛高度显著降低。结果表明，脱酚棉籽蛋白替代饲料中100%的豆粕不会对凡纳滨对虾的生长和饲料利用产生显著影响，但会影响对虾的消化、免疫应答以及肠道健康。
2024年06期 v.54;No.361 45-54页 [查看摘要][在线阅读][下载 1167K] [引用频次：0 ] - 李文豪;于晓清;蒋增杰;杜美荣;贾彦;何为;高亚平;
养殖环境评价是衡量海水养殖活动是否健康、可持续的重要环节。为掌握北方典型规模化养殖海湾——桑沟湾沉积环境质量状况，于2017年4和7月对桑沟湾全湾海域进行大型底栖动物走航调查取样，分析了大型底栖动物的种类组成、生物量、栖息密度及群落结构；运用AMBI(AZTI’s marine biotic index)指数法和M-AMBI(Multivariate-AMBI)指数法，分析了大型底栖动物群落受干扰程度，评价了沉积环境质量状况。研究表明，在两次调查中多毛类均为优势种，其中4月多毛类36种，占总种数63.16%;7月32种，占总种数的60.38%。AMBI法的评估结果表明，调查海域各站位以受到轻度扰动为主，个别站位受到中度扰动和无扰动，干扰程度从小到大依次为海带区<海草区<混养区<贝类区；M-AMBI法的评估结果表明，生态环境质量等级为良或优的站位占60.00%～68.42%,海草区环境质量状况要明显好于养殖区。多营养层次综合养殖模式缓解了桑沟湾近海生态系统的养殖压力，使得桑沟湾受人为干扰较小，海草区环境质量为优，贝类区、混养区和海带区的环境质量处于中等和良之间。
2024年06期 v.54;No.361 55-67页 [查看摘要][在线阅读][下载 1708K] [引用频次：1 ] - 杨婕;熊迎欣;何思琦;王玉明;李敬;
为研究载入虾青素对脂质体磷脂膜结构稳定性的影响，选用从鱿鱼(Sthenoteuthis oualaniensis)卵中提取的富含二十二碳六烯酸的磷脂酰胆碱(Docosahexaenoic acid-enriched phosphatidylcholine, DHA-PC)作为脂质体膜材，通过乙醇注入法制备负载虾青素的DHA-PC脂质体(Astaxanthin-embedded DHA-PC liposome, DPC-AST)和空载脂质体(Blank DHA-PC liposome, DPC),其中DHA-PC与虾青素的质量比、溶剂体积比和孵育时间是控制虾青素载入形式的关键。研究显示，当DHA-PC与虾青素的质量比为1∶0.05或1∶0.10,水与乙醇的体积比为2∶1,孵育40 min时，虾青素以J聚集体形式载入脂双层。负载J聚集体虾青素的DPC-AST的粒径(362～386 nm)明显大于DPC的粒径(57 nm)。通过多重光散射技术发现，前者具有更好的微观结构稳定性，其不稳定指数(0.5)明显小于DPC(1.2)。利用荧光偏振技术分析发现，DPC-AST的脂膜流动性较DPC显著降低，且通过改变虾青素的载入形式能够实现对脂质体膜流动性的精细调节。虾青素显示出显著的抗脂质过氧化能力，这进一步表明负载虾青素能够提高DHA-PC脂质体的膜结构稳定性。
2024年06期 v.54;No.361 68-76页 [查看摘要][在线阅读][下载 1334K] [引用频次：1 ] - 郑洁;黄文灿;王文洁;应锐;张海洋;
壳聚糖基水凝胶机械性能往往较差，为提高其机械性能通常进行戊二醛交联，但是戊二醛会对水凝胶的生物安全性造成影响。为在提高壳聚糖基水凝胶的机械性能时充分保障其生物安全性，本研究制备了一款完全基于壳聚糖及其衍生物的水凝胶。羧甲基壳聚糖(CMC)与双醛壳聚糖(DACS)通过席夫碱键共价交联，形成壳聚糖基水凝胶(CBH),通过流变学实验、拉伸实验、黏附实验对CBH的自愈合性能、机械性能进行评价。通过抗菌实验、活/死细胞实验、细胞毒性、溶血实验、抗炎实验对CBH的抗菌性能、生物相容性以及抗炎性能进行了全面评估。研究发现，CBH可拉伸至原长的2倍，在4 h后的愈合效率可达72%,这证明席夫碱键交联赋予了CBH良好的自愈合性能并提高了其机械性能。CBH的平衡溶胀率可达4 500%,且具有pH响应性。CBH对大肠杆菌(Escherichia coli)和金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)的抑制效率分别为80.95%和79.79%。与CBH共用培养的细胞可随时间正常增殖，无明显细胞死亡，且溶血率仅为3%,这证明CBH具有优异的生物相容性。同时，CBH还可以抑制一氧化氮和TNF-α、IL-1β、IL-6等促炎因子的分泌，增加IL-10等抗炎因子的分泌，具有良好的抗炎活性。研究结果表明，利用CMC和DACS制备的CBH,具有良好的自愈合性能、机械性能、抗菌、抗炎性能以及高度生物相容性，其在生物医学领域有广阔的应用潜力。
2024年06期 v.54;No.361 77-87页 [查看摘要][在线阅读][下载 2111K] [引用频次：0 ] - 风英;邢泽宇;李欣怡;王鑫媛;刘振辉;
为了探究斑马鱼(Danio rerio)组织蛋白酶B(Cathepsin B,Ctsb)在脂肪细胞分化中的功能，本文利用基因过表达和敲降技术研究了Ctsb对小鼠脂肪前体细胞(3T3-L1)分化的影响。生物信息学分析显示，斑马鱼基因组中存在2个组织蛋白酶B基因(ctsb):cathepsin ba(ctsba)和cathepsin bb(ctsbb)。其中斑马鱼ctsba编码的氨基酸序列同哺乳动物CTSB的氨基酸序列相似性更高一些，它们的二级结构和三级结构也十分相似。在成体斑马鱼中，ctsba基因在卵巢、脂肪组织、精巢、肌肉、脾、肠、心、肾脏、鳃、脑和肝脏等不同组织中都有表达，其中在卵巢、脂肪组织和精巢中表达较高。通过慢病毒表达载体在3T3-L1细胞中过表达斑马鱼ctsba,可显著增加脂滴的形成；而敲降内源性的ctsb基因则显著减少了脂滴的形成，表明ctsba可促进3T3-L1脂肪前体细胞向脂肪细胞分化。另外，实时定量PCR技术检测显示，斑马鱼ctsba过表达可上调PPARγ、C/EBPα、FAS、ACC1和FABP4等成脂基因的表达，敲降ctsb基因则相反。总之，本研究揭示了斑马鱼Ctsba调控脂肪细胞分化的功能。
2024年06期 v.54;No.361 88-97页 [查看摘要][在线阅读][下载 1675K] [引用频次：0 ] - 秦子懿;陈军;臧宇;杨智博;唐学玺;
为探明雌雄异株大型海藻——鼠尾藻(Sargassum thunbergii)生殖组织附生细菌群落结构是否随生殖组织的生长而发生相应变化，本研究通过高通量测序技术对鼠尾藻生殖托不同生长时期的附生细菌群落进行了分析。结果显示：变形菌门(Proteobacteria)和拟杆菌门(Bacteroidetes)是其核心菌门，与其他大型海藻附生细菌的组成类似；α多样性分析显示鼠尾藻生殖托生长初期阶段的附生细菌群落均匀程度更高；β多样性分析显示鼠尾藻生殖托附生细菌群落在不同生长阶段存在显著差异，且性别可能是影响鼠尾藻生殖托附生细菌群落结构组成的一个重要因素；线性判别分析效应量(Line discriminant analysis effect size, LEfSe)软件分析显示，鼠尾藻生殖托在生长初期、生长中期以及成熟期的附生微生物中分别包含11、15和4个可能与自身发育相关的生物标志物。本研究初步揭示了鼠尾藻生殖托附生细菌的多样性和复杂性，为今后精细刻画鼠尾藻藻体与其附生微生物之间相关作用的网络提供了基础数据，也为鼠尾藻的保护和利用提供了新的见解。
2024年06期 v.54;No.361 98-107页 [查看摘要][在线阅读][下载 1773K] [引用频次：0 ] - 孙茂祥;于娟;杨桂朋;
本文于2022年2和7月测定了长江口及其邻近海域表层海水及重要断面海水中的二甲基硫(Dimethylsulfide, DMS)、二甲基巯基丙酸内盐(Dimethylsulfoniopropionate, DMSP)浓度；基于DMS生产速率、消耗速率和溶解态DMSP(DMSPd)降解速率，综合评价了DMS的迁移转化速率，并通过船基培养实验探究了二甲基硫化物对海水酸化和Fe添加的响应。结果表明：冬季长江口海域DMS、DMSPd、颗粒态DMSP(DMSPp)平均浓度分别为(1.55±0.96)、(3.55±2.38)和(4.42±3.11) nmol·L~(-1);夏季分别为(8.45±5.76)、(18.90±6.86)和(22.41±15.99) nmol·L~(-1)。冬、夏两季长江口二甲基硫化物高浓度主要出现在远岸，垂直方向上呈现出表层到底层逐渐降低的变化特征。冬季和夏季的DMS海气通量分别为2.23和22.96μmol·m~(-2)·d~(-1)。夏季DMSPd的转化率和DMS生物产率高于冬季，使得夏季DMS浓度较高。微生物消耗是长江口海域DMS的主要去除途径。船基培养实验表明，在pH=7.7、7.9条件下，海水酸化抑制了DMS和DMSP的产生，而Fe的添加促进了它们的释放。因此，未来海水酸化和Fe的输入会对长江口DMS的生物地球化学循环产生重要影响。
2024年06期 v.54;No.361 108-120页 [查看摘要][在线阅读][下载 2321K] [引用频次：0 ] - 杜晶宇;吴心怡;李瑾;钟莲;郎印海;
本文以芦苇生物质和FeCl_3·6H_2O为原料，采用浸渍-热解法，控制浸渍比率、热解温度和热解时间制备磁性生物炭(Biochar, MB),再与壳聚糖(Chitosan, CTS)复合，制备了壳聚糖/磁性生物炭复合物(Magnetic biochar, CMB)。利用田口分析方法，以环丙沙星(Ciprofloxacin, CIP)为目标物，以吸附容量为评价指标，优化了CMB的制备条件。使用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线衍射分析(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电镜(SEM)、振动样品磁强计(VSM)和全自动比表面及孔隙度分析仪(BET)对其结构进行了表征。研究了CMB对CIP的吸附动力学和吸附热力学。结果表明，CMB的最佳制备条件为浸渍比率1∶3、热解温度800℃、热解时间4 h,以柠檬酸为交联剂、MB与CTS的质量比5∶1。CMB对CIP的吸附更符合Avrami模型和拟二级动力学模型，吸附过程可能是膜扩散和颗粒内扩散共同作用的结果。Freundlich吸附等温方程能较好地描述CMB对CIP的吸附行为。热力学参数表明，CMB对CIP的吸附是一个自发的吸热反应。
2024年06期 v.54;No.361 121-132页 [查看摘要][在线阅读][下载 1571K] [引用频次：1 ] - 李键;秦德文;尹文笋;石辉;姜秀萍;谭军;夏冬明;赵波;
斜缆采集已成为海上宽频地震采集中常用的采集方式，本文针对斜缆地震数据的多次波预测问题，提出了射线追踪驱动的三维斜缆地震资料海底多次波预测方法。首先基于叠加速度(或偏移速度)的射线追踪方法，根据炮点深度、检波点深度模拟出海底多次波的大体时间延迟量，并基于原始数据的相关谱分析确定出与海底多次波周期拟合最佳的延迟时，然后通过时空域(偏移距域)的褶积过程实现海底多次波预测。模型数据试验和对实际数据的处理试验结果均证实了本文提出的方法能够有效地预测斜缆地震资料海底多次波，其在实际斜缆地震数据的多次波压制处理中具有广阔的应用前景。
2024年06期 v.54;No.361 133-144页 [查看摘要][在线阅读][下载 2480K] [引用频次：0 ] - 徐秀刚;张浩楠;许文德;郭鹏;
本文提出了一种适用于速度建模方法的M-DeepLab网络框架，该网络将地震炮集记录作为输入，网络主体使用轻量级MobileNet,以此提升网络训练速度；并在编码环节ASPP模块后添加了Attention模块，且在解码环节将不同网络深度的速度特征进行了融合，既获得了更多的速度特征，又保留了网络浅部的速度信息，防止出现网络退化和过拟合问题。模型测试证明，M-DeepLab网络能够实现智能、精确的速度建模，简单模型、复杂模型以及含有噪声数据复杂模型的智能速度建模，均取得了良好的效果。相较DeepLabV3+网络，本文方法对于速度模型界面处的预测，特别是速度突变区域的预测，具有更高的预测精度，从而验证了该方法精确性、高效性、实用性和抗噪性。
2024年06期 v.54;No.361 145-155页 [查看摘要][在线阅读][下载 2058K] [引用频次：0 ] - 陈严飞;阎宇峰;敖川;贾鲁生;侯富恒;高志浩;刘瑞昊;
针对含复杂形状腐蚀缺陷海底管道屈曲压力计算难的问题，本研究中采用同伦分析方法对含复杂腐蚀缺陷海底管道的屈曲压力进行了计算，并用有限元方法进行了对比验证，进而根据计算结果提出了基于神经网络模型的海底管道屈曲压力的计算方法。结果显示：同伦分析方法可以有效、准确地计算含复杂腐蚀缺陷海底管道的屈曲压力，在相同情况下抛物线形腐蚀管道的临界屈曲压力大于椭圆形管道的临界屈曲压力。基于神经网络模型的腐蚀海底管道屈曲压力计算方法具有良好的泛化性能，可以很好地应用于工程现场的计算。
2024年06期 v.54;No.361 156-164+178页 [查看摘要][在线阅读][下载 1357K] [引用频次：0 ] - 邵萌;伊传秀;陈玉静;孙金伟;邵珠晓;张淑蕾;王长林;
针对目前波浪能开发适宜性分析方法存在的问题及工作量大、成本高的特点，基于地理信息系统(Geographic information system, GIS)、改进的多准则决策方法(Multi-criteria decision making, MCDM)和人工神经网络(Artificial neural network, ANN)提出海南省波浪能开发智能化适宜性分析模型。对于该模型：首先，使用模糊层次分析(Fuzzy analytic hierarchy process, FAHP)法计算评价指标权重，降低专家主观偏差，更好地描述信息的不确定性；其次，提出灰色关联分析-折衷优化(Grey relation analysis-vlse kriterijumska optimizacijaⅠkompromisno resenje, GRA-VIKOR)法计算开发适宜性指数，解决评价过程中部分信息丢失、评价结果不准确的问题；最后依托反向传播(Back propagation, BP)神经网络进行模型训练并进行验证，实现海南省波浪能开发适宜性分析的智能化，不仅提高工作效率，而且降低计算成本。通过模型得到海南省波浪能可开发区域和开发适宜性等级，为海南省波浪能选址决策奠定基础，同时可填补海南省波浪能开发适宜性分析在智能化领域的空白。
2024年06期 v.54;No.361 165-178页 [查看摘要][在线阅读][下载 2023K] [引用频次：0 ] 下载本期数据