- 唐梓洋;管守德;李爱莲;赵玮;
本文使用ADCIRC+SWAN耦合模式，针对海南岛特殊地形，建立了基于非结构网格的高分辨率风暴潮-海浪耦合模型。针对在海南省造成严重风暴潮灾害的0518号台风“达维”,开展台风期间风暴潮-海浪耦合与非耦合数值模拟实验，探讨了水位、流场对波浪的影响和台风特征参数对海南岛台风风暴潮与波浪耦合效应的影响。结果表明：(1)水位影响在近岸浅水区主要表现为使台风浪的有效波高增加；(2)当风向、流向与平均波向之间夹角为锐角时，流场作用使有效波高降低，当流向与平均波向之间夹角为钝角时，流场作用使有效波高增大；(3)波浪耦合效应对风暴潮的影响是不可忽视的，贡献率约在14.2%;(4)当台风强度达到55 m/s或台风尺度达到50 km,波浪增水效应基本达到饱和。本文的研究对台风风暴潮高质量数值模拟预警及保障沿海地区生产生活有重要意义。
2024年09期 v.54;No.364 1-11页 [查看摘要][在线阅读][下载 3401K] [引用频次：0 ] - 韩子清;杨小绘;贾英来;谢晓敏;吕东方;
本文利用天气研究和预报(Weather research and forecasting, WRF)模式设置了两组具有不同海洋锋面强度的“渠道模型”理想数值试验，忽略地形作用，探讨了冬季海洋锋面对大气河(Atmospheric river, AR)的影响。结果表明，在不同强度的海洋锋面试验中，大气低层风速、湍流热通量等物理量的响应与海温的变化同位相，且大气低层各变量对海洋锋面南侧海温变化的响应较北侧更大，呈现出南北不对称性。海洋锋强度的增强促进了向高空的涡动热量和水汽输送，导致高空风速加强和风暴轴北移。海洋锋面的增强还为经过其上空的气旋提供了更多的动量和水汽，加强了气旋南侧的水汽输送带，从而促进了大气河发生频数的增加和大气河强度的增强。
2024年09期 v.54;No.364 12-20页 [查看摘要][在线阅读][下载 3044K] [引用频次：0 ] - 于杰;管磊;
本文采用SNPP/VIIRS(Suomi national polar-orbiting partnership/Visible infrared imaging radiometer suite)卫星海表温度数据对锋面检测算法进行对比分析，包括Sobel算法、Canny算法、引力模型法、直方图分析法和熵算法。通过分析上述算法中间结果、单日海温锋检测结果以及月度锋面概率分布的差别与特征，再结合各算法特点发现，在锋面识别中由于各算法的底层逻辑不同，造成了对海温锋定义难以统一的问题，因此各算法检测出的海温锋各有特点，适合不同的研究和应用需求，实际应用时要根据研究需要和实际情况选择合适的算法。各算法的特点为：Canny算法、引力模型法、Sobel算法、熵算法对强锋面的检测能力依次递减，对弱锋面的检测能力依次递增，抗噪性递减，直方图分析法检测出的锋面表现出较强的连续性，锋面光滑、清晰且连贯，抗噪性较好；各算法适用场合为：以梯度计算为基础的Sobel算法或者其他梯度类算法适用于精确计算温度变化程度的应用场景，Canny算法适用于强锋面的研究，引力模型法适用于应用噪声较大的数据检测锋面或者强锋面的检测，熵算法适用于弱锋面的检测，直方图分析法比较适合分析连续的长锋面。
2024年09期 v.54;No.364 21-29页 [查看摘要][在线阅读][下载 3649K] [引用频次：0 ] - 贺晓辉;王祎诺;王璇;陈笑炎;陈戈;
长期以来，人们利用海平面异常(Sea level anomaly, SLA)对中尺度涡旋进行了大量研究。然而，随着新的测高产品绝对动力地形(Absolute dynamic topography, ADT)的提出，SLA产品探测涡旋的准确性值得重新检验。因此，本文以地中海为例，使用26 a(1993—2018年)时间序列，提供了AVISO发布的中尺度涡旋轨迹图集(META数据集)和Tian等发布的海洋涡旋识别与追踪数据集(Tian数据集)这两种由不同测高产品衍生的涡旋数据集之间的比较分析。结果表明，在涡旋识别方面，META比Tian数据集捕获的涡旋数量更多，具有更大的振幅和更小的半径；在空间域上，META数据集更容易检测到永久、准永久性气旋涡。值得注意的是，由于SLA是平均海平面(Mean sea surface, MSS)的异常，而MSS的分辨率在高纬地区以及沿海区域并不高，造成了沿轨SLA不可避免地存在误差。因此，在时域上，SLA捕获的涡旋数量波动不断趋向ADT,使得META相较于Tian数据集质量更稳定。在涡旋追踪方面，Tian比META数据集追踪到的长寿涡(>6个月)普遍具有更长的寿命和更连续的轨迹，从而使涡旋显示出更强的鲁棒性。因此，本文建议，当关注的目标是单体涡旋时，应使用META数据集；当重点关注涡旋轨迹时，应采用Tian数据集。
2024年09期 v.54;No.364 30-39页 [查看摘要][在线阅读][下载 3407K] [引用频次：0 ] - 黄薪睿;宋心鑫;王旋;刘成栋;周慧慧;麦康森;何艮;
为研究大菱鲆(Scophthalmus maximus L.)的赖氨酸需求量，评估饲料中赖氨酸含量对大菱鲆的血浆生化指标、消化酶活性以及抗氧化和免疫功能的影响，本研究设计了5种等氮(约50%粗蛋白)和等脂(约12.5%粗脂肪)的饲料，饲料中赖氨酸含量分别为1.69%、2.49%、3.32%、4.11%和4.90%,进行了10周的饲养实验。对大菱鲆的生长性能、消化酶活性、肝脏抗氧化和免疫能力等指标进行测量。研究表明，当饲料中赖氨酸添加量增长到3.32%时，大菱鲆的生长性能逐渐提升，此后呈稳定趋势，而缺乏赖氨酸会对大菱鲆的生长和饲料利用造成不利影响。随着饲料中赖氨酸含量从1.69%增加到4.90%,全鱼粗脂肪降低、粗蛋白含量增加。此外，大菱鲆的肝体比(HSI)也随着饲料赖氨酸含量的增加而降低。在肠道消化酶活性方面，脂肪酶和胰蛋白酶表现出随饲料赖氨酸含量的增加先升高后降低的趋势，均在3.32%时活性最高。饲料中赖氨酸添加量的改变不影响血糖含量，但1.69%组和2.49%组的血浆甘油三酯(TG)和总胆固醇(T-CHO)含量显著升高。饲料中适宜的赖氨酸含量能够提高大菱鲆肝脏的抗氧化能力，并通过调节非特异性免疫，缓解炎症反应。本研究结果表明，当饲料中赖氨酸水平为饲料干质量的3.19%(饲料蛋白质的6.39%)左右时，能够最大限度地发挥赖氨酸的有效功能。
2024年09期 v.54;No.364 40-51页 [查看摘要][在线阅读][下载 1041K] [引用频次：1 ] - 陈星;张瑞豪;潘克厚;李赟;朱葆华;
岩藻黄素(Fucoxanthin)是自然界中丰富的类胡萝卜素，为提高微藻中岩藻黄素的含量，本实验主要通过叶绿素荧光参数法、高效液相色谱法等探究了外源添加不同浓度的尿苷二磷酸葡萄糖(UDPG)对三角褐指藻光合作用能力及岩藻黄素含量的影响。研究表明，150μmol/L UDPG显著提高了三角褐指藻的光合作用能力，促进了三角褐指藻中岩藻黄素积累，其含量达到(9.57±0.81) mg/g,比对照组提高了161.76%。此外，硅甲藻黄素、硅藻黄素、β-胡萝卜素、紫黄质、叶绿素a和叶绿素c_2的含量分别比对照组提高了84.31%、79.73%、164.74%、123.04%、358.35%和2 260.09%。研究结果表明，外源添加150μmol/L UDPG可显著促进三角褐指藻积累岩藻黄素。
2024年09期 v.54;No.364 52-59页 [查看摘要][在线阅读][下载 1283K] [引用频次：0 ] - 谢世君;刘世刚;宋普庆;王芮;李渊;王艺红;黄凌风;林龙山;
为探究大黄鱼(Larimichthys crocea)资源密度与海洋环境因子之间的关系，本文基于2018年秋季和2019年春季东海中南部两个航次渔业资源调查数据，采用广义加性模型(Generalized additive model, GAM)对大黄鱼资源密度及其与环境因子的关系进行了研究。研究表明，大黄鱼尾数密度和生物量密度秋季为106.2 ind/km~2和6.57 kg/km~2,春季为7.9 ind/km~2和0.45 kg/km~2。春季大黄鱼分布重心位于鱼山渔场，秋季分布重心南移进入温台渔场。广义加性模型分析结果表明：春秋两季最优模型均由离岸距离、温度、盐度组成，其中秋季最优模型的温度和盐度因子均为底层水体，而春季环境因子均为表层水体；春秋两季大黄鱼生物量密度均随温度上升而下降；秋季随着底层盐度的增加先上升后下降，最适底层盐度为33.7;春季随表层盐度升高而呈单调增加趋势。春季和秋季大黄鱼分布受到了不同水层环境的影响，这是由其栖息和繁殖特性的季节变动所导致的。本研究结果阐明了春秋季东海中南部大黄鱼资源分布情况及其对海洋环境因子的响应。
2024年09期 v.54;No.364 60-69页 [查看摘要][在线阅读][下载 1306K] [引用频次：0 ] - 齐聪;薄志文;梁恩源;杜启睿;徐涤;
为了探究青岛沿岸两种常见江蓠科物种(真江蓠(Gracilaria vermiculophylla)和龙须菜(Gracilariopsis lemaneiformis))在室内培养后生长状态不如野生状态是否是因为附生菌群发生变化。本研究中首先对16S rDNA特异引物对(799F-1 392R)在真江蓠和龙须菜中的适用性进行了评估，之后采用16S rDNA测序法对真江蓠及龙须菜的附生菌群落多样性、群落结构组成及其变化进行分析。研究结果显示，引物对(799F-1 392R)能够避免真江蓠和龙须菜叶绿体基因序列的干扰，并能与其附生菌16S rDNA高效结合；野生与室内培养的江蓠附生菌群落存在差异，与野外生长的江蓠附生菌群落相比，室内培养的江蓠附生菌群落丰富度更低，且随着培养时间的延长，附生菌的组成门类逐渐减少。真江蓠与龙须菜间的附生菌群落组成也存在差异，不同的附生菌对这两种江蓠偏好不同。研究结果表明，室内培养环境与野生环境的巨大差异是造成附生菌组成变化的主要原因，而物种的化学组成差异也导致两种江蓠表面附着不同的细菌。本研究为扩展藻菌关系的认知和优化藻类室内培养条件提供了理论支持。
2024年09期 v.54;No.364 70-77页 [查看摘要][在线阅读][下载 1514K] [引用频次：0 ] - 王辉;隋傅;高晨;秦璐;赵玲超;宋秀凯;汝少国;王军;
针对近海常见污染物阿特拉津水质基准缺失的问题，本研究搜集了阿特拉津对海洋生物的毒性数据，获得急性毒性数据76个，涵盖10门34科，共38个物种，其中，绿藻门扁藻(Tetraselmis chuii)和褐藻门鼓藻(Bellerochea polymorpha)的种平均急性毒性值为0.02 mg/L,对阿特拉津最为敏感；得到慢性毒性数据32个，涵盖10门18科，共19个物种，其中褐藻门舟形藻(Navicula sp.)的种平均慢性毒性值为0.004 3 mg/L,对阿特拉津最敏感。基于收集的急、慢性毒性数据，利用物种敏感度分布(Species sensitivity distribution, SSD)法推导出阿特拉津的短期和长期水质基准分别为6 600和1 975 ng/L。此外，本研究中还发现莱州湾海域表层海水中阿特拉津的检出率为100%,浓度范围为48.15～118.24 ng/L。风险商法和联合概率曲线法均显示莱州湾海水中阿特拉津的生态风险处于可接受水平。这些结果可为制订阿特拉津的海水水质标准、评估其生态风险提供科学依据。
2024年09期 v.54;No.364 78-87页 [查看摘要][在线阅读][下载 1483K] [引用频次：0 ] - 李佳岷;孙文杰;王华龙;米铁柱;甄毓;
为分析近海广布藻华原因种应对广盐环境的细胞关键生命代谢活动过程的调控策略，本研究对不同盐度以及不同处理时间的假微型海链藻(Thalassiosira pseudonana)进行转录组测序，获得T.pseudonana硫代谢途径酶编码基因的差异表达结果。研究结果显示：在不同盐度下，共发现13个硫代谢途径的差异表达基因；随培养时间延长，低盐度培养的实验组相较于对照组有更多的硫代谢编码基因发生显著差异表达，如在硫酸盐同化过程中，在培养的第二天ATP硫酸化酶的基因表达量相对于第一天显著降低，其原因可能是因为藻细胞对硫酸盐同化需求的减少，从而可能会限制亚硫酸盐的形成；在低盐胁迫下，与半胱氨酸合成相关的酶(如丝氨酸乙酰转移酶)基因表达量显著降低，说明藻细胞减少了含硫氨基酸(如半胱氨酸)的合成，这些都会影响其正常的生命代谢活动。本研究表明，沿海河口区的盐度波动可能会对T.pseudonana的硫代谢产生重要影响，这一发现有助于深入理解近海广布藻华原因种应对盐度压力时的分子响应机制。
2024年09期 v.54;No.364 88-95页 [查看摘要][在线阅读][下载 1364K] [引用频次：0 ] - 王丽涛;陈丽君;王丽艳;林诺瑶;唐源;葛辰希;辛佳;
基于球磨法的硫化与碳改性是提高微米零价铁(Micron zero-valent iron, mZVI)对三氯乙烯(Trichloroethylene, TCE)还原选择性的有效手段，但其改性效果常受改性剂添加量的影响，且其对改性mZVI和微生物耦合体系修复效能的影响尚未明确。本文通过构建多个硫化mZVI-微生物体系(S-mZVI~(bm)/AB)和碳改性mZVI-微生物体系(C-mZVI~(bm)/AB),系统研究改性剂添加量对改性mZVI-微生物耦合体系去除TCE和代表性共存电子受体NO~-_3的影响。实验结果表明：不同改性剂添加量的S-mZVI~(bm)/AB和C-mZVI~(bm)/AB体系均可显著促进TCE的去除，且促进程度随改性剂添加量的增加呈现先上升后下降的趋势；S-mZVI~(bm)/AB体系可抑制NO~-_3的去除，且抑制程度随S/Fe摩尔比的增加呈现上升趋势，而C/Fe质量比不会影响C-mZVI~(bm)/AB体系中NO~-_3的去除；S-mZVI~(bm)/AB和C-mZVI~(bm)/AB体系均可调控TCE及NO~-_3的产物构成，并均促进了饱和碳烃化合物及N_2生成，且该促进作用与改性剂添加量成正比。通过分析微生物群落结构探究了耦合体系脱氯及其脱氮的影响机制，发现在S-mZVI~(bm)/AB和C-mZVI~(bm)/AB体系中均存在大量参与脱氯和反硝化的细菌，反硝化菌的丰度高于脱氯菌，是NO~-_3快速去除和较高浓度N_2产生的原因。
2024年09期 v.54;No.364 96-109页 [查看摘要][在线阅读][下载 3066K] [引用频次：0 ] - 付垚;张宇丰;张振超;孙计同;杨彬;
平原水库库底沉积层中的砂体会对水库运行以及穿过库底地下空间工程建设的安全造成不可忽视的影响，一种快速且准确识别库底砂体空间位置的探测手段可为破解以上问题提供技术支持。本文以位于黄河流域的济南鹊山水库为研究区，基于数值模拟与原位探测结果，分析评价了走航式电阻率法识别平原水库库底砂体的最优装置参数和能力，并将所得结论在原位探测中应用、验证。研究结果表明，选用通用走航探测航速(航速2.5 m/s)对平原水库(水深6 m)进行探测时，走航式电阻率法对埋深浅(埋深<30 m)、厚度大(厚度>6 m)的砂体有较好的理论分辨能力。对于薄层深埋砂体(厚度<2 m,埋深>10 m)则难以识别；砂体探测顶、底界位置与实际顶、底界位置间的偏移距离与砂体顶界埋深、砂体长度呈正相关关系。砂体厚度增大会提高不同顶界埋深条件下砂体界面偏移距离差异，偏移距离正相关于深埋砂体厚度，负相关于浅埋砂体厚度；建立了修正原位探测结果并识别砂体的方法。基于原位探测结果所识别的砂体形态并不精确，其厚度普遍厚于实际砂体厚度约0～3 m。厚度小于3 m的薄砂体则难以被该方法识别。
2024年09期 v.54;No.364 110-121页 [查看摘要][在线阅读][下载 5141K] [引用频次：0 ] - 王永红;王凯伟;冯哲;梁伟强;黄伊恒;
环境磁学被广泛认为是监测沉积物中重金属污染的一种有效方法。本研究将以青岛两个海滩为例，研究通过原位磁性测量获得的体积磁化率值(κ)辅以重金属含量数值，以获得重金属污染的κ临界值并追踪沉积物重金属污染的来源和迁移。结果表明，第一海水浴场海滩沉积物没有重金属污染，第二海水浴场海滩沉积物存在轻微的Cr、Zn和Fe污染，其主要来自于排污口废水排放。青岛花岗岩质海岸的κ值的背景值在600×10~(-5 )SI以内。当κ超过600×10~(-5 )SI左右时，海滩存在出现重金属污染的可能；当κ超过1 600×10~(-5) SI左右时，会轻微出现污染。在同一海滩较高的κ值是较低值的50倍以上时，海滩将存在明显的重金属污染。重金属在海滩上的迁移模式受到污染源、风和水动力因素的影响也受到城市排污政策控制。本研究明确了如何利用快速、高分辨率以及常态化的现场原位磁性测量，以有效追踪海滩上重金属的来源以及了解污染物的扩散范围，该方法可以辅助海滩生态系统保护以及海滩污染管理政策的制定。
2024年09期 v.54;No.364 122-132页 [查看摘要][在线阅读][下载 2077K] [引用频次：0 ] - 宋玉泉;谭俊哲;袁鹏;司先才;杜修茂;李昌明;
为了研究不同刚度涡激振动系统对圆柱振子振动特性的影响，本文建立了单自由度涡激振动系统的仿真模型，采用计算流体力学(CFD)方法并结合重叠网格技术进行数值模拟。通过与公开发表的文献数据进行对比，验证了模型的精度和方法的可靠性。本文对时变流速下圆柱振子的振幅响应、频率响应和尾涡特征的变化情况进行了详细分析。仿真结果表明：当圆柱振子的振幅随流速的改变而降低时，调整弹簧刚度的大小，可使其保持较大的无量纲振幅和振动频率，并使尾流脱落旋涡之间的间距增大，且脱落模式由“2S”模式变为“2P”模式。
2024年09期 v.54;No.364 133-140页 [查看摘要][在线阅读][下载 1808K] [引用频次：0 ] - 杜文博;谢伟;王滨;倪卫达;沈侃敏;高广运;
为研究软土地区静压群桩对周边建构筑物的不利影响，本文以浙江某近海光伏发电项目为背景，利用圆孔扩张法模拟沉桩挤土效应，基于硬化土(Hardening soil, HS)本构模型，建立了桩-土、桩-桩相互作用三维有限元模型，据此分析并探讨了沉桩顺序及遮栏效应对邻近既有桩基础的影响。结果表明，当不考虑沉桩顺序及遮拦效应时，既有桩基础最大变形为6.09 mm,桩基均处于弹性状态；当考虑沉桩顺序及遮栏效应后，群桩左侧土体位移有所减小。既有桩变形和内力均易受沉桩顺序和沉桩相对位置关系因素的影响，工程设计和施工应对沉桩顺序给予足够重视，对于本项目建议以沉桩顺序为逐排压桩顺序。
2024年09期 v.54;No.364 141-147页 [查看摘要][在线阅读][下载 1184K] [引用频次：2 ] - 郑威;张彦敏;王运华;郑洪磊;
本文利用几何光学近似法，结合改进的局部平衡抑制比模型，并根据简化的双层粗糙面的反射系数，建立了乳化油覆盖海面的后向散射模型。基于该散射模型，研究了小入射角下，乳化油覆盖海面的后向散射特征，讨论了不同含水率下，后向散射系数随频率和油膜厚度的变化关系，以及散射系数对含水率的敏感性。结果表明：在微波波段，和非乳化油类似，乳化油覆盖海面的后向散射系数对油厚不敏感。而太赫兹波段，低含水率条件下，散射系数随油膜厚度和频率变化而振荡，且当频率增大时，散射系数振荡幅度减小。而含水率增大时，散射系数随油厚和频率的振荡幅度也逐渐减小。在微波波段和太赫兹波段范围内，对于频率较高的太赫兹波而言，其散射系数只对低含水率的乳化油具有较高的含水率敏感性；而对于频率较低的微波，其散射系数对含水率较高的乳化油也有较高的含水率敏感性。
2024年09期 v.54;No.364 148-156页 [查看摘要][在线阅读][下载 1767K] [引用频次：0 ]