- 李明勤;刘敏;赵栋梁;
基于前人的实验室和外海观测数据，提出以波龄和风海雷诺数为变量的双参数CO_2气体交换速率公式。该公式可以很好地协调实验室和外海观测数据，同时考虑施密特数指数n的变化对气体交换速率和CO_2通量的影响。在此基础上，计算了1990—2019年的全球海-气界面的气体交换速率和CO_2通量。研究发现，指数n变化和波浪效应分别使海-气CO_2通量减小和增大，两者具有抵消效应。指数n变化使气体交换速率在低纬度海域增大2.3%,在高纬度海域减少6.1%,导致2010年海洋吸收CO_2减少4.2%;波浪效应使得赤道海域和北半球(南半球)西风带海域的气体交换速率分别增大0.2%和16.2%(18.7%),导致2010年海洋吸收CO_2增强21.8%。新公式得到的1990—2019年的CO_2年平均净通量为-2.09 Pg/a。传统上忽略指数n变化和波浪效应以估算的CO_2气体交换速率和CO_2通量并没有使估算值更加远离真实值，而是由于两种效应的相互抵消，使得传统的结果会接近真实值。
2024年11期 v.54;No.366 10-24页 [查看摘要][在线阅读][下载 5903K] [引用频次：0 ] - 王一格;王玉;
基于简单海洋资料同化(Simple ocean data assimilation, SODA)再分析数据集v2.2.4中的温盐数据，本文使用小波能量谱分析了冬季南海北部混合层深度(Mixed layer depth, MLD)的年际变化，发现其存在2～4 a与7～8 a的准周期年际振荡。不同年际信号的主导因素具有显著差异，其中短周期(2～4 a)年际变化的主要影响因子为海表净热通量和风应力旋度，但海表净热通量等局地因素与长周期(7～8 a)年际变化之间并无明显相关。吕宋海峡水交换的纬向流速垂向变化显著，能够调整南海北部的垂向密度分布，因此MLD与吕宋海峡水通量差(Luzon Strait transport, LST,ΔLST)之间存在密切联系。ΔLST的正(负)异常表示通过海峡断面0～70 m(70～140 m)进入的高盐水相对增加，强化了其对南海北部混合层内(混合层之下)水体的增密作用，使层结强度降低(增强),进而导致MLD加深(变浅)。
2024年11期 v.54;No.366 25-33页 [查看摘要][在线阅读][下载 1799K] [引用频次：0 ] - 颜博琼;郑小童;王浩;韩子文;张晏铭;
基于观测资料，本文研究了1900—2015年北半球不同季节影响印度洋沃克(Walker)环流年代际变化的关键海温异常和物理过程，发现在北半球冬季，热带东太平洋海温与热带北大西洋海温均对印度洋Walker环流的年代际变化有影响；在北半球夏季，印度洋Walker环流的年代际变化仅与热带北大西洋海温相关。进一步研究发现，冬季与夏季影响印度洋Walker环流年代际变化的物理机制存在差异。在冬季，太平洋Walker环流与印度洋Walker环流紧密耦合，热带东太平洋海温负异常以及热带北大西洋海温正异常会通过调制大气对流异常，进而增强太平洋Walker环流，并通过跨海盆的“齿轮”效应加强印度洋Walker环流；而在夏季，太平洋Walker环流与印度洋Walker环流的耦合关系消失，取而代之的是热带北大西洋海温正异常通过加强其上空以及北非的对流活动，激发大气开尔文(Kelvin)波而削弱印度洋Walker环流。值得注意的是，冬季和夏季热带北大西洋都对印度洋Walker环流有影响，但效应刚好相反：冬季热带北大西洋增暖有利于印度洋Walker环流的增强，而夏季热带北大西洋增暖使印度洋Walker环流减弱。本文的研究结果为气候长期变化预测提供了理论参考。
2024年11期 v.54;No.366 34-41页 [查看摘要][在线阅读][下载 2817K] [引用频次：0 ] - 高弋强;许星鸿;崔志扬;魏迪;张磊;涂康;刘志鸿;吴彪;周丽青;孙秀俊;
为山东探究菲律宾蛤仔(Ruditapes philippinarum)人工苗种规模化繁育的最适环境条件，本文研究了不同盐度对菲律宾蛤仔幼虫生长、存活和附着变态的影响。实验设置4个盐度梯度(15、20、25、30),分别在第3、9、18、27天测量幼虫壳长和统计幼虫存活率，在第27天统计幼虫附着变态率。研究表明，培育至第18天时，盐度25组幼虫平均壳长最大，达到(0.164±0.003) mm,显著高于其他盐度组；盐度15组平均壳长最小，仅为(0.149±0.001) mm。盐度15组平均壳长与盐度20组无显著差异，与盐度25组和30组(对照组)有显著差异(P<0.05)。在存活率方面，盐度25组存活率最高，为51.40%,显著高于其他盐度组，但与盐度30组存活率(44.43%)无显著差异；盐度15组存活率最低，为25.75%。培育至第27天时，盐度25组幼虫存活率最高，为4.47%。在附着变态方面，盐度15组幼虫附着变态率最高，为21.56%,显著高于其他盐度组(P<0.01);盐度20组的附着变态率为11.14%,显著高于对照组和盐度25组(P<0.05)。研究结果表明，幼虫在盐度25时生长最快、存活率最高，而在盐度15时幼虫附着变态率最高。综上所述，在菲律宾蛤仔人工育苗过程中，盐度25是蛤仔幼虫生长和存活的最适盐度，附着变态前适当降低盐度有利于提高幼虫的附着变态率。
2024年11期 v.54;No.366 42-48页 [查看摘要][在线阅读][下载 950K] [引用频次：0 ] - 华晨晨;王奭寅;徐茂森;牟介刚;范博凯;闫妍;刘思琪;
鱼类损伤分类研究对捕捞作业过程中的鱼类健康状况监测具有重要意义。针对现有鱼类损伤研究中存在的未准确分类损伤类型的问题，在射流式鱼泵捕捞作业时鱼逐条通过泵喉管的特殊场景下，本文使用高速摄像机拍摄鱼通过泵的过程，建立了鱼类损伤数据集，提出了一种基于VGG16改进的S-VGG卷积神经网络分类模型。损伤分类实验表明，S-VGG模型的损伤分类准确率为96.52%,比ResNet16和GoogLeNet分别提高了0.96%和8.2%。与VGG16模型相比，本文所提出的S-VGG模型仅有9层，整体参数减少了93.75%,有效地降低了模型训练所需的计算成本。本研究采用迁移学习方法进一步优化了S-VGG模型初始权重。结果表明，经过迁移学习的S-VGG~*模型准确率达到了99.70%,比未进行迁移学习的S-VGG模型提高了3.18%。本研究建立的S-VGG~*模型取得了良好的鱼类损伤分类效果。
2024年11期 v.54;No.366 49-57页 [查看摘要][在线阅读][下载 1488K] [引用频次：1 ] - 卜克辛;陈田田;王昕慧;徐溢波;白洁;晨曦;
针对近二十年中国高氮磷比海域中亚历山大藻等甲藻引起的赤潮现象频发、规模和范围显著扩大的问题，本研究以塔玛亚历山大藻(Alexandrium tamarense)为实验材料，在不同氮浓度下对A.tamarense进行一次性培养，系统分析了氮浓度对A.tamarense生长生理的影响。结果显示：在缺乏氮源的情况下，A.tamarense的生长受到明显抑制，然而随着氮浓度的逐渐增加，其生长速率加快且叶绿素含量增高，从而其光合作用能力也显著增强；在对数生长期，与高氮培养相比，低氮培养条件下A.tamarense的硝酸还原酶(Nitrate reductase NR)和谷氨酰胺合成酶(Glutamine synthetase, GS)活性升高，而平台期NR和GS活性则是随氮浓度的升高而升高；脲酶(Urea enzymes, UE)活性在各时期均随氮浓度的升高而呈现先升高后降低的趋势。综上结果表明：不同氮浓度对A.tamarense生长生理存在显著影响，相较于低氮培养，A.tamarense更适应于高氮环境下生长；A.tamarense通过调节氮代谢酶活性以应对氮限制不利环境的影响，这种适应能力使其在面对复杂多变的无机氮条件下更具竞争优势。这些研究结果可为解释氮源影响近岸水域生态系统中甲藻赤潮动态提供一定依据。
2024年11期 v.54;No.366 58-64页 [查看摘要][在线阅读][下载 1051K] [引用频次：0 ] - 王璐;吴琼;银静茹;隋正红;
为了探究细胞周期检查点的调控对龙须菜(Gracilariopsis lemaneiformis)四分孢子体发育的影响，本研究中对龙须菜细胞周期检查点部分基因进行分离鉴定及基因表达分析。从不同品系不同发育阶段的数字表达谱数据中，筛选得到与细胞周期检查点通路相关的差异表达基因ATR、ATM、RAD17和RAD9。通过基因克隆、序列比对和结构域预测，确认了其存在于龙须菜中，对4个基因上游2 000 bp进行启动子预测发现，4个基因均含有与光照和植物激素相关的启动子元件；通过荧光定量PCR检测4个基因在良种981、WLP-1品系和野生型龙须菜的四分孢子体发育Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ期的表达水平变化趋势发现，在WLP-1品系的Ⅰ期，4个基因表达呈现上升趋势；在该品系Ⅱ期，ATR、ATM和RAD9表达呈上升趋势，WLP-1在四分孢子体发育的Ⅰ期，细胞周期检查点相关基因表达相对活跃，表明此时其DNA复制和细胞分裂旺盛，这可能是WLP-1品系高育的原因。良种981在Ⅰ期ATR、ATM和RAD17相对表达量与野生型相比无显著变化，而RAD9有显著降低的趋势。进入Ⅱ和Ⅲ期后，与野生型相比，ATR、ATM和RAD17的相对表达量呈现显著上升的趋势，结合对其形成四分孢子性状的观察，推测在良种981四分孢子体放散的Ⅱ期，DNA损伤可能没有完全修复，因而最终导致低育。
2024年11期 v.54;No.366 65-82页 [查看摘要][在线阅读][下载 4835K] [引用频次：0 ] - 王茂双;李瑞环;刘素美;宁晓燕;董书航;宁志铭;周楠;
为了解水产养殖活动对营养盐循环及浮游植物结构的影响以及微型浮游动物的摄食压力，本文在桑沟湾进行了现场培养实验。结果显示，NO■是秋季浮游植物生长的限制因子。栉孔扇贝养殖会引起NH■的累积，实验结束时NH■浓度为初始浓度12.8倍；同时栉孔扇贝会对甲藻选择性摄食，从而改变浮游植物的群落结构；而大型藻类通过与浮游植物竞争营养盐，限制浮游植物的生长繁殖，使浮游植物粒径向小型化转变。此外，浮游植物还受到微型浮游动物的上行控制，调查期间湾内浮游植物生长率为0.39 d~(-1),微型浮游动物摄食率为0.79 d~(-1);微型浮游动物对浮游植物现存量和初级生产力的摄食压力分别为54.6%和169%。本研究有助于加深营养盐及浮游植物对水产养殖活动响应机制的理解并为水产养殖的可持续发展和生态环境管理提供理论支持。
2024年11期 v.54;No.366 83-95页 [查看摘要][在线阅读][下载 1965K] [引用频次：0 ] - 刘晓芸;包华音;郭庆梅;周凤琴;王长云;
本文采用性状鉴定、显微鉴定和超微鉴定的方法研究了海洋药物水黄皮茎、叶的性状及显微鉴定特征，为其鉴定提供了依据。结果表明，茎有明显的纵皱纹及枝痕，表面密被灰白色皮孔，质坚硬，不易折断，断面皮部棕色，木部黄白色，中央髓部灰棕色。叶为单数羽状复叶，小叶倒卵形，近革质，表面光滑无毛。水黄皮茎、叶均具有纤维和晶鞘纤维，草酸钙方晶存在于薄壁细胞中，色素块随处可见。茎常见具缘纹孔导管、具圆形小纹孔的网纹厚壁细胞；叶表皮细胞垂周壁深波状弯曲、平轴式气孔。叶肉组织中栅栏组织2～3层细胞，而缺少具缘纹孔导管，环管纤维束连续排列成环，纤维束外方的薄壁细胞中常含有方晶，形成晶鞘纤维；中脉维管束由上下两个半弧状的维管束相对而成的环形结构，表面制片和叶表面扫描电镜观察也印证了叶显微鉴定的结果。
2024年11期 v.54;No.366 96-102页 [查看摘要][在线阅读][下载 2081K] [引用频次：0 ] - 于鸿铭;宫伟;徐冲;邢军辉;林琦;
翁通爪哇海台位于太平洋西侧，是世界上体积最大、地壳最厚的海台，也是少数正在与岛弧汇聚的海台之一。本文利用可用的自由空气重力异常数据反演了翁通爪哇海台的地壳密度结构。结果显示，研究区内翁通爪哇海台的地壳密度由南西向北东逐渐降低，在研究区南西侧的斯图尔特隆起附近有高密度入侵现象。本文认为，海台地壳密度差异是由于92 Ma前的第二期地幔柱事件中，基性较强、密度较大的新一期岩浆对原始海台不同区域的差异性影响造成的；高密度入侵可以用20～25 Ma前翁通爪哇海台与所罗门弧的碰撞事件来解释，该碰撞事件使海台地壳深部的部分高密度玄武岩熔体沿斯图尔特隆起内部新产生的或被重新激活的断层、裂缝上升，形成高密度入侵体。
2024年11期 v.54;No.366 103-115页 [查看摘要][在线阅读][下载 2466K] [引用频次：0 ] - 刘继承;张亭禄;李聪;胡连波;薛毅;钱晋希;
本文利用CloudSat数据处理中心发布的二级云分类产品和云光学厚度产品，对西北太平洋上空主要云类型光学厚度的空间分布和季节变化特征进行了系统研究。使用云分类产品数据获得了西北太平洋上8类云的云量时空分布，以此为依据选择出云量较高的5类主要云。将二级云光学厚度产品中的数据与5类主要云类型进行匹配，获得了西北太平洋上主要云类型的平均光学厚度的空间分布及其季节变化特征。结果表明：西北太平洋上主要云类型的平均光学厚度分别为，高云约3～9,高层云约13～25,高积云约5～25,层积云约5～40,积云约5～30。各类云的光学厚度高值区主要分布在高纬度海域以及大洋西北尤其中国东部沿海海域，光学厚度低值主要分布在低纬度海域及信风带附近。此外，各类云的光学厚度在低纬度海域上季节变化幅度小，高纬度海域变化幅度大。以上结果可用于分析该区域不同地点及季节跨介质海洋激光通信系统的可通率，也可用于评估该区域可见光对海观测系统的探测能力等。
2024年11期 v.54;No.366 116-125页 [查看摘要][在线阅读][下载 1830K] [引用频次：0 ] - 王东旭;王宇瀚;董胜;
针对振荡浮子式波能装置动力输出系统库仑阻尼力的突变特性导致的计算不稳定问题，本文提出了一种模拟库仑阻尼力的方法。该方法通过以下步骤确保计算过程稳定：当波能装置速度接近0时，采用线性阻尼力代替库仑阻尼力；在每一迭代步内对施加在波能装置上的阻尼力进行松弛。然后，将这一方法植入开源计算流体力学程序DXFlow中，对一种新型波能装置-开孔防波堤集成系统进行数值模拟研究。研究结果表明，该方法可解决库仑阻尼力导致的计算不稳定问题，其中推荐使用的松弛因子范围为0.2～0.3。
2024年11期 v.54;No.366 126-133+141页 [查看摘要][在线阅读][下载 1692K] [引用频次：0 ] - 邵萌;潘正中;孙金伟;邵珠晓;伊传秀;
针对潮流流速的随机性和波动性，本研究基于经验模态分解(Empirical mode decomposition, EMD)和粒子群优化(Particle swarm optimization, PSO)算法，改进了反向传播(Back propagation, BP)神经网络的短期潮流流速预测模型。该模型首先对原始流速序列进行EMD分解，得到多个本征模函数(Intrinsic mode function, IMF)和残差。然后，利用PSO改进BP神经网络，对分解所得的IMF和残差分别进行预测。最后，将各个预测结果相结合，得出流速的最终预测结果，从而提高潮流流速的预测精度。本文以江苏省潮流流速为例，分别建立BP、PSO-BP、EMD-BP以及EMD-PSO-BP四类预测模型，以对潮流流速进行预测和对比分析。结果表明，相较于其他模型，EMD-PSO-BP预测模型在潮流流速的预测方面具有更高的精度，为潮流能开发提供重要的数据支撑。
2024年11期 v.54;No.366 134-141页 [查看摘要][在线阅读][下载 1524K] [引用频次：0 ] - 吴孝贤;纪永刚;
船载地波雷达可以利用船载平台的移动特性扩展探测区域，通过船载地波雷达与AIS船只目标航迹的关联分析，可服务于船载地波雷达目标探测性能评价以及船只目标多手段融合探测等研究。固定坐标系下的最近邻关联方法仅通过某一时刻的距离信息来判定航迹关联性，在船载平台运动的情况下容易出现关联错误的情况，从而影响对目标的持续跟踪。针对船载地波雷达与AIS目标航迹关联中未考虑平台运动导致目标航迹关联正确率低的问题，本文建立了以船载平台为中心的运动坐标系，在此基础上通过对实测数据的统计分析，构建了基于航迹参数信息的航迹相似度矩阵，并首次将Kuhn-Munkres(KM)算法应用到船载地波雷达航迹关联领域。该方法可以通过对航迹关联权重的不断更新迭代求得航迹之间的最大权匹配，最终得到全局最优的关联匹配结果，有效克服了仅通过单一时刻距离信息进行局部航迹关联的缺点。本文通过船载地波雷达仿真和实测数据的验证，表明在运动坐标系下基于KM算法的船载地波雷达与AIS船只目标航迹可以进行有效的关联，且该方法关联准确率优于传统的最近邻算法。
2024年11期 v.54;No.366 142-150页 [查看摘要][在线阅读][下载 2359K] [引用频次：0 ] - 徐文静;赵元章;
本文侧重研究一类具有对数源项和非线性应变项的半线性四阶波动方程Dirichlet和Navier初边值问题。利用非稳定集的不变性、反证法技巧及凹性引理，给出了任意正初始能量级E(0)>0下解的高能爆破结果。
2024年11期 v.54;No.366 151-156页 [查看摘要][在线阅读][下载 815K] [引用频次：0 ]