- 满文峥;裘是;陈学恩;
本文以2011年为例，基于海洋模式(Oceanic regional circulation and tidal model, ORCTM)模拟的南海北部真实情况下的中尺度涡场和封闭吕宋海峡情况下的中尺度涡场，对比分析和研究了吕宋海峡入流对中尺度涡数量、传播特征的影响。结果表明，在边界层分离、正压不稳定和平流效应的影响下，吕宋海峡黑潮水入侵等海峡入流对南海北部海域涡旋的生成和传播具有较大影响。当封闭吕宋海峡时，关闭了黑潮水对南海的侵入，南海北部不存在黑潮弯曲区，无法通过边界层分离机制生成中尺度涡；同时，南海贯穿流强度和正压不稳定减弱，降低了涡流间的能量转移，抑制了涡旋的生成和存续时间，导致南海北部中尺度涡数量减少，生存时间缩短；此外，由于涡度倾向的平流效应减弱，南海北部中尺度涡的传播距离明显变短。本研究有助于深入理解海洋动力学机制和气候变化。
2024年12期 v.54;No.367 1-10页 [查看摘要][在线阅读][下载 2040K] [引用频次：0 ] - 王睿琪;李春;石剑;于腾飞;
2022年5月，欧亚大陆中高纬度地区出现了“三极子”型的异常表面气温(Surface air temperature, SAT),东欧和东北亚偏冷，欧亚大陆中北部偏暖，是2000年以来5月最明显的一次气温异常。基于多种资料和方法，本文探讨了此次“三极子”型异常气温的特点和成因。结果表明：“三极子”型异常SAT在5月15—27日期间最显著，与“三极子”型的异常大气环流密切相关，偏暖(冷)处受到了异常高(低)压和异常偏南(北)风的影响，欧亚大陆中北部(东欧)还受到了异常下沉(上升)运动和净热通量正(负)异常的影响，东北亚较弱的异常环流可能是该处SAT异常较弱的原因。比较不同物理过程对三极子各区域SAT异常的贡献，发现异常温度平流(异常经向风对气候态温度的平流)在“三极子”型异常SAT的形成中贡献最大，贡献率分别为40.5%、18.7%和17.7%。“三极子”型异常环流与两支波列有关。里海以北和中纬度北大西洋东部分别在5月9—10日和15—17日期间有与低层辐合异常和高层辐散异常相关的异常上升运动，导致降水异常偏多。线性斜压模式结果证明，降水导致的潜热释放在对流层形成的异常热源可以激发出欧亚大陆上的“三极子”型环流。
2024年12期 v.54;No.367 11-23页 [查看摘要][在线阅读][下载 6660K] [引用频次：0 ] - 张辉;乔腾生;李赟;朱葆华;赵妍;潘克厚;
为了探究外源多胺的添加能否使硅藻壳的结构特征发生变化，本研究在实验室条件下比较了3种多胺(亚精胺、精胺和腐胺)不同浓度处理对隐秘小环藻(Cyclotella cryptica)生长、藻壳细微结构及主要物理特性的影响。研究显示，1 000μmol/L精胺表现出致死效应，600、800及1 000μmol/L的腐胺处理组中，细胞密度峰值分别在培养的第4、3、2天出现，显示出典型的“时间剂量效应”。其中100μmol/L亚精胺、1 000μmol/L精胺以及200μmol/L腐胺处理组的硅质壳，在管状突出结构分布的位置和数量、壳孔区孔的排列、藻壳中心孔的分布、孔容孔径等方面发生较为明显的变化，如200μmol/L腐胺处理组藻壳总孔体积和比表面积仅为对照组的52.7%和53.6%。上述结果说明这3种多胺分子可以造成硅藻壳结构的改变。
2024年12期 v.54;No.367 24-31页 [查看摘要][在线阅读][下载 1213K] [引用频次：0 ] - 冷雨;刘嘉琪;孟范平;
作为一种磺酰脲类除草剂，甲嘧磺隆(Sulfometuron-methyl, SM)近年来已被国内部分近岸海域用于互花米草消杀。为探讨其对海洋微藻的毒性机理，将敏感物种盐生杜氏藻(Dunaliella salina)在3种亚急性浓度(0.032 5、0.065和0.130 mg/L)的SM中暴露8 d,测定不同时间的藻细胞中乙酰羟酸合酶(AHAS)、支链氨基酸(BCAAs)、光合色素以及活性氧(ROS)、丙二醛(MDA)的活性(或含量)。研究表明，微藻的AHAS对SM具有高敏感性，其活性在低浓度SM下被显著抑制，此时未观察到光合色素和BCAAs合成受阻，表明该酶是SM的直接作用靶标。在中、低浓度SM暴露初期，微藻出现“毒物兴奋效应”,表现为3种BCAAs和3种光合色素的含量显著升高；在高浓度SM暴露初期或中期，3种BCAAs和叶绿素a的合成均受到抑制。此外，高浓度SM暴露期间，ROS和MDA的含量激增，表明藻细胞内出现氧化逆境。由此判断，当SM浓度逐渐增至0.130 mg/L时，微藻开始受到两方面不利影响：(1)AHAS活性降低使BCAAs合成受阻，进而导致蛋白质合成减少和初级代谢降低，使藻细胞对氧化逆境的耐受性变差；(2)藻细胞因代谢SM而产生过多ROS,造成膜脂过氧化发生，使蛋白质、色素等生物大分子受到氧化损伤。虽然AHAS对SM的高敏感性表明第一种影响早于第二种影响发生，但是，它们在高浓度SM下共同作用，将导致细胞受损程度加大甚至死亡。研究结果表明，AHAS活性抑制和ROS过量积累是SM对海洋微藻致毒的主要原因。
2024年12期 v.54;No.367 32-41页 [查看摘要][在线阅读][下载 1515K] [引用频次：0 ] - 王诗媛;苏海鹏;毛相朝;胡阳;
为获得高反应温度的壳聚糖酶，本文挖掘了来源于δ变形细菌的壳聚糖酶基因(GenBank:MBN2801850.1)并将其在大肠埃希氏菌(Escherichia coli)中成功异源表达得到新的壳聚糖酶Csn(Db)-1-WSY(Csn1)。Csn1是属于GH8家族的壳聚糖酶，蛋白分子量大小约为52 kDa,比酶活为135.81 U/mg,是典型的内切型壳聚糖酶，其在60℃、pH=10.0的Gly-NaOH缓冲液中表现出最高活性。Csn1的米氏常数K_m为1.30 mmol/L,显示其与底物较好的亲和性。在5 mmol/L Cu~(2+)溶液中Csn1的活性增强至初始的131.36%;而Fe~(2+)、Co~(2+)、Mn~(2+)等金属离子均对Csn1表现出活性抑制作用。Csn1水解壳聚糖的主要产物为(GlcN)_2至(GlcN)_4。研究结果表明，Csn1可为工业制备壳寡糖提供有效的生产工具酶。
2024年12期 v.54;No.367 42-51页 [查看摘要][在线阅读][下载 2176K] [引用频次：0 ] - 宋德瑞;张萍萍;王晓磊;袁亚林;李蓓;张晓华;
为了探究可培养弧菌在不同海洋生境中的物种组成和其对褐藻胶和几丁质的降解能力，本研究对中国边缘海(渤海、黄海、东海及南海)和西北太平洋中的可培养弧菌进行了系统性的分离培养与分析。通过16S rRNA基因序列比对，初步确定这些弧菌的分类地位，并对部分菌株进行了胞外酶活性检测。本研究共获得弧菌744株，分属于52个种，有14个潜在新菌，分属于7个潜在新种。在中国边缘海区域共分离得到弧菌368株(分属于43个种),其中坎贝氏弧菌(Vibrio campbellii)为最优势种，共分离出52株。而在西北太平洋海域共获得弧菌376株(分属于26个种),其中查格斯氏弧菌(Vibrio chagasii,159株)占据了绝对优势地位。除不同海域间的差异外，在本研究中还发现大洋不同深度处可培养弧菌的丰度与多样性也有明显不同，海洋真光层分离出的弧菌数量最多，多样性也最高。选取中国边缘海的262株弧菌，对其进行几丁质酶和褐藻胶酶活性检测。其中：7.25%的弧菌具有褐藻胶酶活性；40.84%的弧菌具有几丁质降解能力。中国边缘海与西北太平洋可培养弧菌都具有较高的多样性，但它们的物种组成存在显著差异。同时，海水的深度也是影响可培养弧菌丰度和多样性的重要因素。这些弧菌多具有降解几丁质和褐藻胶的能力，对海洋碳代谢循环起到了重要作用。
2024年12期 v.54;No.367 52-62页 [查看摘要][在线阅读][下载 1729K] [引用频次：0 ] - 王金武;徐一夫;赵亚琦;薛霆;宋柳;郭华荣;
为了构建昆虫细胞高效表达载体，本文深入探讨了昆虫Sf9细胞中，3种不同种属来源的病毒早期启动子(OpIE2、P2和CMV)、2种荧光报告基因(EGFP和TagBFP)和2种转录终止子(SV40-pA和OpIE2-pA)的12种不同组合方式对所构建的表达质粒表达效率的影响。研究结果发现，上述3种表达元件本身都可对表达质粒的表达效率产生严重影响，其中启动子的影响效果尤为突出，而且三者之间的搭配要慎重，否则可能导致载体表达效率的显著降低。结果表明：在Sf9细胞中，OpIE2-EGFP-OpIE2-pA组合展现出最高的表达效率；启动子活性方面，OpIE2启动子的活性最高，P2次之，CMV最差；EGFP的荧光信号明显高于TagBFP的荧光信号；OpIE2-pA的转录终止活性高于SV40-pA;双启动子(OpIE2-P2)驱动的表达质粒的转染结果表明，P2启动子的存在可抑制OpIE2启动子的活性。本结果可为昆虫细胞高效表达载体的构建提供重要参考。
2024年12期 v.54;No.367 63-71页 [查看摘要][在线阅读][下载 1535K] [引用频次：0 ] - 王昕慧;陈田田;卜克辛;孙惠琛;白洁;晨曦;
针对铜离子(Cu~(2+))污染海洋环境中塔玛亚历山大藻作为优势种广泛分布的现状，本研究以塔玛亚历山大藻(Alexandrium tamarense)为研究对象，深入探究了不同铜离子(Cu~(2+))浓度(0、20、40、80和160 nmol/L)培养下塔玛亚历山大藻生长、叶绿素、光合作用以及抗氧化系统的变化，揭示了塔玛亚历山大藻对Cu~(2+)的生理响应机制。实验结果表明，塔玛亚历山大藻生长和光合作用的最适Cu~(2+)浓度为40 nmol/L。低于此浓度，塔玛亚历山大藻的生长和光合作用受到轻微抑制。而高浓度Cu~(2+)(80和160 nmol/L)处理下，在培养前5 d内会导致藻的生理机能严重受损，生长受到抑制，光合能力下降，活性氧含量增加，抗氧化酶活性和抗氧化剂含量增加；培养5 d后，塔玛亚历山大藻的生长速度和叶绿素含量逐渐增加，光合能力逐渐增强。这表明高浓度Cu~(2+)胁迫在初期(短期内)会诱导藻体内抗氧化酶活性和抗氧化剂含量的升高，从而增强其对Cu~(2+)的耐受性，随着Cu~(2+)的消耗和玛亚历山大藻对环境的逐渐适应，该藻的生长和光合作用恢复正常生长。综上所述，塔玛亚历山大藻对高浓度Cu~(2+)胁迫具有一定的耐受性，这增加了该藻在Cu~(2+)污染的环境中的竞争力。
2024年12期 v.54;No.367 72-79页 [查看摘要][在线阅读][下载 1258K] [引用频次：0 ] - 王翎羽;简慧敏;王雲仟;罗畅;宋国栋;刘素美;张桂玲;
本文于2021年4、7和10月对渤海和北黄海海域进行调查与样品采集，测定其溶解N_2O浓度，并估算了其海气交换通量，分析了其分布及影响因素。结果表明：2021年4、7、10月渤海溶解N_2O平均浓度分别为(12.6±0.5)、(9.1±1.0)和(8.9±0.5) nmol/L,北黄海为(12.5±0.6)、(11.5±1.7)和(9.3±0.8) nmol/L,溶解N_2O浓度存在明显季节变化，表现为春季高于夏、秋季。N_2O浓度高值主要集中在渤海西部和渤海海峡附近。春季和秋季水体垂直混合均匀，底层N_2O略高于表层。夏季水体层化导致N_2O浓度自表层向底层逐渐升高。温度及陆源输入是影响渤海和北黄海N_2O浓度及通量分布的重要因素。2021年黄河向渤海输入N_2O总量约为8.07×10~5 mol。三个航次渤海、北黄海表层N_2O总体呈现过饱和状态，夏季饱和度和通量高于春、秋季，4、7、10月渤海N_2O海气交换通量分别为(0.6±1.1)、(2.3±2.1)和(0.3±1.8)μmol·m~(-2)·d~(-1),北黄海为(0.3±0.5)、(0.9±1.2)和(0.1±0.2)μmol·m~(-2)·d~(-1)。结合文献报道结果，估算出渤海N_2O年释放量为6.5×10~(-4) Tg,占全球海洋N_2O年释放量的0.010%,低于渤海在全球海洋面积的占比(0.021%),这对准确评估近海对大气N_2O的区域性贡献具有重要意义。
2024年12期 v.54;No.367 80-89页 [查看摘要][在线阅读][下载 2094K] [引用频次：0 ] - 吴浩然;张志远;贾琳娜;辛佳;
溶解性有机碳(Dissolved organic carbon, DOC)是农田土壤碳库中最重要的活性碳组分。DOC可为土壤微生物提供必需的营养元素，也会诱导复杂的环境效应。本研究以中国青岛市大沽河农业区为研究对象，利用室内培养实验，并结合傅里叶变换离子回旋共振质谱(Fourier transform ion cyclotron resonance mass spectrometry, FT-ICR MS),从分子水平阐明不同氧化还原条件下土壤剖面中DOC转化的内在规律。研究发现：深层土壤的DOC来源以上层淋溶为主。土壤DOC的平均m/z、芳香指数(Aromatic index, AI)、O/C和双键当量(Double bond equivalent, DBE)随土壤深度的增加而减小。随着土壤深度的增加，反应过程中被降解的DOC分子DBE范围明显缩小(从0～18缩减至0～9),说明土壤对DOC的降解能力随着深度的增加有明显的下降。有氧培养后的DOC分子比无氧培养后的DOC分子具有更高的分子量、芳香性和不饱和度，且脂质的相对丰度比无氧组更低而木质素的相对丰度比无氧组更高，说明有氧条件可同步促进DOC分子的降解和生成。
2024年12期 v.54;No.367 90-100页 [查看摘要][在线阅读][下载 2622K] [引用频次：0 ] - 李冬婷;伊丹;王艳;刘汝海;周续缘;莫冰;
本研究采集了青岛市代表性的降尘样品，分析了降尘中汞的形态，并模拟太阳光下汞的再释放。结果表明，青岛市大气降尘中总汞含量为工业区(6.31 mg/kg)>高教区(1.01 mg/kg)>居民区(0.18 mg/kg)>交通区(0.10 mg/kg),且降尘中的汞以惰性汞(IPM)为主(占比90%以上),其次为活性汞(RPM)(平均占比为4.93%),挥发态汞(VPM)最小(平均占比为1.96%)。模拟太阳光照下初始释放量较高，随光照时间增加，释放量逐渐降低，颗粒物中汞的光还原符合准一级动力学反应。光照下降尘汞的释放量受其物质组成和形态的影响，光照强度越大，汞的释放量越高。太阳辐射促进了降尘颗粒物中不同形态汞的转化，光照后VPM与RPM含量减少，RPM更容易发生光化学反应而转化。本研究表明地表降尘是大气中汞的重要来源，为大气汞的再释放源。
2024年12期 v.54;No.367 101-109页 [查看摘要][在线阅读][下载 2032K] [引用频次：0 ] - 王志亮;刘波;麻旭刚;李江;董江河;夏冬明;
在海上三维常规拖缆地震采集中，联络测线方向的震源间距较为稀疏，且受缆数本文的限制该方向的检波点数极少、炮检距范围也很有限，该方向地震道数偏少严重影响了自由界面多次波预测精度。本文针对三维自由界面多次波衰减(SRME)存在的主要问题，利用时域克希霍夫反偏移构建多次波预测贡献道，在传统自由界面多次波迭代方程的基础上推导了新的三维自由界面多次波预测方程，提出了该三维自由界面多次波衰减方法应用于实际生产的迭代处理思路。理论模型实验与野外资料的处理实验结果证明了所提出方法能够有效预测自由界面多次波，在复杂海域尤其是崎岖海底区域的多次波压制中具有良好的应用前景。
2024年12期 v.54;No.367 110-119页 [查看摘要][在线阅读][下载 3712K] [引用频次：0 ] - 车蕴佳;张彦敏;王运华;李倩;
随着毫米波雷达成像技术的发展，近场三维成像技术成为研究的热点之一。采用合成孔径平面扫描技术可实现毫米波雷达的三维成像，相比于二维成像，三维成像能够呈现物体的高程信息。然而，应用该技术进行三维成像过程中，平台需折返上升多次扫描，运动扫描平台的非稳定性将对毫米波雷达成像效果产生显著影响，此时，若仅采用距离徙动(Range migration algorithm, RMA)算法进行成像，扫描平台不稳定性引起的行间数据错位会导致图像模糊。为了减小非稳定运动平台对毫米波雷达三维成像的影响，本文提出了一种行间数据互相关校准方法，用于对齐行间错位的数据，以减小非稳定运动平台的不稳定性对成像结果造成的影响。结果表明：行间数据互相关校准法可显著提高非稳定运动平台的毫米波雷达成像质量。此外，文中还进一步采用最小熵法实现了未知距离目标的成像，通过现场成像实验检验了最小熵法的有效性。
2024年12期 v.54;No.367 120-129页 [查看摘要][在线阅读][下载 2624K] [引用频次：0 ] - 罗敦艺;吴东;张馨毅;贺岩;
构建了一种适用于CALIOP透明云下数据的深度神经网络模型，用于反演海面风速。通过使用2017年1、4、7、10月的CALIOP夜间数据和准同步的AMSR-2风速数据对模型进行训练，然后将该模型应用于2018年1—9月的夜间云下数据，实现海面风速的反演。与无云数据对比，所得反演结果表明精度接近，标准偏差最大为0.89 m/s,最低相关系数为0.94。在引入ERA5有效波高数据后，反演精度进一步提升，标准偏差最大为0.68 m/s,相关系数达到0.96以上。研究结果表明，透明云下数据同样可用于风速反演，深度神经网络能够有效地从CALIOP数据中提取风速信息，并结合有效波高数据进一步提高反演精度。
2024年12期 v.54;No.367 130-139页 [查看摘要][在线阅读][下载 2531K] [引用频次：0 ] - 刘锦昆;郭海涛;蒋习民;季文峰;王树青;宋宪仓;
针对老区油田注聚开发过程中注聚泵长期持续高频、大幅值振动导致注聚平台桩基荷载大幅增加的问题，本文构建了海洋环境及注聚泵振动荷载下注聚平台桩土耦合整体及局部分析模型，进而研究了海洋环境及注聚泵振动对注聚平台动力响应及桩基承载力的影响规律。结果表明，注聚泵的振动会显著增加注聚平台桩基的基础承受的荷载，且随着注聚泵开启数量的增加，桩基承受的荷载呈线性增长趋势。与自重条件下桩基所受荷载相比，最大增长约35%,会导致桩基承载力安全系数明显降低。
2024年12期 v.54;No.367 140-151页 [查看摘要][在线阅读][下载 2783K] [引用频次：0 ] - 董文昱;陶山山;华云飞;
为研究全球变暖和人类活动大背景中台风影响下的多年一遇潮位设计值是否发生改变，本文针对鲗鱼涌站台风暴潮过程极值序列，对基于年极值数据的非一致性广义可加模型(Generalized additive models for location, scale and shape, GAMLSS)进行了改进，提出了非一致性条件下的泊松复合极值分布模型，并分别采用一致性设计值计算方法、期望超过次数(Expected number of exceedances, ENE)法、设计年限水平(Design life level, DLL)法、等可靠度(Equal reliability, ER)法和设计年限平均值(Average design life level, ADLL)法，计算了潮位设计值。研究表明，非一致方法计算的潮位设计值高于一致性方法计算的潮位设计值，且ER法和ADLL法适用性更广，可为海岸防灾减灾提供指导。
2024年12期 v.54;No.367 152-161页 [查看摘要][在线阅读][下载 1266K] [引用频次：0 ] - 吕若曦;曾雪迎;
针对高斯卷积和白噪声干扰的降质信号，提出一种基于贝叶斯推断的信号恢复模型和数值算法。在模型中引入模型差异项来描述卷积核估计误差，并用高斯分布来描述其统计特性。基于贝叶斯推断，将后验分布解耦为多个推断问题，对信号、模型误差和卷积核参数分别利用原始对偶混合梯度方法、高斯共轭先验法、随机游走的Metropolis算法进行交替更新，有效恢复信号的同时对卷积核参数进行不确定性量化并避免误差传播。数值实验表明，本方法可以同时估计卷积核和恢复信号，性能优于传统的信号恢复方法。
2024年12期 v.54;No.367 162-168页 [查看摘要][在线阅读][下载 1041K] [引用频次：0 ]