应用非线性薛定谔方程模拟深海内波的传播

本文选取东沙岛以东深海区域,应用描述深海内波的非线性薛定谔方程,采用啁啾的思想,研究了频散和非线性效应之间的关系,模拟了深海内波的传播.数值模拟内波演变趋势与MODIS影像拍摄到的内波演变趋势基本符合,从而验证了应用非线性薛定谔方程模拟深海弱非线性内波传播的合理性.     

脉冲内拉曼散射所致啁啾的研究

探究孤子自频移现象,从啁啾的角度来解释其产生的原因。运用数学求解及数值模拟方法,通过MATLAB编程画出了啁啾演变图,据此来研究自频移现象。研究结果表明,在高阶非线性效应中,脉冲内拉曼散射、色散和自相位调制共同所致的啁啾,与无拉曼散射效应时产生的啁啾相比,发生一系列新的变化:啁啾的中心发生漂移且图形的前后沿不对称,即负啁啾的峰值的绝对值大于正啁啾的峰值,这说明了脉冲频谱“红移”的谱峰变宽,或者说频谱移向了长波长方向—即人们所说的孤子自频移现象。     

宽带啁啾脉冲激光非线性传输过程中的时空微扰研究

基于非线性薛定谔方程推导出大啁啾脉冲的传输方程,利用微扰理论,分析了啁啾脉冲激光的时空不稳定性. 理论上比较清楚的阐述了宽带脉冲激光在大啁啾情况下,其时空噪声的相互影响与相互作用情况及脉冲啁啾对噪声微扰调制的影响,发现在相同γI₀(非线性系数与峰值强度乘积)的情况下脉冲啁啾对噪声调制的增长没有直接影响. 最后我们在实验上利用非线性介质对啁啾脉冲的空间小尺度自聚焦过程进行了部分验证,同时也在数值上对宽带啁啾脉冲的时间噪声调制的增长进行了模拟分析,发现实验结果和模拟分析结论     

光子晶体光纤中孤子内拉曼散射的研究

利用快速分步傅里叶方法数值计算了孤子在光子晶体光纤中的传输。计算结果表明:光子晶体光纤中会产生较强的拉曼散射,非线性越强,孤子分裂得越快,同时分裂出更多孤子。而且,初始啁啾对光子晶体光纤中的拉曼散射有较大的影响,正初始啁啾会增大拉曼孤子的红移速度,而负初始啁啾则会减小拉曼孤子的红移速度。随着光子晶体光纤非线性加强,初始啁啾的作用减弱。     

内孤立波过陆架陆坡地形的数值模拟研究

内波是海洋中普遍存在的波动形式。内孤立波是典型的非线性内波,多发于陆架边缘海,如南海等海域,对陆架海域有重要影响。本文针对内孤立波在陆架地形上的传播问题,先基于弱非线性与全非线性数值模型,模拟了不同振幅、地形高度条件下内孤立波的演化的过程,探讨了动力系数对内孤立波演化过程的影响,对比了两模型的模拟结果在内孤立波演化过程、能量分配以及能量耗散的差异,后分析了南海的动力系数分布特征。结果表明,在内孤立波不发生破碎的情况下,弱非线性模型与全非线性模拟结果相近。当发生破碎过程时,弱非线性模型可准确模拟头波,但无法通过强非线性的破碎过程耗散能量,只能以裂变的方式辐射能量。在弱非线性模型中,随地形高度增加,频散系数减小到零,平方非线性系数由负转正,立方非线性系数绝对值增大一个量级,并主导陆架地形上内孤立波的演化过程。通过对比南海夏季与冬季非线性内波动力系数空间分布,发现内孤立波在传播过程由于夏季平方非线性效应、立方非线性效应与频散效应较强的影响,其在夏季更易发生陡化与裂变,波列发生频率高。     

色散缓变光纤中脉冲频谱演变的研究

采用数值计算的方法研究了高斯脉冲的频谱在色散缓变光纤中的传输特性及初始啁啾对频谱演变的影响.结果表明:色散缓变光纤可以有效的抑制频谱的展宽,将其应用到超长距离光纤通信系统是可行的;初始啁啾使脉冲频谱严重展宽,应采取消啁啾的措施.     

利用GF-1和MODIS准同步光学遥感图像反演内波参数的研究

高分一号(GF-1)光学遥感卫星的发射为海洋内波的研究提供了精细的观测资料,利用其图像高空间分辨率的优势,结合高时间分辨率的中分辨率成像光谱仪(MODIS)的匹配数据,能够对南中国海东沙岛附近的内波开展特征参量的反演。本文处理了GF-1和MODIS的准同步图像,选取东沙岛附近的相邻时刻的同一条内波进行分析,提取其空间位移,计算出内孤立波传播的群速度。分析GF-1和MODIS图像上同一条内波的灰度剖面,计算了明暗条纹间距,结合当地水深和温盐数据,应用非线性薛定谔方程反演内孤立波的振幅,探究大陆架附近内孤立波的振幅演变。研究结果表明:内孤立波的群速度在东沙岛附近向西传播过程中逐渐变小;在相似的温盐条件下,遥感图像中内波的明暗条纹间距和振幅呈现负相关,在深海区水深和振幅呈现正相关关系,在浅海区由于非线性作用增强会出现振幅随水深变小反而增大的现象。     

基于多源遥感数据的日本海内波特征研究

日本海特殊的地理位置和复杂的地形使得该海域内波表征极为复杂，遥感是大范围观测内波的有效手段，已被广泛应用于内波的探测研究。本文利用MODIS、GF-1和ENVISAT ASAR遥感影像，开展了日本海内波特征研究。通过提取内波波峰线，生成了日本海内波空间分布图；获取了内波的波峰线长度和传播速度，并基于非线性薛定谔方程反演了内波振幅。研究结果表明，日本海内波分布范围宽广，不仅大陆架沿海区内波分布密集，深海盆地也探测到了大量内波；日本海北部45°N附近海域有少量内波出现，利用高分影像探测到朝鲜陆架浅海区有大量小尺度内波，大和海盆、大和隆起的西南部海域没有发现内波。日本海内波波峰线长达100多千米，深海区的传播速度大于1 m/s；浅海区内波振幅约10 m左右，深海区可达60 m以上。     

光子晶体光纤中零色散点处超连续谱演变的研究

从非线性薛定谔方程出发,采用分步傅立叶分析方法数值模拟光子晶体光纤中超连续谱的产生,计算、模拟并分析初始啁啾在光子晶体光纤的零色散点对超连续谱演变和带宽的影响.结果表明,非线性作用使频谱分裂成多峰不对称的结构,初始啁啾C的引入能明显的改善超连续谱的带宽和平坦性.由于二阶色散β2=0,三阶色散猹对超连续光谱的展宽影响较大.当β3>0时,C取正值时,随着C的增大,带宽减小; C取负值时,带宽有所增大,平坦性也有改善;β3<0时,无论C取正取负,频谱带宽增大,且平坦性较好.     

考虑非线性频散效应的风浪关系及其应用

随着我国沿海地区海洋经济的快速发展,相关海域的风浪规律的研究越来越受到人们的重视。依据Toba的风浪3/2指数律和非线性频散关系推导得到一个新的波陡波龄关系式,简化获得适用于深水情况下的波陡波龄关系式;基于考虑非线性频散效应的波龄波陡深水关系式,并结合有效波能量平衡方程,进一步推导出包含非线性频散效应的深水海域风浪公式。利用新的深水风浪公式,并结合Mitsuyasu开阔海域风区、风速经验公式,研究了江苏沿海海域的风浪规律,且与NCEP再分析风浪数据以及其他公式结果进行对比分析。分析结果表明所获得的新深水风浪公式适用范围更广,且在只考虑风速这个单一参数条件下计算得到的江苏外海波浪要素与NCEP再分析风浪数据吻合程度最好,且更接近其他学者的研究成果。计算过程可避免开阔海域风区长度推算的不确定性和人为因素所产生的误差,可为我国风浪成长规律的理论研究和海洋工程深海风浪要素推算提供参考。     

四种重金属对刺参幼参的急性致毒效应

采用静水试验法,在水温18.5℃~20℃的条件下,用Cu2 ,Zn2 ,Cd2 和Cr6 四种重金属对刺参幼参进行了单一急性毒性试验。结果表明:Cu2 对刺参幼参的24h,48h,72h和96hLC50分别为0.299,0.176,0.133和0.120mg/L;Zn2 的24h,48h,72h和96hLC50分别为6.700,3.624,2.577和1.951mg/L;Cd2 的24h,48h和72hLC50分别为4.246,2.588和2.137mg/L;Cr6 的24h,48h和72hLC50分别为31.974,7.499和3.808mg/L;Cu2 ,Zn2 ,Cd2 和Cr6 对刺参幼参的安全浓度分别为0.018,0.362,0.259和0.750mg/L。四种重金属对刺参幼参的毒性大小依次为Cu2 >Cd2 >Zn2 >Cr6 。     

镉和汞两种重金属离子对四角蛤蜊的急性毒性

采用毒理学实验方法,比较研究了Cd~(2+)和Hg~(2+)对四角蛤蜊(Mactra veneriformis Reeve)急性毒性效应的差异,以期为进一步评价重金属离子对四角蛤蜊的毒性效应和作用机理等提供理论依据.死亡概率单位和实验液浓度对数的线性回归分析表明,Cd~(2+)对四角蛤蜊在24、48和96 h的半致死浓度(LC_(50))分别为15.961、5.149和2.383 mg/L,Hg~(2+)的LC_(50)分别为3.714、0.607和0.207 mg/L;Cd~(2+) 和Hg~(2+) 对四角蛤蜊的安全质量浓度分别为0.023 8 mg/L和0.002 1 mg/L,分别是我国渔业水质标准(GB11607-89)限定量的4.76倍和4.02倍.     

Tracing dissolved organic matter cycling in the eastern boundary of the temperate North Atlantic using absorption and fluorescence spectroscopy

Apparent oxygen utilization (AOU), dissolved organic carbon (DOC), coloured dissolved organic matter (CDOM) absorption spectra, and CDOM fluorescence characteristic of aromatic amino acids (excitation/emission 280 nm/320 nm; F(280/320)) and marine-humic like substances (320 nm/410 nm; F(320/410)) were measured in full depth during a cruise in the temperate Eastern North Atlantic (ENA). An optimum multi-parameter (OMP) inverse method was run to calculate water mass proportion-weighted average (archetypal) concentrations of these chemical parameters for all water masses and samples. Archetypal concentrations retain the variability due to water mass mixing and basin scale mineralization from the water mass formation sites to the study area. Conversely, the difference between measured and archetypal concentrations, retain the variability due to dissimilarities in mineralization processes within the study area. Our analysis indicates that DOC supported 26±3% of the AOU in the dark temperate ENA and that basin scale processes occurring at and from the formation area of the water masses explained 63% of the total DOC variability. Our data also suggests that DOC remineralized at the basin scale was of lower molecular weight, and with a lower proportion of fluorescent aromatic amino acids than found within the study area. The relationship between the absorption coefficient at 254 nm (a_CDOM(254)) and AOU indicates that a_CDOM(254) was consumed during organic matter remineralization in the dark ocean, with 55% of the variability being explained by basin scale processes. The relationships of F(320/410) with AOU and DOC confirmed that marine humic-like substances are produced by microbial degradation processes, at a rate of 6.1±0.9×10⁻³ mg equivalents of QS mol AOU⁻¹. Our results also indicate that basin-scale remineralization processes account for 85% of the total variability of F(320/410), emphasizing that large scale processes control the formation of humic-like substance in the dark ENA.     

基于EMD和辛几何的运动员表面肌电信号分析与评价

为对肌电信号的物理解释做出探索性的工作，本文运用经验模态分解和辛几何的方法，对不同等级短跑运动员腿部不同肌群的表面肌电信号进行处理分析。试验结果初步表明，应用上述2种方法可对运动员等级和竞技状态做出有效的评价，而且2种方法对肌电信号处理结果的一致性将有助于进一步描述肌肉系统的生物力学特性。     

栉孔扇贝不同组织SOD、CAT和MPO活力的比较分析

对2龄和3龄栉孔扇贝外套膜、鳃、消化盲囊、肾、闭壳肌、性腺组织超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和髓过氧化物酶(MPO)活力分析表明,检测组织均存在这三种酶,且在不同组织中活力表现存在明显差别,其中肾组织SOD、CAT活力最高,而MPO在消化盲囊中表现最高活力,与其它组织相比均呈显著性差异(P＜0.05).不同贝龄的栉孔扇贝酶活力比较表明,三龄贝各组织SOD、CAT和MPO活力均高于二龄贝.     

现代海底热液沉积物中硫化物集合体和其单矿物之间的硫同位素关系及其意义

硫化物集合体的硫同位素比值介于其单矿物中硫同位素比值的最大和最小值之间。当｜δ2-δ1｜<Δ时 ,δ(1 2 ) 与矿物中硫同位素组成最大和最小值的距离均小于Δ。当｜δ2-δ1｜>Δ时 ,δ(1 2 ) 与δ1 和δ2 的距离有可能大于Δ。对现代海底热液沉积物来讲 ,排除了生物和有机质的影响后 ,直接测定其硫化物集合体的硫同位素比值进行同位素示踪研究是可行的。     

苯并(a)对大弹涂鱼肝脏抗氧化防御系统影响的初步研究

苯苯并并（（ａａ））芘芘((ＢＢａａＰＰ))是是一一种种具具强强致致癌癌性性的的多多环环芳芳烃烃,,广广泛泛存存在在于于受受污污染染的的海海洋洋环环境境中中。。早早期期对对苯苯并并（（ａａ））芘芘的的研研究究主主要要集集中中于于苯苯并并（（ａａ））芘芘暴暴露露与与终终反反应应—————癌癌变变的的发发生生或或肿肿瘤瘤的的形形成成之之间间的的相相关关性性研研究究。。近近年年来来,,通通过过对对苯苯并并（（ａａ））芘芘在在动动物物体体内内的的代代谢谢过过程程及及其其致致毒毒机机理理的的研研究究,,发发现现苯苯…     

CPT-Based estimation of undrained shear strength of fine-grained soils in the Huanghe River Delta

The Huanghe River（Yellow River） Delta has a wide distribution of fine-grained soils. Fluvial alluviation, erosion,and wave loads affect the shoal area, resulting complex physical and mechanical properties to sensitive fine-grained soil located at the river-sea boundary. The cone penetration test（CPT） is a convenient and effective in situ testing method which can accurately identify various soil parameters. Studies on undrained shear strength only roughly determine the fine content（FC） without ma...     

Sources and implications of particulate organic matter from a small tropical river——Zuari River,India

Transitional ecosystems,estuaries and the coastal seas,are distinctively affected by natural and anthropogenic factors.Organic matter(OM)originating from terrestrial sources is exported by rivers and forms a key component of the global biogeochemical cycles.Most previous studies focused on the bulk biochemical and anthropogenic aspects affecting these ecosystems.In the present study,we examined the sources and fate of OM entrained within suspended particulate matter(SPM)of the Zuari River and its estuary,west coast of India.Besides using amino acid(AA)enantiomers(L-and D-forms)as biomarkers,other bulk biochemical parameters viz.particulate organic carbon(POC),δ13C,particulate nitrogen(PN),δ15N and chlorophyll a were analyzed.Surprisingly no significant temporal variations were observed in the parameters analyzed;nonetheless,salinity,POC,δ13C,PN,δ15N,glutamic acid,serine,alanine,tyrosine,leucine and D-aspartic acid exhibited significant spatial variability suggesting source differentiation.The POC content displayed weak temporal variability with low values observed during the post-monsoon season attributed to inputs from mixed sources.Estuarine samples were less depleted than the riverine samples suggesting contributions from marine plankton in addition to contributions from river plankton and terrestrial C3 plants detritus.Labile OM was observed during the monsoon and post-monsoon seasons in the estuarine region.More degraded OM was noticed during the pre-monsoon season.Principal component analysis was used to ascertain the sources and factors influencing OM.Principally five factors were extracted explaining 84.52%of the total variance.The first component accounted for 27.10%of the variance suggesting the dominance of tidal influence whereas,the second component accounted for heterotrophic bacteria and their remnants associated with the particulate matter,contributing primarily to the AA pool.Based on this study we ascertained the role of the estuarine turbidity maximum(ETM)controlling the sources of POM and its implications to small tropical rivers.Thus,changes in temporal and regional settings are more likely to affect the natural biogeochemical cycles of small tropical rivers.     

枝管藻多糖对久效磷暴露水体中鱼类保护作用的研究

以金鱼(Carassius auratus)体内超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase，SOD)活力、乙酰胆碱酯酶(Acetylcholinesteras，AChE)活力变化为指标，观察了枝管藻多糖对久效磷暴露的水体中鱼类生理功能的影响。结果表明：用枝管藻多糖灌胃鲫鱼15d，枝管藻多糖能显著降低久效磷对鱼类体内SOD活力的诱导和有效阻止久效磷对鱼类中枢神经系统AChE活性的抑制，具有拮抗久效磷农药对鱼类毒害的作用。