基于MPI的LAGFD-WAM海浪数值模式并行算法研究

在LAGFD-WAM海浪串行数值模式基础上,利用MPI信息传递机制实现其并行化。通过对模拟区域合理划分,对数据采取分块加载,实现了各个节点的负载平衡;通过对算法的改进实现了粗粒度计算,大幅度减少了通信量,从而提高了程序的执行效率。对串行计算和并行计算的效率比较表明,本文建立的方法能够得到较高的加速比。对全球海浪模式,加速比和CPU数目大致呈线性关系。对高分辨率的区域海浪模式,在128 CPU条件下加速比可以达到91.9。     

南海西沙海槽地区的海底热流测量

为了解南海西沙海槽区的地热特征,利用Ewing型地热探针在该区开展了地热测量,并利用TK04热导率仪测量了相关站位表层沉积物样品的热导率,获得了7个站位的热流数据。结果表明,研究区7个站位的热导率变化范围为0.88~1.06 W/m.K,平均为0.96 W/m.K,地温梯度变化范围为85~120℃/km,热流值变化范围为83~112 mW/m2,平均达到95 mW/m2。分析表明测量结果与20世纪80年代中美合作在西沙海槽的地热测量结果一致性较好,说明研究区仍具有高热流特征,推测高热流特征可能与本区高热背景、莫霍面埋深较浅、断裂发育、晚期岩浆活动和基底起伏等有关。     

唐山市滨海湿地动态演变特征及其机制分析

利用历史资料和Landsat TM卫星遥感图像,研究了唐山市滨海湿地自建国以来的演变特征,着重对1987~2004年陡河———滦河之间的滨海平原湿地类型进行了识别,绘制了不同时期的景观面解译图。利用Mapinfo制图软件计算出两个时期的面积(比例)转化矩阵,显示该区滨海湿地破碎化加重,其动态演变特征呈明显退化趋势,进而提出引起其退化的原因和发展趋势预测。     

黄河三角洲清水沟流路叶瓣体演化

根据历年卫星遥感资料和水深资料,对黄河三角洲清水沟流路叶瓣体演化和海底冲淤演化进行研究。结果表明,清水沟流路形成初期河口三角洲快速堆积,淤积中心厚度14m,1984年后河口三角洲淤积速度变缓,河口沙咀在波浪、潮流及科氏力作用下变得细长,并逐渐南偏,莱州湾内出现大面积的淤积,1996年黄河口人工改道后,在新河口处形成淤积中心,厚度4.5m。废弃三角洲遭受冲刷,原淤积中心成为冲刷中心。     

龙须菜在滩涂贝藻混养系统中的生态作用模拟研究

2005年5-7月,在室内采用实验生态学方法对壳长为48.35 mm±4.27 mm文蛤(Meretrix meretrix Linnaeus)成贝和龙须菜(Gracilaria lemaneiformis Weber-van Bosse)的4种配比(生物量配比分别为0∶1、1∶1、2∶1、4∶1)进行了混养实验,每周测定养殖水体中营养盐变化情况以及文蛤、龙须菜的存活和生长情况等。实验表明,加入了大型藻类的文蛤养殖系统,相对于空白对照组,其氨氮、亚硝氮和磷酸盐浓度显著降低,NH4-N从5.52μmol/L降至1.30μmol/L、NO2-N从0.31μmol/L降至0.06μmol/L,而PO4-P从0.48μmol/L降至0.006μmol/L。实验结束后,文蛤及龙须菜生长情况良好,文蛤特定生长率最高达到了0.84%,龙须菜最高则达到了1.79%。本实验条件下,在文蛤成贝养殖系统中加入大型藻类,对养殖水体中的NH4-N、NO2-N、PO4-P有明显的吸收效果,吸收率分别为86%、98%和99%,起到了良好的生态作用。     

EDM高程导线测量中的效率和精度问题探讨

随着全站仪测角测距精度的提高,在高程联测中,用EDM高程导线测量代替三四等水准测量,成为外业高程测量的重要方法之一。分析了影响EDM高程导线测量精度的因素,讨论了提高EDM高程导线测量精度的办法,提出了效率函数的概念,并以某测区三级GPS大地控制网高程联测数据为例,从精度和效率方面进行了计算对比分析。     

九龙江河口区表层水铀同位素的粒级分布

利用微滤和超滤技术研究了九龙江河口区表层水中铀及其同位素组成的粒级分布和地球化学行为.结果表明,溶解态(<0.4μm)中低分子量组分(<10 000 u)占主要份额,胶体态(10 000 u~0.4μm)238U所占比例不足1%,且随盐度的增加其所占份额逐渐降低.溶解态、低分子量组分和胶体态238U的比活度与盐度之间存在良好的线性正相关关系,证实它们在九龙江河口区呈现保守行为.在颗粒态(>0.4μm)中,各粒级组分238U所占份额主要受控于相应颗粒物的浓度,在盐度小于20的区域,各粒级颗粒组分238U占颗粒态的份额有如下变化次序:10~53μm>2~10μm>0.4~2μm>大于53μm,而在盐度大于30的近外海站位,该次序发生一些变化:0.4~2μm>10~53μm>2~10μm>大于53μm,最小粒级颗粒组分238U的贡献有所增加,反映了自生铀贡献的加强.九龙江河口区表层水中溶解态(包括低分子量组分和胶体态)的234U/238U)_A.R.均大于1,显示出234U过剩的特征,而各粒级颗粒组分中的234U/238U)_A.R.则接近于平衡值(1.0).这一现象与陆地岩石风化过程中水体对铀的淋滤释出量及234U的优先浸出有关.对232Th/238U质量比的研究显示,溶解态及其所包括的低分子量组分和胶体态的232Th/238U质量比均小于1,而颗粒态及其所包括的4个粒级组分中的232Th/238U质量比均大于1,反映了向外海输送过程中铀、钍地球化学行为的差异.     

El Niño对东亚气候年际异常影响的数值模拟

根据1949~1998年期间8次显著El Niño事件合成的24个月年际海温异常(SSTAs)和气候平均的海温(SST),利用CCM3分别进行了3个包含10次积分的集合试验,即控制试验(CTRL),热带太平洋海洋全球大气试验(TOGA)以及整个太平洋海洋全球大气试验(TOGA-NP),通过对比分析这3个试验之间的集合模拟结果,揭示了在El Niño不同演变阶段东亚气候年际异常响应结构以及北太平洋年际SSTAs在此过程中的调制作用.结果表明:El Niño发展阶段夏季,东亚地区大气环流异常呈显著的负PJ波列,副热带高压减弱、偏东,东亚夏季风增强,东北和江淮流域降水偏多,华北和长江流域及其以南地区降水偏少;El Niño成熟阶段冬季,东亚大槽加强,东亚北部冬季风加强,西太平洋副热带地区低层有显著的反气旋式异常风场,华南地区降水显著增多;El Niño衰亡阶段夏季东亚气候年际异常型与其发展阶段夏季几乎相反.同时,北太平洋年际SSTAs对El Niño影响东亚气候年际异常有一定的调制作用,使模拟的我国降水异常分布更符合观测.     

人工饲料饲养的对虾肠道菌群和水体细菌区系的研究

对人工饲料饲养的凡纳滨对虾Litopenaeus vannamei成虾肠道菌群组成及其水体细菌区系组成进行了研究.分离纯化后的革兰氏阴性菌鉴定到种的水平.对虾肠道菌群主要由弧菌Vibrio spp.、希瓦氏菌属Shewnella spp.、嗜氢菌属Hydrogenophaga spp.、伯克霍尔德氏菌Burkholderia spp.、气单胞菌Aeromonas spp.、食酸菌Acidovorax spp.和芽孢杆菌Bacillus spp.组成.水体细菌区系主要包括弧菌Vibrio spp.、希瓦氏菌属Shewnella spp.、艾肯菌Empedobacter spp.、无色杆菌Achromobacter spp.和芽孢杆菌Bacillus spp..肠道菌群和水体细菌区系的优势菌是副溶血弧菌Vibrio parahaemolyticus和芽孢杆菌Bacillus spp..利用Shannon-Wiener指数进行多样性分析,发现虾肠道多样性指数（H）和均匀度（J）高于水体细菌区系,而丰度（D）较低.     

罗非鱼、南美白对虾对重金属富集的研究

对广东省养殖的罗非鱼Oreochromis niloticus及南美白对虾Litopeneaus vannamei体内Pb、Cd、Hg、As 4种重金属富集及分布状况进行研究。比较了不同规格罗非鱼及南美白对虾体内重金属差异。分析重金属在罗非鱼及南美白对虾不同部位的分布状况。结果表明,罗非鱼及南美白对虾体内Pb、Cd、Hg、As均有不同程度的检出,但含量均低于国家限定标准(NY5125-2002);其中Pb的含量最高,罗非鱼和南美白对虾体内Pb含量最高值分别为限量的39.32%和42.18%;重金属含量因其规格大小及部位而异,趋势为大规格样品重金属含量相对较高,重金属含量在罗非鱼及南美白对虾体内的增长情况与其体重具有正相关性;罗非鱼内脏重金属含量明显高于肌肉组织,虾头为虾重金属富集的主要部位。