南大洋中尺度涡活动的季节变化

【目的】了解南大洋中尺度涡的活动规律。【方法】利用AVISO提供的1993—2020年中尺度涡轨迹数据集META3.2DT,通过合成分析和能量分析,探讨南大洋寿命为30 d以上中尺度涡出现数（EON）的季节变化及动力机制。【结果和结论】南大洋EON存在显著季节变化,即夏季多（2月达到最大值）春季少（9月达到最小值）,且与涡动能季节变化紧密相关。涡旋的振幅、转速和强度呈现出与EON大致相反的季节变化,即春季大夏季小。合成分析表明,风场的季节变化引起“涡旋消亡”强度的变化,进而影响EON季节变化。能量分析表明,EON季节变化受正压不稳定的调控。     

我国海洋生态灾害承灾体脆弱性评估

【目的】探讨海洋生态灾害承灾体脆弱性的演变趋势和主要障碍因子,在此基础上提出降低海洋生态灾害承灾体脆弱性的对策建议。【方法】运用层次分析法、熵权法和综合评价模型评估海洋生态灾害承灾体脆弱性,选用障碍度模型剖析影响海洋生态灾害承灾体脆弱性的关键因子。【结果和结论】1)2000-2017年沿海地区海洋生态灾害社会承灾体脆弱性指数呈现波动下降趋势,由0.76下降至0.38,从较高脆弱水平下降到较低脆弱水平。2)2000-2017年海洋生态灾害经济承灾体脆弱性指数由0.86波动下降至0.35,从高脆弱水平下降至较低脆弱水平。3)生态环境承灾体脆弱性指数波动较大,大致可分为三个阶段：2000-2005年生态环境脆弱性指数由0.23增至0.73,呈现持续上涨趋势;2005-2011年生态环境脆弱性指数由0.73下降至0.43,呈现持续下降趋势;2011-2017年生态环境脆弱性指数呈现陡升又骤降趋势。4)总体来看,2000-2017年海洋生态灾害承灾体脆弱性指数总体呈现下降趋势,于2005年和2012年出现两次峰值。5)海洋生态灾害承灾体脆弱性准则层指标障碍度大小排序为生态环境承灾体脆弱性>...     

海平面上升—夹河断流背景下烟台套子湾海滩砂粒度变化

将烟台套子湾2021年与2005—2006年夹河口东西两侧海滩砂的粒度特征进行对比分析,揭示了近16年来套子湾海滩沉积物粒度特征变化对全球海平面上升—夹河入海水沙减少等过程的具体响应。研究表明,现代套子湾海滩砂样品以中砂、细砂为主,分选极好或好,标准偏差介于0.23~0.4,夹河口东侧的海滩砂平均粒径（Mz：1.39~1.64Φ）比西侧海滩砂平均粒径（Mz：1.47~1.91Φ）粗,主要组分中的粗砂和中砂含量比西侧高,表明现代夹河口东侧区域水动力较夹河口西侧强,该区海滩砂受到海洋动力的长期改造分选较好。近16年夹河口两侧海滩砂粒度明显粗化,表现在海滩砂平均粒径变粗、主要组分粒度变粗约0.5Φ、概率累积曲线的粗细截点变粗0.5~1Φ及滚动、跃移、悬移组分含量明显变化。夹河入海物质减少,海平面快速上升,导致海洋动力增强是研究区海滩砂粒度粗化、海滩侵蚀的主要原因,该研究结果可以为套子湾海滩防护提供科学指导。     

炔诺酮短期暴露对海洋青鳉仔鱼的毒性效应

【目的】研究低浓度炔诺酮（Norethisterone,NET）短期暴露对海洋青鳉（Oryzias melastigma）仔鱼的毒性效应。【方法】海洋青鳉仔鱼在8.96 ng/L的NET暴露10 d,分析仔鱼游泳行为,氧化-抗氧化相关酶活性,性激素、甲状腺激素水平,以及基因转录模式;NET处理后仔鱼在人工海水中饲养至5月龄,统计性别比例。【结果】NET短期暴露后,海洋青鳉仔鱼的游泳行为有显著的抑制效应,仔鱼在静止状态的时间减少,处于小运动和大运动状态的时间极显著增加（P <0.01）;丙二醛（MDA）、过氧化氢酶（CAT）、谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-PX）和超氧化物歧化酶（SOD）的活性变化不显著（P> 0.05）;仔鱼雌二醇（E2）水平显著降低（P <0.05）,睾酮（T）水平极显著提升（P <0.01）,群体中雌雄比例无影响;132个基因的转录模式发生改变,主要涉及节律调节、物质代谢和免疫等生物学过程。【结论】海洋青鳉在低浓度NET环境短期暴露可引起仔鱼游泳行为、激素水平及基因转录模式的变化;海洋环境残留的NET对鱼类健康有潜在风险,进而破坏海洋渔业资源。     

"发烧":地球难以承受之痛

2003年夏天,包括欧洲在内的许多地区出现了罕见的高温,世界气象组织认为这可能是人类所遭遇到的酷热天气中最严重的一次。全球变暖及其与气候变化、生物多样性和人类健康之间的关联,是当前环境科学研究的热点。科学家在研究中进一步确认了全球平均气温升高的大趋势,并通过观测极地冰盖、冻土和内陆山脉冰川、积雪融化情况等最明显的标志,监测全球变暖的程度和动向。有关全球变暖对地球及其居住者影响的研究在2003年汇成一股洪流,表现为大量的关于冰山融化、干旱、植物生产力降低以及动植物行为改变的报道。随着研究的深入,在大气学领域、生物学领域,一系列的证据再次证实了人们不得不面对的现实:地球在变暖。冰川融化了全球气候的小幅度波动虽然并不为人明显发觉,但对于冰川来说则有着显著的影响——气温的轻微上升都会使高山冰川的雪线上移,海洋冰川范围缩小。长期观察表明,这一现象的确存在。根据对海温和山地冰川的观测分析估测,近百年由于海温变暖造成的海平面上升量约为2～6厘米,其中格陵兰冰盖融化已经使全球海平面上升了约2.5厘米。专家指出,全球冰川体积平衡的变化,对地球液态水量变化起着决定性作用,如果南极及其他地区冰盖全部融化,地球上绝大部分人类将失去立...     

北海互花米草湿地土壤酶活性特征及与理化因子相关性

【目的】探究互花米草（Spartina alterniflora）湿地土壤的蔗糖酶与酸性磷酸酶活性的时空变化及其与土壤理化性质的关系,为广西北部湾互花米草入侵机制和物质循环研究提供理论依据。【方法】通过空间代替时间的方法研究广西北海不同入侵阶段互花米草湿地土壤的酶活性特征及其与理化因子的相关性。【结果】2种土壤酶活性总体上随土壤深度增加而呈现降低的趋势;0～60 cm土层土壤蔗糖酶、40～60 cm土层酸性磷酸酶活性均随互花米草入侵年限增加呈现升高趋势,具有明显的时间累积效应。蔗糖酶、酸性磷酸酶活性均与有机碳含量（SOC）、总氮（TN）、总磷（TP）、碳氮比（mC/mN）、细砂粒、粉粒和黏粒占比存在显著的正相关性（P <0.05）,而与土壤容重和粗砂粒存在显著的负相关性（P <0.05）。【结论】互花米草湿地土壤的蔗糖酶和酸性磷酸酶活性总体上随土层深度增加呈现降低趋势,蔗糖酶和深层土壤酸性磷酸酶活性呈现时间累积效应,其酶活性受到土壤理化性质影响。     

1993-2017年南海中尺度涡特征分析

【目的】研究1993-2017年南海中尺度涡的空间分布、季节变化、移动速度等特征。【方法】根据AVISO提供的地转流数据,应用Nencioli等人提出的涡旋识别算法。【结果】南海中尺度涡主要分布在南海东北部和越南东部海域,冬(夏)季有利于(反)气旋涡产生,中尺度涡以2.0～9.0cm/s的速度向西传播。【结论】南海气旋涡与反气旋逐年生成个数与ENSO事件相关,在1993-2007年期间,强(温和)厄尔尼诺年气旋涡生成数大于反气旋,弱(温和)拉尼娜年反气旋生成数大于气旋涡。2008-2017年,强厄尔尼诺年气旋涡生成数大于反气旋,温和拉尼娜年反气旋生成数小于气旋涡。在涡旋的生命周期内,涡旋半径与移动速度变化趋势相反。复杂海底地形会阻碍涡旋的传播。     

卡尔曼滤波在海洋浮标数据预处理中的应用

【目的】优化自动化数据预处理方法,以提高海洋浮标数据质量。【方法】结合海洋浮标数据特征,提出了一种改进的自适应卡尔曼滤波自动化数据预处理方法,该方法通过箱型图进行异常值的检测,并采用方差受限的方法解决测量噪声导致的滤波发散问题。【结果与结论】海上工程应用和仿真实验结果表明,改进的算法计算开销低且不影响浮标系统的正常采集和数据融合工作,浮标数据采集率达100%,云数据中心数据接收率达97%。浮标采集的原始数据经过异常值修正和滤波降噪处理后,数据曲线更为平滑且符合随时间序列变化的规律,数据预处理效果良好。     

基于Argo海洋观测资料分析2005~2015年全球比容海平面变化的时空特征

利用3家机构（JAMSTEC、SIO、IPRC）发布的Argo海洋温度和盐度数据分析2005~2015年全球SSL在不同时间和空间尺度上的变化特征。结果表明,全球平均SSL（即由海水密度变化引起的）上升速率为1.08±0.38 mm/a;年际信号对SSL变化速率的估算结果存在显著影响,近期（2011~2015年）Argo数据的估算结果（2.16±0.50 mm/a）显著大于早期（2005~2010年）的结果（0.66±0.64 mm/a）。当前Argo产品用于全球平均SSL变化趋势的分析结果较为一致,差异为3家机构所得结果平均值的10%左右;而小尺度上(20°宽纬度带)的计算结果差异很大,能达到平均值的80%。对全球SSL的空间特征的分析结果也显示,3家机构产品估算的海平面比容变化周年振幅和线性速率在更小的尺度(±5°)上存在不可忽视的差异。     

凡纳滨对虾水煮加热过程颜色与虾青素及体外抗氧化活性的相关性

【目的】研究水煮加热过程中凡纳滨对虾(Litopenaeusvannamei)颜色与虾青素、体外抗氧化性之间的相关性。【方法】利用计算机视觉系统(CVS)和色差仪两种方法对标准色卡进行测定,确定CVS参数,对加热过程中颜色进行连续化测定;测定水煮加热中虾青素含量和DPPH自由基清除率、ABTS自由基清除率及羟基自由基清除率,对其进行相关性分析。【结果】在水煮加热过程中,CVS可以代替色差仪对颜色进行连续化测定。前300 s内L、a、b值均增加,且与加热时间呈线性相关;360 s后a、b值无显著变化(P 0.05),L值呈下降趋势。虾青素的含量在300s时达到最高后呈下降趋势。随着加热时间的延长,凡纳滨对虾清除DPPH自由基的能力增强。羟基自由基清除率和ABTS自由基清除率呈先增大后趋于平稳的趋势。在300s之内,L、a、b值与虾青素含量、自由基清除率显著相关,相关系数大于0.7。【结论】CVS可以代替色差仪对加热过程中对虾的色泽进行测定,且颜色值与虾青素含量、自由基清除率呈高度相关。     

鲟鱼内源丝氨酸蛋白酶对肌原纤维蛋白凝胶性能的影响

【目的】探究鲟鱼（Acipenser sinensis）内源蛋白酶对肌原纤维蛋白凝胶性能的影响及作用机制,为鲟鱼鱼糜加工及品质提升提供基础。【方法】在鲟鱼肌原纤维蛋白中添加不同蛋白酶抑制剂,并于55℃下进行劣化降解试验,筛选起主要作用的蛋白酶类型,探究该蛋白酶在不同加热模式、不同加热阶段对肌原纤维蛋白降解的水平和主要化学力的影响,以及在动态流变学中对储能模量的影响。【结果】内源丝氨酸蛋白酶在肌原纤维蛋白劣化降解过程中起主要作用,且在不同加热模式下,额外添加鲟鱼内源丝氨酸蛋白酶粗酶组相比对照组,在凝胶化的过程中伴随蛋白质降解,三氯乙酸（TCA）可溶性肽含量显著增加（P <0.05）;内源丝氨酸蛋白酶在凝胶形成过程中主要影响了疏水相互作用;动态流变学实验表明,内源丝氨酸蛋白酶的添加会降低凝胶形成的储能模量;扫描电镜观察表明,添加内源丝氨酸蛋白酶致使凝胶微观结构更为松散。【结论】鲟鱼内源丝氨酸蛋白酶一定程度上降低肌原纤维蛋白的凝胶性能。     

关于气候变化的哲学思考

从哲学的基本原理出发,引用地史及水文气象资料探讨了全球气候变化问题,指出全球气候一直在变化;气候变化的动力主要在天在地而不在人;当今的气候变化可能只是气候变化总过程中的一个波动阶段而非永远的趋势;且其变幅并未超出历史上气候变化的范畴。因此,不能断言全球气候是因人为排放二氧化碳而日趋变暖：基于上述认识,认为对于不同时空条件下的气候变化应当具体矛盾具体分析、具体解决,进而提出了中国应对气候变化的对策建议。     

琥珀酰化修饰对马氏珠母贝植核免疫的影响

【目的】研究蛋白质琥珀酰化修饰在马氏珠母贝（Pinctada fucata martensii）植核后免疫应答中的作用,为阐明珍珠贝植核反应的分子调控机制提供理论依据。【方法】通过对马氏珠母贝注射琥珀酸钠模拟提高琥珀酰化修饰水平,检测马氏珠母贝植核后鳃组织总蛋白琥珀酰化程度、免疫相关基因表达、抗氧化相关酶酶活以及珍珠贝的存活率和留核率。【结果与结论】注射琥珀酸钠后,鳃组织琥珀酰化修饰水平在12 h和72 h显著上升;使用实时荧光定量PCR检测胁迫应激相关基因的时序表达,胁迫应激相关因子SOD和Caspase2在6 h表达量显著上调,NF-κB和IRAK1在48 h表达量显著上调,TRAF3和IκK的表达量在96 h显著上调（P <0.05）,表明琥珀酰化修饰水平提高后受体贝机体细胞免疫增强;抗氧化相关酶、过氧化物酶和谷胱甘肽活性都在96 h出现显著上调（P <0.05）,表明受体贝体液免疫增强。与对照组[磷酸盐缓冲溶液（PBS）+植核]和植核组相比,实验组（琥珀酸钠+植核）中珍珠贝的存活率在7 d和45 d存在显著差异,在60 d留核率显著上升（P <0.05）。结果...     

西南太平洋海域涡动能时空变异特征

【目的】西南太平洋中尺度涡旋过程十分活跃,其涡动能占据海洋中绝大部分能量,本研究探究该海域涡动能时空变异的调控机制。【方法】从原始能量方程出发,基于1991―2017年ECCO2数据和1993―2018年SLA数据进行涡动能（EKE）时空变异分析,包括EKE的季节变化分析和年际变化分析。【结果和结论】季节变化分析中,发现该海域EKE水平分布在12―3月份呈现低值、垂向影响深度较浅,而6―8月份的水平分布呈现高值、垂向影响深度较深。将西南太平洋EKE高值区域划分为3个区域,即A区域（150°―160°E/28°―36°S）,B区域（150°―160°E/28°―32°S）与C区域（150°―160°E/32°―36°S）。从能量方程出发,对于EKE和正压转换、斜压转换以及对风应力做功进行相关分析。基于EKE季节变异与影响因素的超前-滞后的相关性分析,发现BT是EKE季节变化的主要调控因子,其中,A、C区域分别有0.70和0.58的相关度滞后BT 1个月,B区域有0.53相关度与BT同期变化。针对EKE的年际变化,进行Nino3.4指数、南半球环状模指数以及水平流速垂向剪切信号与EKE年际...     

珠江口湿沉降化学特征及其变化趋势

【目的】研究珠江口2000—2016年湿沉降的酸度、无机氮、SO_4~(2-)及其他离子的浓度变化和发展趋势,阐明珠江口大气氮(N)、硫(S)等溶解性无机离子的污染状况。【方法】利用东亚酸沉降监测网2000—2016年珠江口湿沉降浓度数据,分析其化学特征和长期变化趋势。【结果】2001—2006年,珠江口雨水中的铵根(NH_4~+)、硝酸根(NO_3~-)和硫酸根(SO_4~(2-))浓度波动下降;2007—2016年,NO_3~-和NH_4~+浓度总体缓慢波动上升,SO_4~(2-)浓度无明显变化。pH值在2000—2005年波动变化较大,2006—2016年总体呈上升趋势,但仍低于酸雨值(pH 5.6);降雨酸度变化不仅受当地污染物排放的影响,同时也受到广东省内大气污染物排放的影响。SO_4~(2-)、NH_4~+、NO_3~-、钙离子(Ca~(2+))和氯离子(Cl~-)的沉降通量在2000—2006年间呈下降趋势,2007—2016年总体波动上升,人为来源是N、S和Cl沉降通量升高的主要因素。与其他区域相比,N和S沉降通量高于南海其他近岸区域,但低于中国南方其他城市区域。【结论】N、S和Cl沉降通量的不断升高,会使珠江口雨水酸化加重,进一步危害其生态系统,需要加强对N、S和Cl排放的管控。     

西北太平洋上层海洋对连续多个台风的响应

【目的】研究Merantia、Malaks、Megi、Chaba4个连续台风引起上层海洋的响应。【方法】基于遥感和再分析数据,分析台风前海洋环境、台风做功(W)、强迫时间(tf)、降水等要素分布特征,探讨上层海洋稳定度、上升流、湍流混合动力机制如何影响中尺度涡区域的海表温度(SST)、浮游植物繁殖程度,引入动力学参数S判断海洋内部上升流和混合重要性。【结果和结论】冷涡(CE)区域海洋表层降温(SSC)(3.5℃)和叶绿素a(Chl-a)质量浓度(0.5mg/m3)对于台风响应比暖涡(AE)区更为剧烈,与其内部热力学结构有关,出现在Megi过境CE区,主要原因是海洋本身CE特征、强上升流(EPV)=2.5×10-4 m/s,S<1,台风向海洋输入巨大的能量(W>80 kJ)引起剧烈的混合夹卷、强降雨,导致海水迅速重新层化、逐渐加强的非线性CE有更强的封闭性,这些机制的共同作用将底层(营养盐跃层100m以下)富含营养盐的冷水输送到上层;Malaks过境CE(124.9°E,22.3°N)缺乏强上升流(EPV=5×10-5 m/s),以湍流混合为主(S>1);Merantia使CE区域表现下沉流(EPV<0),SSC主要是湍流混合的作用(W>25kJ),Chl-a浓度增长到0.27mg/m3。AE热力学结构比较稳定,连续台风导致SSC<2℃,Chl-a增加仅200%,Merantia、Malaks过境AE(125.1°E,20.6°N)分别以强上升流(S<1)和湍流混合(S>1)为主,混合层厚度约80 m,同时AE周围无强障碍带,易与周围水体交换,Chl-a浓度微弱增加。     

双热源驱动的双压海洋温差能发电系统

【目的】提出一种双热源驱动的双压有机朗肯循环（DPORC）系统,以期解决传统海洋温差能发电系统效率低和核电站低温废水排放造成的水域热污染问题。【方法】建立DPORC系统,研究在不同的干工质、湿工质和等熵工质下亚临界-亚临界有机朗肯循环（SSORC）和跨临界-亚临界有机朗肯循环（TSORC）系统热效率、?效率和透平出口干度等性能指标的变化规律。【结果与结论】在SSORC中,R123的综合热力学性能最好,其热效率和?效率分别达到5.52%和56.21%;湿工质R717和R152a在透平内膨胀过程中有可能会进入两相区,损坏透平叶片;SSORC比TSORC在系统热效率和?效率上更具优势。本研究可为超低温热源的有效利用提供参考。     

低氧胁迫对军曹鱼幼鱼抗氧化、免疫能力及能量代谢的影响

【目的】研究低氧胁迫对军曹鱼(Rachycentron canadum)幼鱼抗氧化、免疫能力和能量代谢的影响。【方法】幼鱼于(2.98±0.40) mg/L的低溶氧条件下养殖1周,分别测定其肝脏和肌肉组织的抗氧化、免疫相关酶活力以及能量供应物质。【结果】低氧胁迫过程中,幼鱼肝脏组织超氧化物歧化酶(SOD)活力显著升高(P 0.05)后逐渐下降(P 0.05),肌肉组织SOD活力呈波动上升趋势(P 0.05),肝脏和肌肉组织谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)活力和丙二醛(MDA)含量均显著升高(P0.05)后,呈逐渐下降趋势,肝脏组织过氧化氢酶(CAT)先降(P0.05)后升至正常水平,肌肉组织CAT活力先升(P 0.05)后呈下降趋势;肝脏组织碱性磷酸酶(AKP)活力先降后升高(P 0.05),随后恢复至与对照组水平(P 0.05),肝脏酸性磷酸酶(ACP)活力先显著上升(P 0.05),随后恢复至正常水平(P 0.05);肌肉组织和肝脏组织乳酸脱氢酶(LDH)活力变化趋势一致,均为先显著升高(P0.05),之后呈降低趋势;肝糖原在低氧胁迫后呈先下降(P 0.05),后恢复至对照组水平(P 0.05),肌糖原各时间点含量无显著性差异(P 0.05)。【结论】军曹鱼幼鱼在低氧胁迫后发生氧化损伤,刺激自身免疫系统,通过调整相关酶活力及能量代谢的方式提高其适应低氧的能力。     

2003-2014年珠江口香洲大气无机氮湿沉降变化研究

目的】研究了珠江口区域近年来大气湿沉降中无机氮的变化特征及其对近海海水生态系统的影响。【方法】对2003-2014年珠海市香洲地区湿沉降中NO_3~--N和NH_4~+-N浓度及湿沉降通量的变化特征进行了分析。【结果】香洲地区湿沉降中NO_3~--N和NH_4~+-N的浓度均有明显的季节变化,表现为旱季高而雨季低,与降雨量呈相反的变化趋势;氮素的浓度在年际变化有波动,但无明显变化趋势;氮素湿沉降通量与浓度变化相反,雨季明显高于旱季;降水量、当地污染状况、大气中污染物(气溶胶粒子)浓度、降雨类型以及气象条件等因素是造成季节差异的主要原因;此外,香洲地区大气无机氮湿沉降具有很强的事件特征。【结论】香洲地区氮素湿沉降浓度春秋季高于海水,且DIN成分比例与海水有差异,可能改变表层水体营养盐结构,影响浮游植物的生长。     

射洪县近30年区域气候特征分析

利用射洪县近30年来的气温、降水、相对湿度、云量、日照时数等气象要素资料,应用多种统计方法分析了近30年来射洪县的区域气候特征.结果表明,射洪年平均温度在1986年左右发生转折性变化,气温明显变暖.而年降水量总体上以波动变化为主,在20世纪80年代中后期有较为明显的减少.降水量与年平均温度的突变年代类似,但变化趋势正好相反,说明90年代以后射洪的气候向暖干型转变.各气象要素的综合分析表明,随着全球气候变暖,射洪区域气候变化趋势不容乐观:相对湿度的减少导致降水减少,而温度则在进一步上升,低云量的增加和日照时数的减少,使得阴天寡照加剧.射洪区域气候变化与当地诸如人口增长,城市扩大等人类活动,以及农业生态之间均存在密切联系.