海水流动对A3钢腐蚀速度的影响

为了定量考察海水的流动对钢铁材料在海水中的腐蚀速度的影响,通过室内和实海挂片失重测试比较了A3钢在静止和流动海水中的腐蚀速度差异,并在控制流速条件下使用动电位法测试了A3钢的腐蚀速度,同时测试了不同流速海水中的环境参量。室内和实海挂片失重测试比较结果表明,海水流动能够加快A3钢在海水中的腐蚀速度,腐蚀初期尤其明显。在控制流速条件下采用动电位极化方法测试了腐蚀初期A3钢的腐蚀速度,并且通过拟合处理得到了海水流动对其腐蚀速度影响因子的表达式。     

卵形鲳鲹应对流速胁迫的代谢组学分析

流速是深远海养殖的关键环境因子之一。为了深入解析卵形鲳鲹在流速胁迫下的分子调控机制,分别以静水环境、中等流速（54 cm/s）和高流速（90 cm/s）水流对卵形鲳鲹进行胁迫,利用LC/MS的代谢组学技术探究肝脏内源性代谢物的变化,寻找差异代谢物以及相关的代谢通路。结果表明,与静水组相比,中流速组有51种代谢产物的含量发生显著变化,富集在40条通路中,主要包括半乳糖代谢（galactose metabolism）、糖异生（gluconeogenesis）、不饱和脂肪酸的合成（biosynthesis of unsaturated fatty acids）、花生四烯酸代谢（arachidonic acid metabolism）等;高流速组有40种代谢产物的含量发生显著变化,富集在22条通路中,主要包括饱和脂肪酸的合成（biosynthesis of unsaturated fatty acids）、泛酸和辅酶A的生物合成（pantothenate and CoA biosynthesis）、赖氨酸降解（lysine degradation）、花生四烯酸代谢（arachidonic acid metabolism）、亚油酸代谢（linoleic acid metabolism）等。与中流速组相比,高流速组有31种代谢产物含量发生显著变化,富集在12条通路中,主要包括花生四烯酸代谢（arachidonic acid metabolism）、脂肪细胞因子信号通路（adipocytokine signaling pathway）、半胱氨酸和蛋氨酸代谢（cysteine and methionine metabolism）等。通路分析表明中、高流速胁迫均促进了不饱和脂肪酸代谢、花生四烯酸代谢和泛酸的合成,鱼体通过加强代谢来提高游泳能力,中流速组主要显著影响了半乳糖代谢、半胱氨酸和蛋氨酸的代谢,卵形鲳鲹此时产生了更多能量用于运动;高流速组则显著影响了L-赖氨酸、维甲酸的代谢,揭示了在面对高流速胁迫时,鱼体的游泳能力在下降,部分免疫机能触发。     

GPS单点测速技术在海浪测量中的应用研究

分析比对了GPS单点测速技术与其他已有测波手段的不同,讨论了基于多普勒频移的GPS测速方法,并分析了各类误差对测速精度的影响。分别利用原始多普勒值和导出多普勒值进行了静态测速试验和动态测速试验,将导出多普勒测速结果与RTK（RealTimeKinematic,实时动态测量系统）位置差分测速进行了比测。结果表明,使用静态数据采用高频导出多普勒值测速的精度可以达到亚厘米级每秒,而采用原始多普勒观测值进行测速因接收机型号的不同,结果差异较大;动态测速试验中,采用导出多普勒测速的方法与RTK位置差分测速的符合精度可达cm／s。     

基于GPS单点测速的海浪测量方法初探

首先分析比对了已有的测波方法,阐述了将GPS单点测速应用到测波中的优点.然后讨论了基于多普勒频移的测速方法,并分析了各类误差对测速精度的影响.最后利用静态数据进行动态测速模拟试验和实测动态数据测速与RTK (Real Time Kinematic,实时动态测量系统)位置差分测速进行—致性检验.结果表明,使用静态数据采用...     

温度、流速对中国蛤蜊吐沙净化的影响及效果评价方法研究

本研究在实验室条件下,以定量化口感测试和解剖法为评价方法,探讨不同温度和流速对中国蛤蜊吐沙净化的影响,并比较分析了两种评价方法可行性。实验设定14℃、18℃、22℃和26℃ 4个温度梯度,20 L/h、40 L/h、80 L/h、160 L/h和320 L/h 5个流速梯度。结果发现不同温度和流速对吐沙净化的影响不同,14℃和18℃时,流速对吐沙净化无显著性影响(P＞0.05),22℃和26℃时,流速对吐沙净化有显著性影响(P<0.05);14℃时,各流速的净化效果均不理想;18℃、22℃和26℃时,流速 40L/h下经4h~8h可达到较好净化效果。对两种评价方法进行比较表明,定量化口感测试评价方法能够较为准确的反映贝类泥沙净化效果,可以做为贝类泥沙净化效果的评价方法;通过解剖法获得贝类体内残余泥沙进行粒径分析,易受到非泥沙颗粒物的干扰,不能准确地反映贝类体内泥沙粒径与含量,在未对该方法进行进一步优化的条件下,不适宜做为吐沙净化的评价方法。     

大气垂直速度计算中校正方法的探讨

本文对大气运动中垂直速度ｗ计算中的几种校正方法作了分析比较，并在前人工作的基础上，对校正方法作了改进，提出了进行低通滤波、散度校正和法线风分量校正的方法。通过这些校正，使计算出的平均散度和垂直速度的垂直廓线能维持原计算曲线的形式，并能满足整个气层连续方程积分为零的条件，也符合误差随高度增大的情况。     

粗颗粒两相流计算方法研究

针对具有颗粒粒级跨度大且粒径大特点的固液两相流系统,如深海采矿系统等,开发新型粗颗粒—均质浆体计算模型,该模型采用欧拉—拉格朗日计算法,大粒径颗粒视为固相粗颗粒,其余视为细颗粒与海水组成液相均质浆体。固—液相间滑移速度v_(slip)作为粗细颗粒划分标准,通过联立颗粒雷诺数Re_p,液相对颗粒绕流阻力系数C_d,颗粒粒径d_p等参数,得到滑移速度v_(slip)与颗粒粒径d_p的相关函数,获得粗细颗粒的划分粒径,进而得到两相流控制方程。利用CFD软件,使用该方法对粗颗粒固—液两相流垂直管提升系统进行仿真计算,并将所获得的仿真结果与已发表成果进行对比,发现数据较为吻合,从一定程度上验证了该计算模型的准确性。     

Correction method for full-depth current velocity with lowered acoustic Doppler current profiler (LADCP)

A new method is presented to process and correct full-depth current velocity data obtained from a lowered acoustic Doppler current profiler (LADCP). The analysis shows that, except near the surface, the echo intensity of a reflected sound pulse is closely correlated with the magnitude of the difference in vertical shear of velocity between downcast and upcast, indicating an error in velocity shear. The present method features the use of echo intensity for the correction of velocity shear. The correction values are determined as to fit LADCP velocity to shipboard ADCP (SADCP) and LADCP bottom-tracked velocities. The method is as follows. Initially, a profile of velocity relative to the sea surface is obtained by integrating vertical shears of velocity after low-quality data are rejected. Second, the relative velocity is fitted to the velocity at 100–800 dbar measured by SADCP to obtain an “absolute” velocity profile. Third, the velocity shear is corrected using the relationship between the errors in velocity shears and echo intensity, in order to adjust the velocity at sea bottom to the bottom-tracked velocity measured by LADCP. Finally, the velocity profile is obtained from the SADCP-fitted velocity at depths less than 800 dbar and the corrected velocity shear at depths greater than 800 dbar. This method is valid for a full-depth LADCP cast throughout which the echo intensity is relatively high (greater than 75 dB in the present analysis). Although the processed velocity may include errors of 1–2 cm s⁻¹, this method produced qualitatively good current structures in the Northeast Pacific Basin that were consistent with the deep current structures inferred from silicate distribution, and the averaged velocities were significantly different from those calculated by the Visbeck (2002) method.     

基于时间平均的海底沉积物声速预测

在海底沉积物声速预测中,把不同海域的物理性质完全不同的沉积物试验数据拟合出一个统一的方程存在不足,不但数据过于离散,而且方程中参量的物理意义不明确。借鉴Wyllie等建立的时间平均方程的思路,基于声传播过程中路程、时间和声速之间的基本关系,引入了表征固液双相之间的堆垒方式和耦合状态对声传播路径影响的耦合系数,建立了沉积物声速预测模型。将鹿回头外海、南海南部和北部的沉积物测量数据进行线性回归分析,分别得出适用于不同海域的沉积物声速预测模型,拟合的复相关系数较大,偏差较小,证明该模型能够反映声速随孔隙度的变化规律,且各参数物理意义明确,具有一定的研究和理论探索意义。     

eSQG方法在南海垂向流速诊断中的应用研究

本文利用OFES模式0.1°×0.1°高分辨率温盐、流速和海面高度（SSH）数据,分析eSQG方法在南海垂向流速诊断中的适用性和南海垂向流速的时空变化特征。结果表明,基于SSH和eSQG的诊断垂向流速ω_eSQG与OFES模拟“真值”垂向流速ω_OFES整体量级基本相当,为O（10⁻⁵ m/s）,空间上呈现北强南弱。深海盆（水深大于1 000 m）ω_eSQG与ω_OFES的水平空间分布的相关系数r^s在次表层150 m左右达到最大,高于南海全海域的空间相关系数,表明eSQG在远离边界的深水区更有效。季节上,ω_eSQG总体夏强冬弱,与ω_OFES的相关系数r^s冬季大、夏季小,表明eSQG更适用于冬季南海垂向流速的诊断。eSQG诊断垂向流速在台湾西南部和越南以东适用性更高,与ω_OFES的时间相关系数r^t超过0.6;海盆南部和西北部陆架区诊断效果较差,时间相关系数r^t多小于0.2。同一区域ω_eSQG和ω_OFES空间相关系数存在18～55 d的周期变化。分析显示,海面高度与海面密度同相位分布时,ω_eSQG与“真值”ω_OFES更接近。时间分辨率对eSQG诊断效果几乎无影响,空间分辨率降低到0.25°时r^s整体增大,说明eSQG在中尺度诊断效果更好。     

气体交换速率和时间平均尺度对海-气碳通量估计的影响

基于卫星资料建立的CCMP风场、ECMWF波浪和最新CO₂分压数据, 分别用4种以风速为单参数和2种包含海况影响的双参数气体交换速率公式, 估算了全球海-气CO₂通量, 发现前者的结果比后者平均小30%左右, 从整体上看, 与单参数公式相比, 双参数公式使得海洋中CO₂源和汇的强度均明显增强。在此基础上, 讨论了时间平均尺度对海-气CO₂通量估计的影响, 结果表明, 标量平均法比矢量平均具有更好的稳定性, 但依然使得短时间平均比长时间平均得到的CO₂通量值要大, 月平均与6 h平均相比, 单参数公式和双参数公式分别使海洋的净吸收量减少33%和5%, 说明双参数公式具有较好的稳定性。研究还发现, 1988-2009年间, 全球平均风速有增大的趋势, 2006年前后出现一个极大值, 但相应的CO₂年净通量基本保持稳定, 甚至其绝对值有所减小、海洋的吸收能力减弱的倾向。     

流动注射Ferene分光光度法测定海水中溶解态铁的方法优化

热液流体中溶解态铁是海水原位测量的重要参数之一。本研究采用Ferene分光光度法,搭建流动注射分析系统,优化进样条件、显色条件,实现了热液流体中溶解态铁的在线测定。结果表明,测定Fe(II)时,Ferene、缓冲液浓度分别为8×10–3、0.4 mol/L,Ferene、样品流速分别为0.8、0.6 m L/min,显色盘管长度为40 cm时,方法的灵敏度、检测限最佳;测定Fe(III)时,Ferene、缓冲液、抗坏血酸浓度分别为1×10–2、0.5、0.01 mol/L,Ferene/抗坏血酸、样品流速均为1.0 m L/min,还原、显色盘管长度均为40 cm时,方法的灵敏度、检测限最佳。最佳实验条件下,Fe(II)、Fe(III)在0.2~10μmol/L和0.5~16μmol/L范围内,工作曲线回归方程分别为A=0.0834 C+0.0564(μmol/L,n=8,R2=0.997)和A=0.0478C+0.0423(μmol/L,n=8,R2=0.997)。Fe(II)、Fe(III)检测限分别为24、39 nmol/L,相对标准偏差分别为0.8%、1.2%(n=10),加标回收率为97.9%~103.0%。共存离子实验表明,流体中的Na+、Mn2+、Cu2+、Cu+不会对测量造成干扰。     

二维潮流计算中非结构有限体积法研究和应用

基于非结构网格有限体积法,通过引入弥散修正项和TVD高阶对流格式,形成高精度、守恒性好的非结构二维潮流有限体积算法.利用该算法对一维驻波理论算例进行了验证计算,并对长江口潮流情况进行了模拟.结果表明,模型能反映水流运动的基本规律,二维潮流场的模拟精度较高,能达到工程应用要求.     

声学法深海热液速度场测量重建算法研究

介绍了利用声学法测量深海热液速度场的基本原理.利用往返飞渡时间差与流场速度的关系,应用反问题求解技术重建测量区域的速度场.应用最小二乘法对两种典型的热液口速度场模型进行了仿真重建,分析了换能器数量、实验测量误差以及换能器的布放对重建结果的影响,并对重建结果进行了流量分析.仿真重建的绝对误差、相对误差以及流量分析结果表明...     

海底沉积物纵波波速与物理-力学性质的理论关系和比较

本文提出以密度变化比和等效弹性模量变化比为参数描述海底沉积物纵波波速,得到密度变化比是由孔隙率、海水密度和海底沉积物固相密度构成的复合参数,建立了以复合参数和等效弹性模量变化比为变量的泰勒多项式海底沉积物纵波波速公式。基于单因素分析法得出纵波波速可表示为参考声速与调制函数的乘积,沉积物的参考声速由海底底质物理性质确定,建立了复合参数-声速的近似理论模型。对该理论模型与现有的主要纵波波速经验公式的分析结果表明,孔隙率-纵波波速经验公式只是参考声速不同,但调制函数是互相等效的,验证了本文海底沉积物纵波波速理论关系的有效性。     

Test of the Louis scheme and COARE algorithm for friction velocity in different wind-sea/swell regimes

The Louis scheme and the COARE algorithm （version 3.0） are tested against eddy covariance and inertial dissipation methods for friction velocity estimates in different wind-sea/swell regimes. Atmospheric forcing data, tabulated by Donelan et al. （1997.J Phys Oceanog, 27：2087-2099）, were collected from a mast on the foredeck of a SWATH （small water-plane area, twin hull） ship in deep sea off the State of Virginia during the surface wave dynamics experiment. These data are representative of low to moderate wind regimes. The aerodynamic roughness length is determined by using the Charnock relationship. The intercomparison shows that the Louis scheme and the COARE algorithm underestimate the friction velocity by 6% and 3% respectively under pure wind sea conditions, 15% and 13% respectively under cross swell conditions, and 21% and 17% respectively under counter swell conditions. The analysis shows that these underestimations were caused by the method chosen to determine the aerodynamic roughness length because it significantly underestimates the aerodynamic roughness length. It is especially true under the cross swell and counter swell conditions.     

Planar flow model identification for improved navigation of small AUVs

Motivated by the desire to improve the navigation performance of small autonomous underwater vehicles, we seek simple methods for modeling the local flow that affects the vehicle's trajectory. We propose a low-complexity, planar flow field model that consists of a uniform flow component and a singular flow component. Assuming this simplified flow field model, we develop identification algorithms that can be performed quickly using small, sparse data sets collected by a platoon of vehicles. The basic approach involves estimating the uniform flow component, localizing an assumed flow singularity, and identifying the parameters which characterize the singular flow. In order to identify the singular flow component, we propose a least squares and a constrained least squares approach. In the latter case, the minimization is constrained to preserve the average divergence and circulation of the measured flow. Preserving divergence and circulation predictably results in a larger overall error because it eliminates two free model parameters, but it produces a flow model which more realistically captures the flow in the larger region of the measurement points. Numerical simulations and an initial experiment illustrate the parameter identification process as well as the benefits of incorporating a flow field model for vehicle navigation.     

钢筋混凝土梁结构断裂损伤诊断方法

提出一种基于BP神经网络的结构破损诊断方法,该方法以结构破损前后柔度的变化作为破损诊断网络输入,为了解决由于系统响应样本数据空间分布不均匀对网络收敛速度及网络诊断影响问题,对网络训练样本采用广义空间格点进行了交换,模拟算例及应用实例均表明,本文方法能准确诊断结构破损位置与破坏程度,是一种有效的结构破损诊断方法.     

基于主元分析技术的海底沉积物声速预报方程

通过应用主元分析技术建立预报海底沉积物声速的经验方程,将前人研究报道的经验方程进行分析研究,指出其计算误差,运用南海南部大陆架和大陆坡数据,建立了主元回归计算模型。从理论上研究了如何在众多影响声速的物理参数中,排除相互关联的参数,优选出相互独立的、且对声速有显著影响的少数几个物理参数,用优选后的物理参数建立了南海南部海域大陆架及大陆坡沉积物的3参数（孔隙度n、颗粒中值粒径Ma、塑限W,）声速预报方程：Cp=1774-5．0944n＋12．499Md＋0．9985Wp,该方程的相对预报误差仅为-4．48％-3．77％。     

A method for the quantitative estimation of bacteria from mangrove sediments

A simple and rapid method for the quantitative extraction of bacteria from high silt/clay-content muds associated with mangrove swamps is described. Mud samples are homogenized in filtered sea water and the supernatant is diluted and stained with Acridine Organge. The stained material is trapped on a 0·45 μm membrane filter and bacteria are counted under a fluorescence microscope. Samples may be pre-fixed in 5% formalin if they cannot be examined immediately.