颗石藻Emiliania huxleyi对升温和温度波动响应的株间效应

在全球气候变化的背景下,极端天气频发,海洋生物也将受到环境异质性的影响,即环境条件基于平均水平的震荡变化。为研究温度波动变化对海洋碳循环中的重要种群颗石藻的影响,采用半连续培养的方式对海洋颗石藻优势种赫氏颗石藻(Emiliania huxleyi)的非钙化株系与钙化株系分别进行模拟培养实验,探究颗石藻在低(20℃)和高(25℃)平均温度下对升温及温度波动变化的响应。结果表明,升温与温度波动对两株E.huxleyi的生长均起到了抑制作用,而升温和温度波动变化对两株E.huxleyi的生长速率以及胞内碳水化合物含量、非钙化株系的颗粒有机碳含量及钙化株系的蛋白质和颗粒物无机碳含量、碳氮比及沉降速率产生了显著的交互效应,温度的波动变化在一定程度上增强了颗石藻应对升温的适应性。通过对两株系的生理响应结果进行对比分析,发现非钙化株系各生理参数对升温和温度波动变化更为敏感,表明颗石藻的钙化作用可能对其应对环境波动下的极端环境条件起缓冲保护作用。升温和温度波动变化显著削弱了颗石藻的沉降速率,可能会对颗石藻相关的海洋碳沉降与输出产生显著的削弱效应。因此,为了更准确地预测海洋颗石藻对气候变化的响应,未来相关研究需要考虑叠加在升温基础上的温度波动变化对颗石藻的生理生态学效应。     

环境因子对塔玛亚历山大藻生长的综合影响

利用多因子实验设计,研究了主要环境因子温度、盐度和光照强度对麻痹性贝毒产毒藻——塔玛亚历山大藻(Alexandrium tamarense)生长的影响.经三维ANOVA统计分析(Tukey test)结果表明,在实验条件范围内(温度12,19,25,32℃;盐度10,18,25,30,35和光照强度0.02×1016,0.08×1016,0.3×1016,1.6×1016s-1/cm2),温度、光照强度和盐度对藻生长率有显著的影响(P<0.001).光照强度和温度、盐度和温度、光照强度和盐度以及这3个因子之间存在显著的相互作用(P<0.001),在本实验中该藻生长的最适条件是19℃,1.6×1016s-1/cm2,盐度30.根据塔玛亚历山大藻的生长特性,我们探讨了这些环境因子在塔玛亚历山大藻赤潮形成机制中的作用.     

波生运动和波湍相互作用对海洋上混合层影响的数值探究

本文将波生运动和波湍相互作作用的参数化方案嵌入一维垂向混合模式GOTM中,并与不考虑波浪效应以及仅考虑波浪破碎的试验结果进行对比,发现不考虑波浪效应时,海表温度模拟结果偏高,混合层深度模拟结果偏浅,偏差在夏季尤其明显。波浪破碎对湍流的增强作用仅限于上层几米甚至仅限于表层,对整个混合层的温度分布和混合层深度影响不大。波生运动和波湍相互作用则有效增强海洋上层的湍流强度,改善模式高估海表温度而低估混合层深度的问题,温度分布模拟结果降低了上层温度同时增大了次表层温度,与观测更加相符。波生运动和波湍相互作用增大了海洋上层的湍流剪切生成项、湍动能、耗散率和湍流输运系数,两者对上混合层的温度分布、湍流强度和湍流输运作用的改善结果十分相似。波生运动和波湍相互作用的影响在冬季并不明显,此时可能有其他混合机制占主导地位。     

3种处理对纤细角毛藻生长及细胞生化组成的影响

纤细角毛藻(Chaetoceros gracilis)是海水养殖育苗过程中重要的饵料生物,其生长速度和营养成分组成对育苗的效率和质量都有重要意义.本研究通过单因子试验研究了温度、盐度和超声波3种处理方式对纤细角毛藻生长、蛋白质和总脂占比的影响.结果表明,温度和盐度都显著影响纤细角毛藻的生长,5~40 min的超声波处理不影响纤细角毛藻的生长;纤细角毛藻生长的最适条件是温度为25℃,盐度为25;3种处理方式对纤细角毛藻的蛋白质和总脂占比都有显著影响,其中超声波处理影响最显著,短时间处理(5 min)能使蛋白质占比达到最高值,长时间处理(40 min)能使总脂占比达到最高值.本研究的实验结果可以作为饵料微藻二段培养所采用条件的参考依据.     

东中国海浪流相互作用对水位和波高影响的数值研究

通过修改风应力和底摩擦应力的计算方式并引入波致辐射应力,以POM(Princeton Ocean Model)和SWAN(Simulating Waves Nearshore)模式为基础构建了浪流相互作用耦合模式,对1994年14号台风过程下的东中国海波流相互作用对水位和波高的影响进行了模拟研究.结果表明:浪流相互作用引起的水位变化主要出现在近岸浅水区.与岸边站点实测水位的对比显示,耦合后的结果相比非耦合结果更接近观测值,特别是在极值水位处.流的存在显著地影响有效波高的计算结果.在黄海海域,流对有效渡高的增减在极值处大于0.2 m.在台湾岛东北海域黑潮流系附近,流对有效波高的增加最大可达1.6 m.上述结果对改善近岸风暴潮和海浪预报具有指导意义.     

开阔海域潮汐和波浪以及悬浮体的数值模拟

研究的主要目的是量化这种快速侵蚀海岸如何由海岸变海域的过程 ,并通过数学模拟的手段将这些相互独立的影响因素相互联系起来。选择开阔海域 (Holderness)海岸的原因是因为其强大的侵蚀速率 ,并且它具有合理的分布断面 ,可即时对模拟结果进行验证。1　实验观察通过在相应的位置放置相应的仪器 ,实测了 3个连续冬季该海区的波浪、流参数、压强、温度、导电性及大气状况、泥沙的悬浮情况 ,以此作为模拟的验证数据。2　潮汐模拟2 .1　POL模型深度平均潮流通过使用 1 2km网格模型 ,套在 1 2km的陆架模型CS3上 ,并在POL的基础上发展 ,此模…     

环渤海沿岸海表温度资料的均一性检验与订正

本文对环渤海沿岸具有代表性且资料完整的6个海洋观测站的月均海表温度(SST)序列作均一性检验和订正。我国海洋观测站密集度低,难以选择参考序列,本文首先采用不依赖参考序列的惩罚最大F检验(PMFT)方法对SST序列检验,利用详尽的元数据对检验结果进行确认,再对不连续点订正,该方法适用于元数据详尽的海洋观测站。对于元数据不详尽的观测站,使用惩罚最大T检验(PMT)方法,选取与海洋台站距离近且相关显著的气象观测站的均一化地面气温序列来制作参考序列,对SST序列进行检验和订正。结果表明,环渤海地区SST序列都存在一定非均一性,观测站较大距离迁移和观测系统变更(从人工观测到自动化观测)是造成非均一性的重要原因。订正后的环渤海地区年平均SST增温趋势更加明显。本文使用不同方法来检验SST序列的均一性,该思路对沿海其他海区观测站SST均一性检验和订正有一定参考价值和应用前景,可为沿海气候变化研究提供科学准确的第一手资料。     

天然水环境中的溶解有机物及其光化学降解对重金属生物可利用性的影响

溶解有机物(DOM)在控制水生生态系统的化学、生物和物理特性中起着重要的作用.DOM不仅能够结合黏土颗粒,而且也能结合对环境和生物有重要影响的Hg,Cu,Pb,Cd,Ni等重金属和有机污染物,从而改变这些物质的迁移、生物可利用性和毒性.本文综述了天然水环境中DOM与重金属的相互作用和对其生物可利用性的影响,并对影响DOM光化学降解的因素及其对重金属生物可利用性的影响做了总结.已有的研究表明:DOM的结构、分子量、浓度、重金属种类、水环境条件等均会影响到DOM与重金属污染物的相互作用;光化学降解会显著改变DOM与重金属的相互作用,从而使其生物可利用性发生变化.     

激发频率对高氢稀释下纳米晶硅薄膜生长特性的影响

利用等离子体增强化学气相沉积技术,在高氢稀释条件下,研究不同激发频率对纳米晶硅薄膜生长特性的影响.剖面透射电子显微镜(TEM)分析结果显示,不同激发频率下制备的纳米晶硅薄膜晶化区均呈锥状结构生长,但13.56 MHz激发频率下制备的纳米晶硅薄膜最初生长阶段存在非晶态孵化层,即纳米晶硅薄膜的形成经历了由非晶态孵化层到晶态结构层的转变.而高激发频率(40.68 MHz)下硅纳米晶则能直接在非晶态衬底上生长形成.Raman谱和红外吸收谱测量结果表明高激发频率(40.68 MHz)下制备的纳米晶硅薄膜不但具有较高     

边界层参数化方案对台风“莫拉菲”热力和动力结构特征影响的对比

评估WRF模式对南海台风期间边界层的模拟能力,并对比分析了6组边界层参数化方案模拟的边界层热力和动力结构。与风温湿廓线探空资料的对比表明:边界层参数化对于位势高度和温度的模拟影响较小;Bou Lac参数化方案模拟的结果与实况变化趋势最接近,MYNN和YSU方案模拟的结果次之。是否考虑边界层参数化对热带气旋路径和强度的模拟影响显著;采用不同边界层参数化方案对热带气旋结构的模拟存在显著差别,且这种差异不限于边界层。和非局地参数化方案相对比,Boulac方案模拟的效果比较强,这可能是因为该方案有较高的混合效应、较大的对流动能以及能更好的模拟湿对流引起的湿度。Bou Lac方案模拟的结果更接近实际观测,这表明在稳定层结下使用局地k理论计算湍流扩散更为合理,但非局地方案在风速和气压的预报上存在一定优势。     

波场非匀质性对波向对变风向响应的影响

本文基于波能平衡方程，通过考虑波的传播项，即，研究波场非匀质性对波向对变风向的响应的影响。导出的结果表明，响应的时间尺度可由３部分表示：１．匀质情形响应的贡献；２．波能分布非匀质性的影响；３．平均波向分布非匀质性的影响。在理论上，它暗示波场的非匀质性在波向响应中起着实质性的作用；在实际情况下，对匀质和平稳风场，波场的非匀质性总是使响应时间尺度减少这一事实进行了讨论。     

Wave-induced porewater pressure in a seabed with inhomogeneous permeability

We have developed an analytical treatment for the wave-induced response of a seabed with inhomogeneous permeability, by employing the boundary layer approximation. By assuming an exponential function for vertically distributed permeability, the inhomogeneous consolidation equation was formulated as Bessel's differential equation. Subsequently, we proposed some representative quantities for examining the effects of inhomogeneity of permeability. The main effects of inhomogeneity are that the boundary layer becomes thinner and the phase delay in the direction of depth becomes larger as the inhomogeneity becomes significant. In addition, it was shown that the boundary layer is properly evaluated by using the averaged permeability.     

Spectroscopic ellipsometric study of the optical properties of Ag2O film prepared by direct-current magnetron reactive sputtering

The Ag₂O film, as-deposited by direct-current magnetron reactive sputtering at a substrate temperature of 150 °C, clearly shows a preferential orientation (111), and is capable of lowering the threshold value of the thermal decomposition temperature to about 200 °C, which is helpful to its application in optical and magneto-optical storage. This paper fits its optical constants in terms of a general oscillator model by using measured ellipsometric parameters. The fitted oscillator energy 2.487 eV is close to the optical direct interband transition energy value of the Ag₂O film determined by Tauc equation; whereas, the fitted oscillator energy 4.249 eV is far from the fitted plasma oscillator energy 4.756 eV by single-oscillator energy. The photoluminescence spectrum centred at about 2.31 eV indicates a direct-energy gap photoluminescence mechanism of the Ag₂O film.     

水平非均匀性蒸发波导诊断及其对雷达探测的影响

蒸发波导是发生在海气边界层的一种异常折射现象,因为其分布广、发生概率大,所以被认为是对海上电子装备影响最为显著的波导类型。然而由于其形成机制复杂,且在近岸地区存在水平不均匀性,使得目前非均匀蒸发波导的诊断及其应用还未能落实到实际工作中。针对这一现状,首先利用G L Geernaert的方法修正了Monin-Obukhov相似理论,将其扩展到海洋大气表面边界层不均匀条件下;其次在Babin模式的基础上引入张强普适函数的非线性修正因子与阵性风速,从而将蒸发波导诊断模式的适用范围拓展到近海沿岸地区和甚低风速条件下。并在此基础上研究了蒸发波导水平非均匀性对雷达探测的影响,得到了水平非均匀蒸发波导能够改变均匀波导环境下雷达的探测距离及其盲区的分布。     

基于DEMATEL-AHP模型的海岛绿色发展指数影响因子识别与评价

海岛绿色发展是保护海洋生态环境、建设海洋强国的重要途径和必然要求。本文提出海岛绿色发展指数（IGDI）概念,从能源消耗与资源利用、环境管理与治理、环境质量与安全、经济增长质量、绿色生活水平、公众满意度等6个方面选取22个指标构建海岛绿色发展指数评价指标体系,运用DEMATEL与AHP相结合的方法,对海岛绿色发展关键影响因子进行识别,并以12个海岛县（市、区）（以下简称“海岛县”）为例进行评价与分析。结果显示：（1）经济聚集程度（2.15）、单位GDP能耗（2.01）指标影响度大于2,环境污染治理投资占GDP比重、碳排放强度、生态损害和环境污染情况、岛陆开发程度、第三产业增加值比重、生活垃圾处理率等指标影响度均大于1,反映出环境管理与治理、能源消耗与资源利用、经济增长质量是决定海岛绿色发展成效的关键。（2）12个海岛县的海岛绿色发展指数评价值均值为74.37,其中嵊泗县的评价值最高（88.24）,崇明区的评价值最低（65.57）,反映出我国海岛绿色发展程度整体不高,海岛之间的绿色发展程度差异较大。（3）推动海岛绿色发展需坚持以人民为中心的发展思想,强化基于绿色发展理念的海岛综合管理,推动海岛产业绿色转型升级,实施海岛生态整治修复,提升海岛生态系统碳汇能力。     

底部呈二维缓变情况下超大型浮体水弹性响应的两种计算方法比较

超大型浮体在海洋资源开发和海洋空间利用方面有重要应用前景.非均匀海洋环境中的水弹性响应是其应用中的一个重要问题.在近海中最典型的非均匀海洋环境当属由于底部变化引起的非均匀现象.本文分别采用多重尺度法（零阶近似）和常规的有限水深势流格林函数边界积分法,对底部呈二维缓变情况下超大型浮体的水弹性响应问题进行了研究和对比,并与实验工况进行了对照.两种方法与试验结果吻合较好,证明非均匀海洋环境确实对超大型浮体的水弹性响应具有一定的影响.     

波速线性变化介质中地震波传播特征

根据变速介质中地震波传播所满足的变系数波动方程,推导出波速线性变化介质中一维波动方程的解析解,讨论了波速不均匀性对地震波传播的影响：地震波振幅衰减大小与介质速度梯度有关;频率转折点两侧地震波传播性质;频率与地震波波速关系。     

数值模拟飞秒激光加热金属的热电子发射

研究了超短超强激光脉冲与薄膜靶相互作用中产生的电子热发射.当超短激光脉冲与薄膜靶相互作用时,首先入射超短脉冲激光对吸收深度内的自由电子进行热激发;接下来热激发电子将能量传递到附近的晶格,再通过电子和晶格二体系的热传导,以及电子晶格间的热耦合,将能量传递到材料的内部.因此,电子在皮秒级甚至更短的时间内不能与晶格进行能量耦合,使电子温度超出晶格温度很多,电子热发射就变得非常明显了.用双温方程联合Richardson-Dushman方程的方法对飞秒脉冲激光照射金属靶的电子热发射进行了研究,结果发现电子热发射对飞     

温度对半滑舌鳎的生长、生化组成和能量收支的影响

研究了不同温度(16,19,22,25,28和31 ℃)对半滑舌鳎(Cynoglossus semilaevis Günther)幼鱼的生长、体成分组成和能量收支的影响.结果表明,随温度的升高,半滑舌鳎幼鱼生长率总体呈现先升高后降低的趋势.其中,在19～25 ℃温度范围内,半滑舌鳎幼鱼的特定生长率相对较高,在16和28 ℃下则有所降低,而在31 ℃下,半滑舌鳎幼鱼特定生长率则显著降低.本研究表明半滑舌鳎幼鱼特定生长率与温度符合二次曲线模型.半滑舌鳎摄食量随温度升高而逐渐增大,但在31 ℃时显著减小,饵料转化率则随温度的升高而降低.鱼体脂肪与能值均随温度升高而降低,蛋白质含量受温度影响不显著.温度对半滑舌鳎的能量收支影响显著,其中,生长能和代谢能主导半滑舌鳎的能量分配,生长能占摄食能比例则随温度的升高而降低,呼吸能占摄食能比例则随温度的升高而升高.本研究表明,半滑舌鳎幼鱼(13～37 g)适宜生长温度范围为18～25 ℃,而不同温度导致的半滑舌鳎摄食量和能量收支的差异可能是温度影响其生长的主要生理生态学机制.     

Torsional Dynamic Impedance of a Tapered Pile Considering its Construction Disturbance Effect

The dynamic response of a tapered pile (considering its construction disturbance effect) is investigated when the tapered pile is subjected to a time-harmonic torsional loading. For most engineering conditions, the surrounding soil may be weakened or strengthened owing to the construction disturbance effect of the tapered pile, resulting in the soil becoming radially inhomogeneous. In order to consider this problem, the circumferential shear complex stiffness transfer model is proposed to simulate the radial inhomogeneity of soil. Then, the governing equations of a tapered pile-soil system subjected to torsional dynamic loading are established. By virtue of the circumferential shear complex stiffness transfer method and the impedance function transfer method, the analytical solution of torsional dynamic impedance at the head of the tapered pile is derived. Based on the presented solution, the influence of the construction disturbance effect of the surrounding soil on the torsional dynamic impedance at the pile head is investigated within the low-frequency range concerned in the design of a dynamic foundation. The results show that, even if the hardening range and softening range of the surrounding soil vary within a smaller scale, the hardening effect and softening effect also have a notable influence on the torsional dynamic impedance at the pile head.