全球变暖背景下最近40年太平洋海面高度和热容量变化数值模拟

用Non-Boussinesq POP模式和1960—1999年NCEP的1 000hPa大气温度和风场资料,模拟了最近40a太平洋海面高度和热容量的变化,通过与实际观测结果比较,得出模拟结果可信的结论,并且得到了如下有意义的结果。1960—1999年由热膨胀引起的太平洋海面高度平均以0.5mm.a-1的速度上升,如果在此之后假设全球气温不再升高,由于海洋特别是深海还没有达到平衡,在未来282a太平洋深海继续增温导致平均海面高度还将以0.15mm.a-1的速度上升。1960—1999年太平洋海面高度平均变化率的水平分布显示,最大的下降率在热带中西太平洋,为7mm.a-1;最大的上升率在热带东太平洋,为8mm.a-1左右;中纬度太平洋中部海面高度是下降的,下降率1mm.a-1左右;另外在南半球的中太平洋南部海面高度也是下降的,下降率小于1mm.a-1,而在太平洋沿岸则基本上是上升区域;中国沿海海面高度的上升率为1.0mm.a-1左右,它相对于东太平洋沿岸的上升率要小很多。太平洋热容量从海表向下传播的速度是由快变慢的,到170m再由慢变快,到500m达到最快,在500m深度以下又逐渐变慢;在大多数情况下,El Ni o年份整个太平洋的热容量是比较高的,而La Ni a年份的热容量则比较低。     

鄂西宜昌下寒武统水井沱组页岩气聚集条件与含气特征

鄂西宜昌下寒武统水井沱组页岩具有良好的气体显示,页岩气成藏条件研究薄弱.利用最新钻探的井下资料、周边露头地质调查资料及大量样品的分析测试结果,从富有机质页岩区域展布、地球化学特征、岩石储集特征、含气性、保存条件等方面研究鄂西宜昌地区下寒武统水井沱组页岩气聚集条件.研究区水井沱组形成于陆棚-斜坡相带,厚度为50~140 m.有机碳含量高（TOC值为0.43%~10.45%,平均值达2.65%）,TOC大于2%的优质页岩有效厚度为28~41 m,有机质热成熟度为2.4%~3.2%,处于高演化阶段.页岩脆性矿物含量高,石英含量平均值为29.33%,碳酸盐含量平均值为25.94%,黏土矿物含量平均值为35.06%,且以伊/蒙间层为主.水井沱组富有机质页岩孔隙度为0.96%~3.32%,平均值为2.08%,页岩渗透率为0.01×10-3~3.05×10-3 μm2.氩离子抛光电镜与吸附测试表明,页岩孔隙发育具有成因类型多、孔径尺度小的特点,有机孔孔径主要集中在10~50 nm范围内.水井沱组页岩气层顶、底板条件良好,区域构造稳定、断裂不发育,页岩气保存条件优越.钻井过程中水井沱组气显频繁,解析含气量为0.31~5.48 m3/t,连续含气量大于2 m3/t的累计厚度达44.05 m.水井沱组水平井压裂获工业气流,页岩气组分中CH₄含量为87.17%~92.75%,C₂H₆为0.83%~0.94%,N₂为5.86%~9.37%,CO₂为0.05%~2.25%.总体上宜昌地区下寒武统水井沱组页岩气成藏条件较好,是四川盆地外页岩气新的勘探区.      

大庆市建成区土壤重金属潜在生态危害和健康风险评价

根据大庆市城市功能区划,以表层土壤为研究对象,通过308个样品的采集、测定、分析,采用Hakanson潜在生态风险危害指数法评价土壤重金属元素的潜在生态危害程度。结果表明,表层土壤重金属污染程度较低,潜在生态危害风险较小,汞(Hg)和镉(Cd)是主要的潜在生态危害元素。汞的生态危害风险相对较大,有11.9%的样品处于较重及以上风险级别,镉的生态危害级别虽然较低,但中等危害级别分布范围较广。分别用致癌风险和非致癌风险模型进行了土壤重金属镉和汞对人体健康的风险评价,两种元素的风险指数均处于安全值范围内,不会对当地居民的健康构成风险。     

2006年渤海湾赤潮监控海域叶绿素-a的影响因子分析研究

利用2006年夏季渤海湾驴驹河赤潮监控区实测资料,分析了水文要素、气象要素、化学要素等环境因子与叶绿素-a浓度的相关关系。结果表明,透明度、化学需氧量、磷酸盐、硅酸盐、溶解氧、pH值与叶绿素-a的相关关系较好。根据环境因子对叶绿素-a浓度的影响程度,提取主要的环境因子作为自变量,以实测的叶绿素-a浓度为因变量,通过多元回归分析建立了它们之间的定量关系。回归结果表明,渤海湾中叶绿素-a浓度同溶解氧、pH值的关系密切。本文研究结果对渤海湾叶绿素-a浓度预测指标因子的确定及渤海湾生态动力学模型变量及参数系统选取有一定的指导作用。     

多道瞬变电磁法共中心点道集数据联合反演

多道瞬变电磁法是目前地面资源勘查领域的研究热点,开展该方法观测数据的一维反演对完成装备研发及技术推广具有积极的推动作用.针对多道瞬变电磁法特殊的源波形和数据采集方式,本文对多道瞬变电磁数据的响应提取和一维反演进行了研究.首先,采用反卷积方法从伪随机二进制序列全波形响应数据中提取大地脉冲响应.为了避免脉冲响应中空气波的干扰,提出采用反向积分算法,把脉冲响应转换成下降沿阶跃响应,并将其整理成共中点道集.最后,为充分利用各个偏移距下的响应数据对不同深度范围目标体的分辨能力,采用基于OCCAM算法的联合反演方法对共中心点道集数据进行联合反演.结果表明在不同目标体深度以及有噪声干扰的情况下,共中心点道集数据联合反演计算均可获得较好的结果.     

基于DNA条形码对南极Yelcho站周边海域鱼类种类鉴定

南极鱼类是南极海洋生态系统的重要组成部分, 在食物网的物质循环和能量流动中起着重要的作 用。利用中国第32 次南极考察暨中智第2 次联合南极半岛综合科学考察采集Yelcho 站周边海域南极鱼类, 并基于形态学和DNA 条形码技术对其进行种类鉴定。序列相似性结果显示仅2 尾鱼类能准确鉴定到种, 剩 余6 尾属于模糊种; 结合GenBank 中的同源序列对其进行系统发育分析, 结果显示所有样品能明显分为4 个组群, 且各物种的最小种间遗传距离均高于该物种的最大种内遗传距离, 存在明显的条形码间隙, 证明 各物种鉴定结果的有效性。8 尾样品内存在3 个有效种, 南极鱼科7 尾, 裸南极鱼科1 尾, 在一定程度上反 映出Yelcho 站周边海域鱼类在物种组成和生物量上均以南极鱼科鱼类为主。     

新鲜海蜇不同部位总糖含量的测定

以新鲜海蜇(Rhopilema esculentum Kishinouye)为原料,将其冷冻干燥处理后,采用改良的差示苯酚-硫酸法测定了海蜇不同部位的总糖含量,并用正交实验优化了水解条件。实验结果表明,海蜇的最佳水解条件为:1 mol/L硫酸,90℃水解120 min,测得海蜇生殖腺、海蜇皮、海蜇头的总糖含量分别为9.42%,7.28%和7.58%。     

盐度对灰叶马尾藻排卵及幼孢子体早期发育的影响

通过离体组织培养,观察了灰叶马尾藻Sargassum cinereum卵细胞分裂过程,并探讨盐度对其卵释放和幼孢子体发育的影响。结果表明,在实验盐度范围(15‰~42‰)内,灰叶马尾藻均能正常排卵,其中盐度22‰~34‰时,卵可集中快速放散,而偏高或偏低盐度导致卵子释放延迟,同时高盐(30‰~42‰)比低盐(15‰~26‰)处理的灰叶马尾藻释放更多卵子。卵从卵窝孔刚排出时为1核卵,在随后4h内经核分裂形成8核卵,其中只有1个子核可与精子核结合成为受精卵,其他子核消失。受精卵的第一、二次分裂为横分裂,而第三、四次为纵分裂,4次分裂历时4~5h,之后分裂速度加快,细胞数目迅速增多,1d内形成幼孢子体。第2d以假根生长为主,此后叶状部逐渐生长。盐度显著影响灰叶马尾藻幼孢子体早期发育,当盐度22‰~38‰时假根生长正常,偏高或偏低盐度均不利于假根生成和伸长,其中高盐度对假根生长的抑制程度更强;叶状部生长的适宜盐度为26‰~38‰。综上所述,灰叶马尾藻卵释放及幼孢子体早期发育的适宜盐度为26‰~34‰,其中最适盐度为34‰。     

基于光滑质点流体动力学的海冰热力-动力数值模式

考虑海冰热力因素对其厚度、密集度的影响,在光滑质点流体动力学(SPH)基础上发展了一个海冰热力-动力数值模式。该模式既解决了传统欧拉有限差分法和质点网格法存在的数值扩散问题,同时弥补了光滑质点动力学海冰动力模式未考虑热力因素的不足,具有精确模拟冰缘线运动、计算精度高等优点。首先介绍了光滑质点流体动力学的基本原理,并对海冰生消的热力因素进行了分析,将影响冰厚和密集度的热力因素引入到光滑质点流体动力学的海冰动力模式中,得到该热力-动力模式的控制方程。应用该数值模式对渤海海冰进行了48 h数值模拟,得到了海冰厚度和速度矢量的分布规律;对JZ20-2海域的海冰厚度、冰内温度场分布以及热力因素的变化特性进行了讨论。数值模拟结果表明,该数值模式能够很好地适用于渤海海冰数值模拟,是一种有效的海冰数值模拟方法。     

闽江河口潮滩季节性冲淤变化格局及其控制机制

潮滩是潮汐作用下形成的细颗粒沉积物堆积体，在世界范围内分布广泛，在碳汇和海岸防护中发挥着十分重要的作用。随着河流输沙的减少，河口潮滩冲淤格局发生了变化，直接影响了潮滩功能发挥，亟需开展河口潮滩短周期的冲淤变化过程研究，为评估潮滩功能提供科学依据。根据在福建闽江口琅岐岛潮滩开展的不同季节沉积动力要素（水深、流速、波浪、悬沙浓度）和现场冲淤观测及表层沉积物的粒度分析结果，琅岐岛潮滩表层沉积物在夏季主要以粉砂和黏土组成的细颗粒沉积物为主，冬季则主要以砂和粉砂组成的粗颗粒沉积物为主；潮间带上部的互花米草盐沼总体以持续淤积为主，潮间带中部和下部表现出周期性的冲淤特征，总体以夏季淤积、冬季侵蚀为总特征，并且潮间带中部的冲淤变化幅度较潮间带下部大；冬季潮流流速、波浪作用及悬沙浓度均大于夏季，冬季潮周期内近底部悬沙以净向海输运为主，而夏季则以净向岸输运为主。综上所述，闽江口潮滩冲淤变化主要受动力过程控制，冬季波浪作用导致表层沉积物发生再悬浮，并被较强的潮流净向海输运，导致滩面发生侵蚀；夏季，波浪作用较弱，水体中的悬沙易发生沉降，较弱的潮流将泥沙净向岸输运，导致潮间带发生淤积。