2003年北极科考期间一次极涡个例天气学分析

2003年9月3日到14日,"雪龙"号考察船进入北冰洋楚科奇海观测期间,正值一次典型的北极极涡环流过程形成和发展。以往研究大多集中于极涡的平均水平环流特征和季节变化,该例为我们研究它的瞬时环流形势和特征提供了条件。利用NCEP全球分析资料及第二次北极科考资料对这次个例进行天气学分析,通过描述极涡个例的发展情况,平流层、对流层的环流特征以及二者之间的关系,并分析卫星遥感图像及"雪龙"号考察船的气象资料,分析结果发现:2003年中国第二次北极科考期间经历的极涡形成和发展,典型地表现出极地冬夏环流型的转换过程。首先在平流层发生,然后向对流层传播,该个例是一次在平流层西退加强,在对流层东移南下的过程。     

深海沉积物分类与命名的参数指标和主成分分析

对于南海中部(118个表层沉积物样,水深82~4 420 m)、东部(106个表层沉积物样,水深700~4 508 m)海域的表层沉积物的粒度资料按小于200 m,200~2 000 m,大于2 000 m水深段对水深、平均粒径、黏土含量进行统计分析,结果表明从陆架到陆坡再到深海,平均粒径和黏土含量随水深增加呈非常有规律的变化;把大于2 000 m水深区域再细分为大于2 500 m,大于3 000 m,大于3 500 m,结果表明平均粒径和黏土含量随水深增加几乎无变化,在南海中部水深大于2 000 m海域平均粒径为3.39~3.54μm,黏土平均含量为54.91%~55.47%;在南海东部水深大于2 000 m海域平均粒径为3.25~3.37μm,黏土平均含量为53.91%~54.56%。研究表明2 000 m水深具有划分深海沉积物的指示意义。南海中部水深大于2 000 m海域黏土平均含量为55.19%,平均粒径为3.39μm;在南海东部水深大于2 000 m海域黏土平均含量为53.91%,平均粒径为3.37μm;在南海中部、东部水深大于2 000 m海域平均粒径均小于4μm,黏土平均含量均大于50%,表明深海沉积物粒度特征是平均粒径小于4μm和黏土平均含量大于50%。黏土含量是非生物组分的代表和划分深海沉积物类型的一个独立参数,钙质生物和硅质生物组分是另外两个独立参数。南海东部海域表层沉积物中55种元素总含量为47.50%,硅、铝、钛、钠、钾、磷、钙、镁、铁、锰十种主元素含量为47.03%,其他45种元素含量为0.47%,虽然沉积物来源复杂、成因不同,但沉积物化学主成分并不复杂,主要由前10种主元素和氧元素组成。沉积物主元素铝、钙、硅分别富集于黏土、钙质沉积、硅质沉积中。通过建立沉积物生源组分与碳酸钙、三氧化二铝、二氧化硅的量化关系,可把碳酸钙、生物二氧化硅作为钙质生物和硅质生物的两个替代参数。     

东海磁场及磁性基底特征

利用东海及邻域最新的磁力异常数据,分析东海的磁场特征,并利用该磁力数据计算东海的磁性基底界面,分析解释磁性界面的特征及地质特征。研究表明,从陆区、陆架盆地到冲绳海槽中部,磁力异常呈正负相间变化,最大值出现在福建沿海地区;磁性基底深度在4～11km之间变化。从冲绳海槽中部到琉球群岛,磁异常从正磁异常变为负磁异常;磁性基底深度为7～12km之间变化。从琉球弧前盆地到琉球海沟,磁力异常为正负相间变化,中部磁异常为负值,两侧异常为正值;磁性基底深度为7.5～11km之间变化。     

样品保藏方式与时间对海洋底栖细菌及原生生物荧光计数效能的影响

DAPI荧光染色技术已广泛应用于浮游细菌及原生生物的定量研究,但对底栖生物的定量效能尚缺必要的研究。比较了冷冻和冷藏两种保藏方式以及保存时间对DAPI荧光计数底栖细菌、蓝细菌、硅藻、不同粒级自养小鞭毛虫(PNF)和异养小鞭毛虫(HNF)的影响。对黄海冷水团三个站位表层2cm底栖样品进行的4℃冷藏与?20℃冷冻避光保存的比较研究表明,两种保藏方式下两个站位的所有研究对象均无显著差异,但另一站位的PNF(2~5μm和5~10μm)的冷藏保存显著优于冷冻保存。对选取的另外两个站位(0~2cm和2~5cm分层)的样品经1个月和4个月冷藏保存后的分析表明,对于底栖细菌、蓝细菌、PNF(5~10 μm)、PNF(10 μm)、HNF(10 μm)和硅藻在保存1个月和4个月后的计数没有显著差异,而对于PNF(2～5 μm)、HNF(2～5 μm)、HNF(5～10 μm)保存4个月的数量明显低于保存1个月的样品,如其中一个站位的0～2cm分层的PNF(2～5 μm)丰度减少了47.4%,2～5cm分层的丰度减少了59.6%,HNF(2～5 μm)和HNF(5～10 μm)经4个月后丰度降为0。本研究表明,对底栖细菌、蓝细菌以及原生生物的定量计数可因样品、保藏方式及保存时间的不同而产生差异,因此对于底栖样品短期内宜采用避光、冷藏保存,并在带回实验室后尽快分析。     

基于遥感光谱反射率反演黄河口海域Ⅱ类水体悬浮泥沙浓度模型

依据黄河口海域含沙水体野外实测光谱反射率为参考实验数据,结合水体表面光谱观测数据建立了经验回归模型,从而定量估测黄河口海域水体表层悬浮泥沙质量浓度,最终得出黄河口海域不同年份水体的悬浮泥沙质量浓度图,这对分析河口海岸带冲淤变化过程具有重要的意义。     

雨生红球藻中crtO基因存在3个5’上游侧翼序列

在本研究中,我们首次通过基因组上游第一次步移克隆到了雨生红球藻中crtO基因的3个不同大小的5’上游侧翼序列1．1kb,1．9kb和2．2kb。利用生物信息学方法分别预测并比较了这3个不同大小的5’上游侧翼序列,结果发现,三者具有与高等植物相类似的顺式作用元件,如脱落酸反应元件（ABRE）、干燥或低温反应元件（DRE／C-repeat）、几种光反应元件（G1-box,GAG-motif,l-boxand ATC—motif）、热激反应元件（HSE）、机械伤害反应元件（WUN-motif）、生长素反应元件（TGA-element）、茉莉酸甲酯反应元件（TGACG-element）和反式作用因子MYB蛋白的结合位点（MBSandMRE）等等,但是三者并不具有典型的TATA框和CCAAT框。上述研究预示了雨生红球藻虾青素合成中crtO基因调控方式的多样化。     

青蛤POD组织差异及温度骤升和窒息胁迫对青蛤POD的影响

研究了青蛤肝胰腺、鳃瓣、斧足、外套膜组织中过氧化物酶(POD)组织差异以及温度骤升和窒息胁迫对青蛤POD酶活的影响。结果表明:水温16℃和温度骤升至32℃环境下青蛤POD酶活性均存在不同程度的组织差异性,且以肝胰腺中的POD活性最高,而斧足最低。水温16℃环境下青蛤的肝胰腺、斧足、外套膜和鳃瓣这4个组织之间的POD酶活力除外套膜和鳃瓣无显著差异外,其余均存在明显的组织差异(P0.05),其中肝胰腺的POD酶活最高1.68±0.08U-mg-1,其次为鳃瓣、外套膜,而斧足中的POD活力最低0.19±0.02U-mg-1。同时温度骤升胁迫对青蛤的POD也有显著的影响,在瞬时32℃高温下5h时肝胰腺的POD酶活达到最大值3.85±0.06U-mg-1,11h时出现第二峰值3.47±0.22U-mg-1,15h后POD值达到处理前水平并逐渐趋于稳定;在窒息环境胁迫下肝胰腺的POD酶活在15h内变化无显著变化,与对照组水平接近,15h-17h酶活显著升高,17h达到最大值2.98±0.54U-mg-1,之后又恢复到对照组水平。     

多溴联苯醚在海洋生物中的富集及毒性效应评述

多溴联苯醚(PBDEs)作为一种新型的持久性有机污染物,在海洋环境中广泛存在,对海洋生物的影响也日趋加大,因此评价PBDEs的海洋生态效应十分必要.本文在简介海水中PBDEs化学行为的基础上,依次阐述PBDEs在海洋浮游生物、底栖动物、游泳生物体内的富集,其沿海洋生态食物链(网)的传递规律与毒性效应,还展望了PBDEs海洋生态效应今后需加强的研究内容.     

未饱和砂土含水量GPR反射波法检测研究

未饱和砂土含水量变化会引起介电性质改变,影响土体中电磁波传播速度。利用GPR反射波法测得土体电磁波速后,基于正确的土体介电常数模型可求得含水量,这一过程具有快速、连续、无损特点。为实现目标,以不同粒径组成的3组典型砂土为样品,利用探地雷达反射波法测定其介电常数,研究影响土样介电常数的关键因素和遵循的介电常数模型,讨论基于介电理论的土体含水量求取方法。研究表明粒径级配差异不会引起砂土介电常数较大变化;含水量是决定其介电常数的关键因素,两者关系可采用拟合的Topp或Alharathi型公式表示;砂土介电常数遵循Looyenga混合介电常数模型。研究成果在土方路基含水量连续检测中得到有效应用。     

内蒙古区域数值预报对探空和地面观测资料的敏感性试验研究

基于内蒙古睿图预报系统的低分辨率版本和WRFDA-FSO诊断工具,评估2021年7月现有探空和地面观测对内蒙古睿图预报系统预报的影响。该方法计算代价相对低廉,并允许根据观测变量、观测类型、气压层次、地理区域等观测的子集对观测影响进行划分。代价函数为以干总能量为度量的背景场和分析场的预报误差之间的差异。结果表明:观测影响的总体总和为负,观测对预报起正贡献作用。对12 h预报误差减小贡献最大的观测来自探空观测的动力变量(U、V风分量)。而单时次单位数量平均观测影响,探空观测的贡献约为地面观测的1/2。探空观测对12 h预报误差减小从近地面层至模式层顶均保持正贡献作用,并在对流层中低层和对流层高空急流层存在两个极大值区域;地面观测在850 hPa以下低层正贡献占比明显。探空观测在被同化系统同化时均总体具有有利的影响,也反映出探空观测数据稳定、质量较高的特征;地面观测对12 h预报误差减小起正贡献作用次数最多的区域在河套地区尤为显著。同时,探讨了需进一步提高地面观测资料同化率的问题。