基于并行计算的海洋平台谱分析疲劳筛选技术研究

为了得到海洋平台疲劳失效风险最大的焊接区域,提出了以有限元网格单元应力为基础的谱分析筛选方法,并开发了程序。程序采用并行计算架构,单次完成数万个单元的累积损伤度/疲劳寿命计算,并通过有限元软件以云图方式显示疲劳寿命。采用该程序计算双浮筒半潜式平台的疲劳寿命。结果表明,该型平台疲劳失效风险较高的区域为立柱与上壳体下浮体连接对角线转角区域、浮筒中纵舱壁与立柱连接区域。并行计算方法的引入,大大缩减疲劳损伤度计算的分析时间,采用22核心的CPU,时间缩短为原来的1/18.5,17小时完成全平台外壳单元谱分析计算。     

基于Cyt b基因序列的南海北部蓝圆鲹群体遗传多样性研究

为了解南海北部蓝圆鲹(Decapterus maruadsi)的群体遗传变异特征,本研究利用线粒体DNA Cyt b基因部分序列对9个群体共203个个体进行群体遗传多样性和遗传结构分析.结果显示:在722 bp长的Cyt b部分序列中,共检测出52个多态位点,定义25个单倍型;群体的单倍型多样性(h)为0.577±0.036,核苷酸多样性(π)为0.001 55±0.001 12,整体遗传多样性呈中等偏低水平,其中雷州半岛和海南岛以东5个群体的遗传多样性水平明显高于以西的4个北部湾群体.单倍型系统发育树和网络图均未表现出与地理位置相对应的谱系结构,单倍型网络图呈以主体单倍型为中心的星状结构.群体间的Fst值为-0.077~0.018,且统计检验均不显著(p0.05).分子方差分析(AMOVA)表明,遗传变异全部来源于群体内个体间.Tajima's D值和Fu's Fs值均为显著负值,核苷酸不配对分布呈明显的单峰分布.南海北部蓝圆鲹群体约在29 000a前可能发生过扩张事件,导致遗传多样性呈现高h、低π模式;9个群体间的遗传分化并不显著,符合是一个随机交配种群的假设,但9个群体的遗传多样性水平却表现出明显的地理趋势,提示将南海北部蓝圆鲹作为单一种群进行渔业管理需持谨慎态度.     

SWAN模型对实验室小尺度浅水波浪模拟研究

基于浅水斜坡地形的物理模型试验数据,考察SWAN模型对实验室小尺度浅水波浪的模拟效果,进而检验其浅水项的模拟精度。模拟中采用直接输入初始测点的实测海浪谱进行造波,重点考察浅水中三波相互作用和变浅破碎两个源项,对不同工况下,SWAN模式在水深条件变化下的有效波高、谱平均周期、海浪谱演化的模拟能力进行研究。研究表明:模拟的有效波高较符合实测波浪的增长和衰减,但谱平均周期计算值明显偏小;海浪谱的能量转移机制同实测有较大区别,频谱模拟结果出现高频高估、低频低估现象。对两个源项进行对比分析得出三波相互作用对海浪谱的能量转换影响远大于变浅破碎耗散。想要提高近岸区谱平均周期和海浪谱的模拟精度则SWAN模型中三波非线性项的计算精确度仍需更多研究和改进。     

热带西太平洋砂壳纤毛虫的多样性

为了探明热带西太平洋海区砂壳纤毛虫的多样性、垂直分布及纬向变化,我们于2012年11-12月在该海区四个断面采集了0-200 m的水样。共检出砂壳纤毛虫39属124种,多数种类喜好生活在表层和次表层。砂壳纤毛虫种丰富度、丰度以及多样性指数的高值主要出现在比叶绿素浓度最大值稍浅的位置,与温度和叶绿素浓度显著正相关,与盐度和采样深度显著负相关。多数优势种与环境因子间的相关性不显著。热带西太平洋海区砂壳纤毛虫多样性极高,各站种丰富度在25-52之间。在从表层至75 m处的多数采样点香农指数均大于3。该海区砂壳纤毛虫冗余种的比例很高,占砂壳纤毛虫总种类数的87.90%,贡献了砂壳纤毛虫60.38%的丰度,表明热带西太平洋海区砂壳纤毛虫群落对饵料组成和摄食压力改变的应对能力很强,稳定性很高。     

基于数字全息显微的海洋浮游生物三维形貌快速重建方法研究

针对海洋浮游生物实时探测中,三维形貌特征难以快速获取的问题,本文提出了一种海洋浮游生物三维形貌快速重建的方法。基于离轴菲涅尔数字全息显微系统,通过改进相位恢复方法预消除相位畸变,直接得到正确的相位信息,进而对浮游生物三维形貌重建。该方法不需要进行后期复杂的相位补偿计算,就可以对浮游生物三维形貌进行快速重建,有利于对动态、微小尺寸的浮游生物进行实时探测及分析。论文对青岛近海岸浮游生物桡足类和夜光虫进行了三维形貌重建,分辨率可达到3.5μm。实验结果为离轴菲涅尔数字全息显微系统用于海洋浮游生物原位、实时探测的可行性提供了依据。     

新胃乃安片中4种异黄酮成分的同时鉴别及抗氧化活性的初步筛选

目的：建立新胃乃安片中芒柄花素、毛蕊异黄酮、芒柄花苷及毛蕊异黄酮苷4种异黄酮成分的同时鉴别方法,并对其抗氧化活性进行初步筛选研究。方法：采用薄层色谱-生物自显影技术,以甲苯-乙酸乙酯-甲醇（20∶20∶9）为展开剂对上述4种成分进行分离鉴别,以清除2,2-二苯基-1-苦肼基（DPPH）自由基能力对鉴定成分进行抗氧化活性筛选。结果：薄层色谱特征明显,在同一薄层板上能同时鉴别芒柄花素、毛蕊异黄酮、芒柄花苷及毛蕊异黄酮苷4种成分,其中筛选出毛蕊异黄酮和毛蕊异黄酮苷具有清除DPPH自由基的活性。结论：建立的方法操作简单,重现性好,可为新胃乃安片的质量控制及药效物质研究奠定基础。     

空间数据挖掘在海域天然气水合物资源评价中的应用

海域天然气水合物早期勘探阶段多使用地震调查方法,利用BSR和速度异常等指标圈定水合物矿体进行资源评价、优选预测勘探目标。阐明了空间数据挖掘技术在天然气水合物早期勘探评价阶段的应用,并通过珠江口盆地东部海域多道地震速度分析中所获速度异常信息,应用核密度估计方法,定量地划分了2个天然气水合物有利分布区(面积分别为18 km2和70 km2),进而为后期天然气水合物试采生产提供了重要依据及基础数据。     

蒙特卡罗法在天然气水合物资源量计算中的应用

天然气水合物甲烷资源量的估算是天然气水合物研究中的热点问题。运用体积法计算含水合物沉积物中的甲烷资源量时,存在参数赋值不确定的问题,从而影响了计算结果的可信度。采用蒙特卡罗法,通过计算样本的频率可以较好地评价和描述计算结果的信度,弥补体积法的不足。对采用蒙特卡罗法估算甲烷资源量的原理进行了分析和探讨,并以麦肯齐三角洲和南海海域水合物为例,计算了水合物赋存区的甲烷资源量。     

大连海域近海面湍流结构及谱特征

利用黄海北部大连海域2009年10月—11月的近海面大气湍流观测资料,对湍流强度、方差相似关系、风速与温度分量谱及湍流通量协谱等进行了分析。结果表明:该海域在海风环境下湍流强度随着风速的增大逐渐减小,且强度均小于0.5;湍流方差相似关系基本上满足1/3定律,近中性环境下无量纲化三维风速方差主要受海滨地形的影响;各速度分量谱在惯性副区符合理论上的-2/3次幂规律,不稳定条件下由于湿度因素的影响,温度谱谱线在高频部分收缩较差,略有上翘;动量谱在惯性副区更接近-2/3幂率,感热谱在惯性区基本符合-4/3的分布,但是谱线分布与稳定度没有明显的规律性。     

珠江口海水化学要素分布和水质特征

2003-2005年在同一时段5～6月,在珠江口按年度分区进行了地质环境综合调查,其中包括海水取样和样品测试,测试项目有理化常规、营养盐、有害重金属等。对样品测试结果的分析表明,珠江口化学要素分布是来源、水体运动、迁移等一系列过程的最终反映,各要素分布的变异性差别较大;存在季节性低氧区,与受到污染或以南陆架盐水入侵有关;大量的径流输入使得NO3-N和硅酸盐含量很高,营养盐类型为磷限制型,氮硅比例则比较适宜;局部有害重金属Pb、Zn、Hg含量较高,与径流输入和沿岸排污直接有关,底床细颗粒沉积物受到扰动的二次释放对水体也有所贡献;硫化物对海水形成了一定程度的污染,局部石油类污染也需要引起关注,无机氮污染尤其严重,反映出人类以不同方式和途径影响着珠江口。最后,讨论了海水与表层沉积物化学要素的相互关系,进行了水质综合评价。