广西近海潮汐和海流的观测分析与数值研究——Ⅱ.数值研究

基于二阶湍流闭合模型计算涡动粘性系数的 POM三维水动力模型 ,选用 0 .5′× 0 .5′细网格 ,采用动边界方法 ,把作为强迫力的潮汐和风力统一在一个模型中 ,并考虑径流作用 ,诊断计算广西近海的潮汐和海流。用 8个潮汐观测站和 2 6个锚碇浮标资料 ,对计算出的潮汐和潮流调和常数进行检验 ,证明了本研究结果的合理性。计算结果表明 :广西近海的潮汐性质基本属于正规全日潮 ;潮流性质绝大多数海区属于不正规全日潮或正规全日潮。 O1,K1和 M2 分潮最大流速均出现在钦州湾的龙门水道 ,表层分别为 5 0 ,6 0 ,40 cm/s。冬季表层存在较强的西偏南向沿岸流。铁山港外海存在一较强的逆时针环流。钦州湾龙门以北和以南分别存在半封闭逆时针环流和半封闭顺时针环流。廉州湾口存在西向风海流横向输运。冠头岭沿岸存在北偏西向补偿流。底层余流与表层的大致相同 ,但流速较小 ,沿岸流为西偏北向 ,具有补偿流性质。夏季余流与冬季相比 ,流向大致相反 ,但流速明显小     

1998年5-6月南海上混合层、温跃层 不同定义的比较

本文根据混合层和温跃层的两种不同定义，对1998年南海南北部和西太平洋混合层和温跃层的定点观测资料进行了计算和分析，比较了不同定义确定的混层，温跃层的共同点和差异。在此基础上，得出南海和西太平洋的障碍层厚度。     

黄河三角洲潮滩潮沟体系的分维特征

利用分形分维方法对黄河三角洲潮滩和潮沟的地貌特征进行了定量研究。结果表明，潮滩和潮沟的分维值可以较好地反映潮滩潮沟的发育演化规律。随着时间的推移和潮沟潮滩的进一步发育，黄河三角洲潮沟的分维值呈逐渐增大的趋势，而潮滩的分维值则呈逐渐减小的趋势，两者在分维值的变化上存在着负相关关系。该研究为黄河三角洲潮滩发育时空谱系的建立和深入研究提出了一种新方法和新的定量指标。     

胶州湾三维变动边界的潮流数值模拟

基于Blumberg等（1986）的河口、陆架和海洋模式，引入变边界处理技术，建立了胶州湾三维变动边界的潮流模型，模型以σ-正交曲线坐标下三维非线性潮波方程为基本方程，引入2.5阶瑞封闭方程组，采用分裂算子法数值求解方程组，利用湍封闭方程求解垂直紊动粘滞系数，采用干湿网格方法模拟潮流漫滩过程，三维变动边界潮流模型计算结果与实测值吻合良好。     

海洋大数据处理软件体系结构设计

针对海洋数据格式与海洋信息应用系统的异构性,提出一种基于移动代码(Mobile code)的海洋大数据处理软件体系结构。首先,利用统一的网络服务接口与数据交换格式,规范海洋信息应用系统之间的数据访问与共享。其次,通过移动代码将海洋大数据的处理过程移至云端,提高信息处理效率。应用示例实现了异构海洋信息应用系统间的互操作,并且缩短了海量数据的处理时间,验证了该体系结构在海洋大数据处理中的通用性与有效性。     

魁蚶(Scapharca broughtonii)半乳糖凝集素(SbGal)基因cDNA的克隆及表达分析

半乳糖凝集素(Galectin)作为动物凝集素家族的一员,是一种重要的免疫因子,在脊椎动物和无脊椎动物中都参与了重要的免疫防御反应。为明确魁蚶(Scapharca broughtonii)半乳糖凝集素基因的结构特征、组织分布及其对病原菌刺激的免疫反应规律,本研究从构建的魁蚶转录组文库中筛选得到半乳糖凝集素基因部分序列,通过c DNA末端快速扩增(rapid amplication of c DNA ends,RACE)技术获得该基因c DNA全长序列(命名为Sb Gal)。序列和结构分析表明,该c DNA全长3120bp,编码554个氨基酸,是一个含有4个糖识别结构域(CRD)的且在双壳贝类中较为独特的半乳糖凝集素;预测蛋白的分子量(Mw)为63.3158 k Da,理论等电点(p I)为4.99。同源性及系统分析表明,Sb Gal基因与美洲牡蛎、合浦珠母贝、海湾扇贝galectin的同源性分别为70%、65%、46%,Sb Gal基因四个CRD彼此的相似性为36%—41%。实时荧光定量PCR(q RT-PCR)结果表明:Sb Gal m RNA在魁蚶血细胞、斧足、闭壳肌、外套膜、鳃和肝胰腺中均有表达,血细胞中的表达量最高,在肝胰腺中的表达量最低;注射鳗弧菌后,相对于对照组,Sb Gal基因在所检测的每个组织中m RNA水平上的表达量都显著上调(P0.01),而且表达量具有显著的时间依赖性和瞬时表达趋势,呈现先升高后降低的趋势。     

基于能量法的大直径超长钢管桩溜桩问题分析

海洋桩平台采用大直径超长桩,由于桩、锤的重量很大,沉桩过程中经常发生溜桩现象。因此为了便于打桩控制,判断溜桩的范围是非常必要的。结合实际工程对溜桩的过程和发生机理进行了探讨;利用PCPT原位测量资料,基于能量法建立了判断溜桩范围的分析计算方法。针对南海油田典型的平台桩沉桩过程中的溜桩问题进行了分析计算,验证了所提出的方法的合理性,可供桩设计以及沉桩施工参考。     

礁坪上波浪传播的数值模拟

本文基于具备间断捕捉能力的二阶全非线性Boussinesq数值模型,对规则波和随机波在礁坪地形上的传播变形进行了数值模拟。该模型采用高阶有限体积法和有限差分方法求解守恒格式的控制方程,将波浪破碎视为间断,同时采用静态重构技术处理了海岸动边界问题。重点针对礁坪上波浪传播过程中的波高空间分布和沿程衰减,礁坪上的平均水位变化,以及波浪能量频谱的移动和空间差异等典型水动力现象开展数值计算。将数值结果与实验结果对比,两者吻合情况良好,验证了模型具有良好的稳定性,具备模拟破碎波浪和海-岸动边界的能力,能较为准确地模拟波浪在礁坪地形上的传播过程中发生的各种水动力现象。     

侧扫声纳在水下坡脚线位置探测中的精度分析

根据国家海洋局印发的《海籍调查规范》,填海工程用海范围算至填海边坡水下坡脚线。在填海工程竣工验收中,水下坡脚线主要使用侧扫声纳获取。通过对侧扫声纳探测水下坡脚线位置的误差来源进行分析,提出了一系列提高侧扫声纳水下坡脚线位置探测精度的措施,并将其应用到实际工作中,对侧扫声纳水下坡脚线位置探测精度进行了验证。结果表明,侧扫声纳在填海工程水下坡脚线探测中的位置精度满足《海籍调查规范》中水下坡脚线平面位置精度要求。     

龙须菜在滩涂贝藻混养系统中的生态作用模拟研究

2005年5-7月,在室内采用实验生态学方法对壳长为48.35 mm±4.27 mm文蛤(Meretrix meretrix Linnaeus)成贝和龙须菜(Gracilaria lemaneiformis Weber-van Bosse)的4种配比(生物量配比分别为0∶1、1∶1、2∶1、4∶1)进行了混养实验,每周测定养殖水体中营养盐变化情况以及文蛤、龙须菜的存活和生长情况等。实验表明,加入了大型藻类的文蛤养殖系统,相对于空白对照组,其氨氮、亚硝氮和磷酸盐浓度显著降低,NH4-N从5.52μmol/L降至1.30μmol/L、NO2-N从0.31μmol/L降至0.06μmol/L,而PO4-P从0.48μmol/L降至0.006μmol/L。实验结束后,文蛤及龙须菜生长情况良好,文蛤特定生长率最高达到了0.84%,龙须菜最高则达到了1.79%。本实验条件下,在文蛤成贝养殖系统中加入大型藻类,对养殖水体中的NH4-N、NO2-N、PO4-P有明显的吸收效果,吸收率分别为86%、98%和99%,起到了良好的生态作用。