NUMERICAL PREDICTION OF AN EXTREME RAINSTORM OVER THE PEARL RIVER DELTA REGION ON 7 MAY 2017 BASED ON WRF-ENKF

An ensemble Kalman filter based on the Weather Research and Forecasting Model (WRF-EnKF) is used to explore the effectiveness of the assimilation of surface observation data in an extreme local rainstorm over the Pearl River Delta region on 7 May 2017. Before the occurrence of rainstorm, the signals of weather forecasts in this case are too weak to be predicted by numerical weather model, but the surface temperature over the urban area are high. The results of this study show that the wind field, temperature, and water vapor are obviously adjusted by assimilating surface data of 10-m wind, 2-m temperature, and 2-m water vapor mixing ratio at 2300 BST 6 May, especially below the height of 2 km. The southerly wind over the Pearl River Delta region is enhanced, and the convergence of wind over the northern Guangzhou city is also enhanced. Additionally, temperature, water vapor mixing ratio and pseudoequivalent potential temperature are obviously increased over the urban region, providing favorable conditions for the occurrence of heavy precipitation. After assimilation, the predictions of 12-h rainfall amount, temperature, and relative humidity are significantly improved, and the rainfall intensity and distribution in this case can be successfully reproduced. Moreover, sensitivity tests suggest that the assimilation of 2-m temperature is the key to predict this extreme rainfall and just assimilating data of surface wind or water vapor is not workable, implying that urban heat island effect may be an important factor in this extreme rainstorm.     

水泥土搅拌桩复合地基承载力的确定

在水泥土搅拌桩复合地基设计中,复合地基承载力是最重要的设计依据。本文通过对多个搅拌桩工程的单桩和复合地基载荷试验结果进行分析,发现工程中的水泥土单桩的实际承载力一般难以达到设计或理论计算值。在此基础上,对工程中如何确定水泥土搅拌桩复合地基承载力特征值提出了一些合理化建议。     

江苏近岸紫菜养殖筏架区定生绿藻群落结构及其受控因素

基于2010年10月至2011年4月对苏北紫菜养殖筏架区定生绿藻及环境因素调查数据,分析研究了紫菜筏架上定生绿藻种群结构和数量变化及重要环境因子对其的影响并估算了调查区绿藻总生物量.结果表明,筏架上定生绿藻种类有浒苔(Ulva prolifera)、盒管藻(Capsosiphon groenlandicus)、缘管浒苔(Ulva linza)、肠浒苔(Ulva intestinalis)、条浒苔(Ulva clathrata)和扁浒苔(Ulva compressa).绿藻生物量变化呈倒抛物线型,4月份为主高峰14898吨,11月份为次高峰2034吨,2月份最低,仅为729吨,3-4月份绿藻几乎呈暴发性增长.种类多样性随季节变化有很大差异,养殖筏架刚入海的9、10月份,绿藻种类丰富,生物多样性高;12月至笠年2月,尽管生物量很低,但仍是多种并存;3-4月份随着生物量的猛增,种类多样性降至最低,盒管藻优势地位明显,生物量比例最大能到80%,浒苔比例呈指数增长,达20%～40%.水温对绿藻生物量及种类演替有直接调控作用,在水温< 10℃时,绿藻即能快速生长;而盐度作用不明显.开展紫菜筏架上定生绿藻群落动态变化及其生物量的估算,为追溯南黄海大规模绿潮发源地提供佐证,为绿潮预防和治理提供基础数据支撑.     

多效唑对2种海洋微藻生长和抗氧化酶活性的影响

运用实验生态学和生物化学的方法,研究了多效唑对青岛大扁藻(Platymonas helgolandica)和绿色巴夫藻(Pavlova viridis)生长和抗氧化酶活性的影响.结果表明:低浓度(≤5 mg/L)多效唑能促进绿色巴夫藻的生长,与对照组相比,多效唑处理组的干重、叶绿素a、可溶性糖和蛋白质含量均有所增加(p<0.05),而低浓度(≤5 mg/L)多效唑对青岛大扁藻的生长无明显影响;高浓度(≥15 mg/L)多效唑可显著抑制青岛大扁藻和绿色巴夫藻的生长,多效唑处理组的干重、叶绿素a、可溶性糖和蛋白质含量均低于对照组(p<0.05).多效唑对青岛大扁藻和绿色巴夫藻的96 h-EC50值分别是28.6 mg/L和24.9 mg/L. 2种微藻经不同浓度多效唑处理后,细胞内抗氧化防御系统的关键性酶超氧化物歧化酶(superoxide dismutase, SOD)和过氧化物酶(peroxidase, POD)均表现为低浓度(≤5 mg/L)的诱导作用和高浓度(≥15 mg/L)时的抑制作用;不同浓度多效唑处理后,2种微藻细胞内过氧化氢酶(catalase, CAT)活性均降低.     

双壳类分子生物标志物对海水重金属的响应评述

海洋双壳类动物的组织和器官对微量重金属具有高富集能力,诱导机体内的某些分子生物标志物(molecular biomarkers,MBMs)发生变化,可用于指示海水中的重金属污染水平。近10年来,许多学者在双壳类MBMs对海水重金属的响应规律方面进行了研究,其中,金属硫蛋白(MTs)、热激蛋白70(HSP70)、抗氧化防御系统等受到了较多的关注。本文在介绍这些MBMs结构和功能的基础上,重点评述了各种MBMs对海水重金属的响应特征,并提出了影响双壳类MBMs应用于海水重金属监测的因素及进一步研究的方向。     

施氏鲟Asnanos1基因序列分析及其在雌雄不同组织中表达

本研究首先从施氏鲟(Acipenser schrenckii)性腺转录组中获得nanos1(Asnanos1)基因全长c DNA,并对其序列的准确性和特征分别进行PCR验证和生物信息学分析。进一步利用荧光定量RT-PCR技术检测Asnanos1基因在雌、雄施氏鲟的性腺、心脏、鳃、脑、肾、肝脏、脾脏等组织中的表达量。利用荧光定量RT-PCR技术检测Asnanos1基因在雌、雄施氏鲟的性腺、心脏、鳃、脑、肾、肝脏、脾脏等组织中的表达量。结果显示:Asnanos1的c DNA全长为1 389 bp,其中,5′非编码区(UTR)为414 bp,3′UTR为279 bp,ORF为696 bp。该基因共编码231个氨基酸。Asnanos1基因在施氏鲟除心脏以外的各组织中均有表达,在雌、雄鱼的鳃、脑、肾、肝脏、脾脏等组织中表达量无显著差异,但在卵巢中的表达量显著高于其他各组织(P0.05)。所得到的结果可为人工培育全雌施氏鲟苗种提供一些基础资料。     

塔里木河流域人口-经济分布不均衡特征分析

 不均衡性是人口与经济分布最基本的属性,不均衡性过大影响区域经济的协调发展。文章利用地理联系率、Pearson相关系数、基尼系数和崔王指数分析了塔里木河流域人口-经济分布不均衡的时间特征;采用重心模型和人均GDP空间分异特征探讨了人口-经济分布不均衡的空间格局。结果表明：（1）改革开放以来,塔河流域的人口、经济分布匹配程度不断减弱,不均衡特征逐渐显著,区域经济差异已超出警戒线的范围。（2）在空间格局上,经济重心显著向东北方向集中,人口重心基本不变;人口、经济重心转移使和田、喀什、克孜勒苏柯尔克孜自治州三地州逐渐成为贫困人口集聚区,巴音郭楞蒙古自治州的库尔勒市成为经济极化中心。依据增长极理论,塔河流域经济极化中心较单一,增长体系不完善,未来需培育新的极化中心。     

产新琼四糖的海洋微泡菌属AG1热稳定性β-琼胶酶的过量表达与鉴定

从微泡菌属AG1（Microbulbifer sp. AG1）克隆得到1302 bp大小的琼胶酶基因,该基因编码产物为一个成熟蛋白（413个氨基酸残基）外加一个信号肽（20个残基）。将不含信号肽片段的琼胶酶在E. coli BL21 （DE3）中进行了异源表达和纯化。使用琼脂糖作为底物,该重组琼胶酶的最适反应温度和pH分别为60℃和7.5。该重组酶表现出优良的热稳定性,在50℃和60℃下处理1 h,重组琼胶酶仍能分别保持67%和19%的残余酶活力。除了SDS,重组琼胶酶对于其他测试的抑制剂、去垢剂和尿素变性剂有着较好的抗性。利用薄层色谱和以对硝基苯-α/β-D-吡喃半乳糖苷为底物的酶活力分析结果表明,该重组琼胶酶为β型琼胶酶,它水解琼脂糖的主要终产物为新琼四糖,而且不同聚合度的酶解产物具有抗氧化活性。     

从第三极到北极： 积雪变化研究进展

在全球气候变化背景下, 第三极和北极地区积雪是地表最活跃的自然要素之一, 其动态变化对气候环境和人类生活产生重要影响。通过回顾第三极和北极积雪研究进展, 阐述了降雪、 积雪范围、 积雪日数、 积雪深度和雪水当量在第三极和北极地区的时空分布特征和变化趋势。结果表明： 近50年, 特别是进入21世纪以来, 第三极和北极地区降雪比率均呈下降趋势; 积雪范围、 积雪日数、 积雪深度、 雪水当量总体均呈减小趋势, 融雪首日有所提前。同时就积雪变化对生态系统与气候系统的影响进行了论述, 评估了积雪的反馈作用。通过总结第三极和北极积雪变化研究进展, 凝练研究中存在的不足和未来发展趋势, 为提升积雪对气候变化及经济社会发展影响的认识提供重要科学支撑。     

江西数字地震台网近震震级偏差与量规函数关系的研究

采用江西数字地震台网数字地震记录资料,选取自2007年10月正式运行至2009年12月所记录的138次ML≥1.5的地震事件,计算了各台站单台震级与台网平均震级的偏差、平均偏差和标准偏差,从震级偏差频次分布、量规函数、平均周期等因素对单台震级的影响上作了定量统计和分析。结果表明:①除九江、赣州、石城、都昌、高安5个台的震级与台网的平均震级偏差比较大外,其余台站均比较小;②目前所用量规函数在震中距小于40 km时偏小,大于330 km时偏大,给出了量规函数校正值,③平均周期小于0.17 s时,变得极不稳定,离散程度明显增大,这种情况应该是由于单台震中距超过300 km的样本数太少所导致的。