日本海中尺度涡旋时空变化特征研究

本文利用1993–2019年基于海表面高度异常的涡旋数据集和高度计数据统计分析了日本海区域中尺度涡旋的大小、极性、生命周期、振幅、传播等表面特征的时空变化规律。27年间,共探测到1 429个涡旋,气旋和反气旋数量基本相当,其中气旋675个,反气旋754个。两种极性涡旋均具有较强的季节变化：秋季较多,冬季次之,春季最少。郁陵盆地、大和盆地等为涡旋多发区域呈现西南–东北向带状分布。其中,南部海域反气旋占优,靠近津轻海峡的北部海域气旋占优。西部和南部受东韩暖流和对马暖流的驱动,涡旋移动方向与流场基本一致,北部涡旋与黎曼寒流以及副极地锋流有关。研究表明,动力学不稳定是涡旋在秋冬季大量产生的重要原因。此外,半封闭盆地、局地流场以及复杂的海气相互作用等都可能会对涡旋的产生和消亡造成一定影响。     

大风影响下的莱州湾西岸单站底层泥沙输运特征分析

基于2018年10月21日至11月6日莱州湾西岸连续站观测数据,本文利用集合经验模态分解、希尔伯特−黄变换和小波分析法对底层单宽输沙率的小尺度特征做分析,并针对观测期间出现的大风天气对泥沙输运的影响进行了探究。结果表明,单宽输沙率在观测时间段内具有高频、潮周期、低频以及长周期尺度变化特征,周期尺度从小到大。其中高频和潮周期分量方差贡献率及所含能量最高,对输沙率的影响最强。边际谱显示东西方向输沙率的显著周期为13.3 h,南北方向大于11 h的周期较为显著。观测期间底层净泥沙通量分别为东向305.77 kg/m、南向597.25 kg/m,余流分量贡献最大,低频和高频分量贡献最小。上强迫风场主要在风速衰减期通过湍流和波浪影响输沙速率的时频分布,使其低频变化显著增强的同时,产生1 h周期左右的高频波动。交叉小波分析显示,风速和单宽输沙率在低频波段上相干性较强,且单宽输沙率会滞后风速1/4至1/2个周期。另外,风浪会增强泥沙输运的涨落潮不对称性,进而增加潮周期分量上的泥沙净输运。     

陆丰凹陷韩江组旋回地层学分析及天文年代标尺的建立

珠江口盆地为新生代典型的海相盆地,也是我国重要的海上油气生产基地。前期已有很多学者对珠江口盆地的地层划分与对比开展了研究,但研究的精度不够。为了提高珠江口盆地陆丰凹陷韩江组地层划分与对比的精度,选择珠江口盆地陆丰凹陷A、B井韩江组的自然伽马数据序列作为古气候替代性指标,使用频谱分析、滤波等方法进行旋回地层学分析。通过深度域频谱分析和小波分析认为,该套地层中保存了米兰科维奇旋回信号,且主要受405 ka长偏心率周期的影响。利用稳定的405 ka长偏心率周期进行天文调谐,结合古生物地层年代框架,建立起陆丰凹陷“绝对”天文年代标尺;结合碳氧同位素变化曲线,估算出2次碳同位素负漂移和1次碳同位素正向偏移事件的持续时间;利用天文旋回周期计算出陆丰凹陷韩江组的沉积速率,发现沉积速率的变化与海平面变化具有相关性。     

三种扇贝挥发性风味物质指纹图谱分析

为探究海湾扇贝(Argopecten irradians)、栉孔扇贝(Chlamys farreri)、虾夷扇贝(Patinopecten yessoensis)三种扇贝闭壳肌的挥发性风味物质差异,采用气相色谱-离子迁移谱(gas chromatography-ion mobility spectroscopy,GC-IMS)技术,对三种扇贝闭壳肌在新鲜(40℃)和加热(100℃)情况下进行挥发性成分分析。结果表明:在新鲜状态下,海湾扇贝(HWSB-F)、栉孔扇贝(ZKSB-F)、虾夷扇贝(XYSB-F)闭壳肌中,共定性出27种挥发性风味物质,其中醛类8种,醇类5种,酮类5种,酯类3种,以及醚类、苯类、酸类、烯类和噻唑等。在加热情况下,海湾扇贝(HWSB-C)、栉孔扇贝(ZKSB-C)、虾夷扇贝(XYSB-C)闭壳肌中共定性出52种挥发性风味物质,其中醛类20种,酯类5种,酮类7种,醇类8种,烯类4种,酸类2种,醚类2种,还包括吡嗪、胺类、苯类、含氧杂环等物质。对三种扇贝闭壳肌新鲜组和加热组指纹图谱进行分析,发现新鲜扇贝原有的挥发性风味物质加热后减少,且产生了新的其他种类的挥发性风味物质。扇贝闭壳肌加热组的挥发性风味物质种类较多,组成比较复杂,新鲜组的扇贝闭壳肌挥发性风味物质种类较少,组成简单。通过主成分分析,可在新鲜状态和加热状态下,有效区分三种扇贝闭壳肌组织。三种扇贝闭壳肌挥发性风味物质指纹图谱的建立,丰富了不同扇贝呈味物质的组成成分研究内容,证明GC-IMS技术可快速鉴别三种去壳扇贝闭壳肌的种类,为不同种扇贝闭壳肌以次充好提供检测依据。     

渤海湾浮游桡足类群落特征与影响因素

采用浅水Ⅰ型浮游生物网,分别于2017年春、夏、秋和冬季在渤海湾海域采集浮游动物,基于网采样品数据分析了桡足类群落的组成种类、生物多样性和丰度分布特征及环境因子与桡足类群落特征之间的关系。结果如下：调查海域共出现桡足类20种,其中秋季种类最多达到13种,春季和冬季分别为12种和9种,夏季最少为8种。渤海湾海域桡足类丰度的平均值在春季最高,达到了882.5 ind/m3。夏季和秋季分别为84.0 ind/m3和48.4 ind/m3。冬季最低,为11.8 ind/m3。桡足类在秋季时,其香农-威纳指数和物种丰富度指数的平均值达到了最高,夏季时桡足类的香农-威纳指数平均值达到了最低,桡足类在春季时,其物种丰富度指数的平均值达到了最低。通过分析环境因子与桡足类丰度间的相关性,结果显示：温度、盐度、溶解氧、磷酸盐、硅酸盐、pH和浊度等环境因子会对渤海湾海域桡足类群落结构的季节变化产生显著影响。春季桡足类丰度的总体分布趋势与叶绿素水平分布的趋势相似;夏季和冬季桡足类丰度的总体分布趋势与温度水平分布的趋势相似;秋季桡足类丰度的总体分布趋势与温度水平分布的趋势相反。     

FY-3D卫星MWHS-2辐射率资料直接同化对台风“米娜”预报的影响*

文章基于天气研究和预报(weather research and forecasting, WRF)模式中的FY-3D卫星微波湿度计Ⅱ(micro-wave humidity sounder 2, MWHS-2)辐射率资料的直接同化模块, 采用三维变分(three dimensional variation, 3DVar)方法在晴空条件下同化MWHS-2辐射率资料, 考察MWHS-2辐射率资料同化对台风“米娜”(2019)预报的影响。文中设计了4组试验, 第一组试验不同化任何资料, 第二组试验同化了单独的全球通信系统(global telecommunications system, GTS)常规资料, 第三组试验联合同化了GTS常规资料和MWHS-2辐射率资料, 第四组试验将MWHS-2辐射率资料换成先进技术微波探测计(advanced technology microwave sounder, ATMS)辐射率资料同化。研究结果表明: 偏差订正后各通道观测和背景场差值的均值趋于0, 同化后分析场相对观测的标准差与均方根误差较背景场显著减小, 同化过程是有效的。与仅同化GTS常规资料和同化ATMS资料的试验相比, 同化晴空MWHS-2辐射率资料后的增量场在台风中心附近有负的高度增量和正的温度增量, 从动力与热力上有助于台风的维持。在确定性预报最后的12h, 同化晴空MWHS-2辐射率资料的试验能够改进500hPa环流形势的模拟, 加强西南方向引导气流的强度, 从而最终减小台风路径预报的误差。     

南沙群岛南科1井白云岩发育特征及铁白云石成因机制的初步研究

南海自新生代以来发育了大量的碳酸盐岩台地和生物礁,并普遍发生白云岩化作用,具有广阔的油气勘探前景。文章通过开展岩相学观察、矿物学分析、常微量元素和碳氧同位素分析,同时结合Fe组分及Fe同位素地球化学分析,对南沙群岛南科1井白云岩的发育特征和成岩环境进行了系统研究。结果表明:南科1井上中新统—下更新统白云岩主要形成于近地表环境中,溶蚀孔隙发育,残余结构明显。白云岩层中发育有多个与暴露成因有关的界面,未发现石膏层的存在。同时,白云岩普遍具有低Fe、Mn和Sr的特征以及与现代海水相似的REE分布模式, δ¹³C和δ¹⁸O多为正值,但不存在相关性。整体来看,白云岩可能形成于轻微蒸发海水的渗透回流作用,还受到了与古气候变冷有关的海平面下降的控制。此外,南科1井岩芯中多个层位发育铁白云石,并且集中分布在暴露面附近。Fe组分和Fe同位素组成结果显示,白云岩中Fe主要来源于海水中碳酸盐的沉淀,成岩过程中基本不存在额外的陆源或热液来源的Fe混入。铁白云石主要形成于低温和浅埋藏环境中,大气淡水对生物骨架、生物碎屑以及自生碳酸盐矿物的淋滤-溶解作用为其提供了重要的...     

台风“烟花”的主要特点和路径预报难点分析

对2021年第6号台风“烟花”的主要特点与路径预报重大调整过程中出现的难点问题进行分析和研究,得出主要结论如下。(1)“烟花”移动缓慢,是首个两次登陆浙江的台风,在浙北和杭州湾附近地区长时间滞留。(2)降雨影响范围广、累计降雨量大、大风持续时间长。(3)反映出来的重要难点问题有：当多数模式预报出现一致的偏差时,预报员难以做出订正,有必要开展对模式中台风重要影响系统(高空冷涡、热带对流层上层槽等)的预报检验工作;台风移速缓慢的定量程度难以把握,需要通过总结历史个例和敏感性试验等方法开展东侧台风对西侧台风移动缓慢影响的定量研究;西风带槽/脊对副热带高压退/进快慢的定量影响把握困难,影响北上台风转向点的预报,特别是当不同模式有分歧的时候预报难度更大。     

Longitudinal genetic analysis of growth-related traits in red swamp crayfish Procambarus clarkii(Girard)

The red swamp crayfish, Procambarus clarkii, is an economically important species especially in China. Their exoskeleton places serious constraints on growth and culture management. Their growth is achieved through intermittent molting/ecdysis. The longitudinal genetic dynamics for growth-related traits at different ecdysial points in P. clarkii has been unclear to date. In this study, conditional genetic analysis was carried out for growth-related traits(body weight, body length, chela length, ...     

秦皇岛近岸海域夏季小型水母分布特征

本研究基于2014—2018年每年8月份,于秦皇岛海域使用浅水Ⅰ型浮游生物网采集的浮游动物样品数据,分析了小型水母群落的组成种类和丰度分布特征及环境因子与水母群落特征之间的关系。结果如下:2014—2018年调查海域共出现小型水母13种,其中2014、2015和2017年夏季水母种类数均为7种, 2016年夏季水母种类数为6种, 2018年夏季水母种类数最少,仅为2种。秦皇岛近岸水域水母的优势种包括薮枝螅水母、球型侧腕水母和锡兰和平水母。2016年夏季秦皇岛水域水母丰度的平均值最高,达到了95.0 ind./m3。2014、2015和2018年分别为66.9 ind./m³、69.1 ind./m³和35.4 ind./m³。2017年最低,为14.9 ind./m³。通过小型水母丰度与环境因子之间的相关性分析,结果显示:温度、盐度、pH、磷酸盐、溶解氧、无机氮、悬浮物等环境因子会对秦皇岛夏季水域水母群落结构的年际间变化产生显著影响。