地球系统中的真极移

真极移或行星的再定向,是由质量重新分配造成的固体地球(地壳和地幔)相对于液体外核发生的旋转.其在地球上已经通过卫星观测证实,在太阳系的多个行星和卫星也有一些记录,但真极移在地球历史上是否普遍存在仍有争议.即便如此,真极移在地球上发生的物理基础和经验基础现在都是明确可信的.同时,与板块构造一样,真极移可能会影响地球系统的大部分,因此承认它的存在需要重新解释很多方面,这可能是真极移令人难以接受的原因.本文总结了真极移概念的发展,为未来的研究提供了一个框架,并且明确了真极移的存在,将其视为可以将浅层和深层过程联系起来的地球系统的一个组成部分.具体而言,本文关注大型真极移的时间规律,并在前人研究基础上讨论其与超大陆-巨大陆旋回的关系.分析认为,巨大陆的聚合与大幅度真极移联系紧密.同时,超大陆的存在和裂解与快速真极移联系紧密.本文还介绍了真极移对海平面变化、古气候、生物多样性和地球系统其他方面的影响,这些方面需要在未来进行跨学科检验.     

基于激光雷达测风数据的复杂地形下风力机尾流特性研究

以张家口某处风电场为实验场地,采用两台多普勒激光雷达(Wind3D 6000和WindMast WP350)分别测量风力机的尾流和来流风速,对全尾流、半尾流和独立尾流3种工况进行研究。结果表明,3种工况下随着尾流发展尾流宽度均不断变大,而尾流深度和速度衰减则不断减小;全尾流和半尾流工况中,上游风力机的存在会增加下游风力机尾流宽度,且全尾流比半尾流的增加量大;全尾流和半尾流工况中,相较于上游风力机,下游风力机尾流深度和速度衰减均较小。     

春季南黄海、东海浮游植物群落结构与环境因子

2017年春季(04-20—05-09)在南黄海和东海海域(119°30′～125°00′E,26°00′～36°00′N)67个站位进行水文、化学和生物的综合调查,使用水采方法研究调查海域的浮游植物群落结构,并将群落数据与环境因子(温度、盐度和营养盐)进行相关性分析。调查中共鉴定出浮游植物4门55属146种,主要由硅藻和甲藻组成,还有少量的金藻和蓝藻,生态类型以温带近岸性和广布性物种为主。优势物种组成方面,南黄海和东海海域存在差异,其中南黄海海域优势物种为诺氏海链藻(Thalassiosira nordenskioldii)、太平洋海链藻(Thalassiosira pacifica)、微小原甲藻(Prorocentrum minimum)和具槽帕拉藻(Paralia sulcata)等,东海海域优势物种为柔弱伪菱形藻(Pseudo-nitzschia delicatissima)、具槽帕拉藻(Paralia sulcata)、柔弱角毛藻(Chaetoceros debilis)和具齿原甲藻(Prorocentrum dentatum)等。调查区浮游植物细胞丰度为(0.07～547.87)×10~3个/L,平均值为29.45×10~3个/L,高值区集中在南黄海中部和闽浙沿岸区域,其中在南黄海中部的10～30 m水层发生硅藻水华。与环境因子的相关性分析表明,南黄海海域浮游植物细胞丰度与硅酸盐和磷酸盐浓度呈现显著正相关性,与其他环境因子相关性不明显;东海海域浮游植物细胞丰度与温度和盐度呈现显著负相关性,与硅酸盐、铵盐和硝酸盐浓度呈现显著正相关性。调查区香侬-威纳多样性指数介于1.05～4.86,平均值为2.48,高值区出现在调查区的北部近岸区域;Pielou均匀度指数介于0.02～0.97,平均值为0.57,高值区集中在南黄海北部近岸区域和东海外侧区域。     

汾河流域城乡聚落体系发展潜能测度及空间模式探究

以11 188个自然聚落斑块为研究对象,基于场强模型,定量测度汾河流域城乡聚落体系发展潜能,借助GIS技术和地理探测器模型,分析其空间格局特征及驱动因素,进而探讨流域城乡融合发展空间模式。结果表明：① 城乡聚落斑块发展潜能差异显著,且空间分布极不均衡;纵向上中游流域高于下游流域高于上游流域,横向上河谷盆地区高于周边缓丘区高于两侧山丘区。② 聚落斑块发展潜能具有正向空间自相关性,高值斑块聚类显著;具有空间异质性特征且方向性明显,汾河主河道方向联动效应最强,空间联系最紧密;存在局域热点区,并呈现“主核–廊道–次核”的空间结构形态。③ 自然基础、社会经济发展水平和区位条件共同影响着城乡聚落体系发展潜质及空间结构形态;融合发展采取非均衡增长路径,市、县、镇、村全局考虑,构建“强化核心点–培育发展轴–扶持特色区–带动全流域”的逐层推进式空间发展模式。     

南海西沙永乐龙洞沉积物组成、来源及其沉积作用

南海永乐龙洞发育于永乐珊瑚礁台地,龙洞深度达300m,为世界之最。沉积物堆积在龙洞的洞壁斜坡、龙洞中部的转折平台以及洞底等部位。使用激光粒度仪、X射线粉晶衍射仪、X射线荧光光谱仪等对采自不同深度的沉积物进行了粒级、矿物物相、元素含量的研究。研究结果表明:龙洞沉积物绝大部分为钙质生物碎屑,以砂粒级碎屑为主,含砾石碎屑、粉砂碎屑,分选和磨圆差;沉积物矿物组成以文石、高镁方解石为主,含少量低镁方解石,其平均含量分别为69%、28%、3%;化学组成以Ca、Mg、Sr为主,平均含量分别为35.5%、0.9%、0.5%,含少量Si、Al、Ti、P、S等元素。该区沉积物来源包括礁坪生物碎屑和东亚季风风尘陆源物质两个方面,以礁坪来源的生物碎屑为主;龙洞沉积作用包括机械捕获作用和垂直沉降作用两种方式,而以机械捕获作用为主。     

Zooplankton community structure,abundance and biovolume in Jiaozhou Bay and the adjacent coastal Yellow Sea during summers of 2005–2012: relationships with increasing water temperature

Zooplankton abundance, biovolume and taxonomic composition in Jiaozhou Bay and the adjacent coastal Yellow Sea were evaluated using ZooScan measurement of samples collected by net towing every August from 2005 to 2012. Zooplankton abundance and biovolume ranged from 1 938.5 to 24 800 ind./m~3 and 70.8 to 1 480.1 mm~3/m~3 in Jiaozhou Bay and 73.1 to 16 814.3 ind./m~3 and 19.6 to 640.7 mm~3/m~3 in the coastal Yellow Sea. Copepods were the most abundant group in both regions, followed by N octiluca scintillans and appendicularians in Jiaohzou Bay, and chaetognaths and N octiluca scintillans in adjacent coastal Yellow Sea. Over the study period, the most conspicuous hydrographic change was an increase in water temperature. Meanwhile, a general decrease in zooplankton abundance was observed, particularly in copepod populations. Based on redundancy analysis(RDA), the warming trend was the key environmental factor influencing to decrease of copepod abundance. The proportion of small-sized copepods increased while the mean size of all copepods decreased, in significant correlation with water temperature. Our results indicate that zooplankton, particularly copepods, are highly sensitive to change in water temperature, which is consistent with predicted impacts of warming on aquatic ectotherms. Due to their dominance in the zooplankton, the decline in copepod size and abundance could lead to an unfavourable decrease in energy availability for predators, particularly planktivorous fish.     

雷诺数对圆形渐缩喷嘴湍流射流的影响

The present study systematically investigates by experiment the influence of Reynolds number (Re) on a turbulent jet issuing from a smoothly-contracting round nozzle. Measurements were performed for seven Reynolds numbers varying from Re = 4,050 to Re = 20,100 using single hot-wire anemometry and over an axial distance of 30 nozzle exit diameters. Although all the exit velocity profiles are of "top-hat" shape, these measurements reveal significant dependence on Re of the exit and downstream flows. The effect of Re on both the mean and turbulent fields is substantial for Re ＜ 10,000 and becomes weak beyond Re = 10,000. The length of the jet’s potential core and the far-field rates of decay and spread all depend significantly on Re.     

天山北坡西部雪岭云杉海拔梯度生态弹性变化

基于天山北坡西部温泉哈夏林区间隔100m海拔高度采集的雪岭云杉梯度样本的断面积生长量资料,分析该区域树木生态弹性变化。干旱事件是区域生态弹性最主要的干扰因子,高温事件也是干扰因子之一。干扰因子的强度会造成生态弹性梯度特征的变化。在极端干旱年份,哈夏林区梯度生长弹性特征最显著,即中高海拔为强抵抗力和弱恢复力,而低海拔则呈相反态势,并出现生长衰退现象。中旱事件时不同海拔均为强抵抗力和较强的恢复力。高温年份低海拔呈现弱抵抗力和弱恢复力。在发生持续干旱时,不同海拔高度的树木生长均受到遏制,但低海拔衰退强度大于高海拔区域,高海拔区域树木对干旱的适应能力要强于中低海拔。     

稀土元素Ce对雨生红球藻生长及虾青素积累影响的研究

采用反相高效液相色谱分析法（RP-HPLC）研究了稀土元素铈（Ce^3＋）对雨生红球藻（Haematococcus pluvialis）生长及虾青素积累的影响。结果表明,低质量浓度的Ce^3＋对微藻生长和虾青素积累均具有明显的促进作用,当Ce^3＋的质量浓度为0．1mgm时,对藻生长的促进效果最佳,细胞密度较对照组提高34％;当Ce^3＋的质量浓度为1mg/L时,虾青素质量分数可达到细胞干质量的3．2％,较对照组提高167％。此外,高质量浓度Ce^3＋的对雨生红球藻有抑制作用,当Ce^3＋的质量浓度高于40mgm时,红球藻的生长完全被抑制,虾青素质量分数也明显降低。     

厦门西海域表层沉积物中多环芳烃含量分布及生态风险评价

2004年11月30日至12月1日连续两天采集厦门西海域10个站位表层沉积物样品,参照美国EPA标准方法及采用气相色谱与质谱联用(GC/MS)技术,对表层沉积物样品中的多环芳烃(PAHs)进行测定分析.结果表明,厦门西海域表层沉积物样品中16种PAHs的总含量为198.2-1061.6 ng·g-1,平均值为723.51 ng·g-1,能检出的PAHs均以2-4环的芳香物为主;10个站位中X1、X2、X3、X6及M2站位的PAHs主要来源于化石燃料的不完全燃烧,其他站位以石油泄漏为主要来源.对PAHs的生态风险评价结果表明,厦门西海域表层沉积物中PAHs的环境毒性相对较低,说明该海域表层沉积物中PAHs对生物的危害程度较轻.