北半球冬季中纬度位势高度场的季节内振荡

利用1979—2012年逐日NCEP/DOE再分析资料,分析北半球中纬度冬季(11月1日—4月30日)对流层位势高度的季节内振荡特征。结果表明:对流层上层位势高度的季节内变化强度较中下层更强,中心主要位于太平洋和大西洋上空;对流层上层位势高度场主要为1~3波的超长波形势,功率谱分析结果表明其时间序列呈现显著的季节内振荡(10~60 d)特征;10~60 d滤波的位势高度异常空间分布与原异常场一致,位势高度季节内振荡随时间主要表现为向西传播的特征,尤其表现在北太平洋上空,而亚欧大陆更为复杂一些;亚洲冬季风对北半球中纬度位势高度的季节内振荡有响应,主要表现为蒙古高压位置和强度的异常,继而对我国冬季气温产生影响。     

基于线粒体控制区部分序列的南海大斑石鲈遗传多样性分析

为了研究南海大斑石鲈(Pomadasys maculatus)不同地理群体的遗传多样性情况,作者测定了东兴、乌石、潭门、闸坡4个群体共计61尾大斑石鲈控制区的993 bp序列。检测出变异位点35个,单倍型47种,平均单倍型多样性指数为0.9884,核苷酸多样性指数为0.0076,总体表现出高单倍型多样性和低核苷酸多样性的特点,其中潭门群体核苷酸多样性相对较高(0.00879)。中性检验结果显示Fu’s Fs值均为显著负值–5.34(P=0.03),核苷酸不配对分布没有显著偏离群体扩张模型呈现出单峰(SSD值和Rg指数较小),表明大斑石鲈在历史上经历过种群扩张,推测扩张时间约4.74万~1.18万年间。群体间(0.0065~0.0089)与群体内遗传距离(0.0066~0.0089)处于同一水平,总遗传分化指数Fst为–0.0057(P0.05),群体间基因流Nm=33.76。不同组群划分方式的分子方差分析均表明群体内遗传差异显著大于群体间,遗传变异主要来源于群体内部。南海海域大斑石鲈群体遗传多样性匮乏,群体间不存在显著的遗传分化,可划归一个管理保护单元,潭门群体建议优先给予保护。     

粤西近岸海域浮游植物群落的生态特征

作者基于2011年9月(丰水期)和2012年1月(枯水期)粤西近岸30米以浅海域的调查资料,分析该海域浮游植物的种类组成、优势种、丰度及其群落结构多样性。结果表明,调查海域共鉴定浮游植物4门41属116种,硅藻为最主要优势类群。丰水期与枯水期共有种类40种,物种相似性指数为34.48%,表明2个调查季节种类组成变化较大,存在明显的季节性差异。枯水期优势种仅1种,为金藻门(Chrysophyta)的球形棕囊藻(Phaeoecystis globosa),优势度高达0.496;丰水期优势种有4种,其中以硅藻门的旋链角毛藻(Chaetoceros curvisetus)优势度较高(0.249)。浮游植物丰度表现出时间和空间异质性,丰度总体呈现近岸站位高于离岸站位,此外,丰水期浮游植物丰度湛江沿岸站位高于其他调查站位,枯水期浮游植物丰度则由西南部向东北部递减,总体而言,枯水期浮游植物丰度比丰水期高。群落结构多样性为枯水期西南部海域明显低于东北部海域,丰水期站位间多样性无明显变化规律,相比之下,丰水期群落物种多样性水平相对较高。相关分析表明:浮游植物丰度与p H、悬浮物呈正相关,与丰水期水温和枯水期盐度呈负相关。     

概念性河口及长江口淤积机制分析模拟

为了探求河口淤积原因,从概念河口的角度出发,通过概化河口形态建立概念性河口模型,以二维水沙数学模型为工具,模拟分析了5种河口淤积机制;建立了长江口水沙二维数学模型,对长江口区域水沙特征及淤积状况进行了模拟分析。研究表明,建立概念性河口有助于研究不同形式河口的淤积机制,对于长江口水域,其不同区域淤积机制不一,其治理措施也应有所区别,找出河口不同区域起主导作用的泥沙淤积机制,有利于人们更合理地治理河口。     

基于数值模拟与统计学方法的南黄海近岸沙脊与水道稳定性评价

以南黄海江苏岸外辐射沙脊群为对象,基于已验证的该区域沉积动力学数值模型模拟近30 a(1979~2011年)的水下地形演化,计算辐射沙脊区域海底地形年际变化标准偏差,对沙脊和水道的地貌稳定性进行定量评估。研究发现,地形变化标准偏差愈小,地貌愈稳定;标准偏差愈高,地貌愈不稳定。定量地确定了南黄海辐射沙脊区域内沙脊与水道稳定性系数的时空分布,发现主要淤积区域位于沙脊周围,近岸沙洲有淤高的趋势;主要侵蚀区位于水道,沙脊间水道逐渐冲刷加深,如西洋水道和黄沙洋水道。本研究提出的基于海底地形年际变化标准偏差确定地貌稳定性评估方法,可为海岸陆架地貌稳定性研究、区域资源开发和环境保护等提供参考。     

北淮阳东段杨家湾岩体地球化学特征、锆石U-Pb定年及地质意义

北淮阳东段杨家湾岩体为石英闪长岩,SiO_2、Al_2O_3和碱质含量中等,Mg#小,具准铝质高钾钙碱性系列岩石特征。该岩体的稀土元素含量较低,(La/Yb)N和LREE/HREE比值均较高,具较弱的Ce负异常,轻稀土分馏明显,重稀土较平坦,属轻稀土富集型;富集大离子亲石元素(LILE)Rb、Ba、K及高场强元素(HFSE)Zr、Hf、YNb、Ta、Ti、P、U呈低谷负异常,亏损HFSE,富集LILE。通过LA-ICP-MS锆石U-Pb定年,首次获得杨家湾岩体年龄为139.6±2.2Ma,属燕山中期,是早白垩世早期岩浆活动的产物,代表杨家湾岩体的成岩年龄。     

以宏基因组技术探讨渤海秋冬季节病毒多样性

为研究渤海海域病毒群落总体状况,本文以渤海的B47站表层海水为代表,对两个时间点(2010年9月,2011年12月)的病毒宏基因组做出全面分析。采集海水样品后过滤并经过切相流系统浓缩,提取DNA测序,再进行生物信息学分析,包括病毒组的种群分类、功能基因分析、系统进化分析等。分析结果指明,这两个时间点的病毒群落均由双链DNA病毒(97.75%,scaffold百分比)占据优势地位,其中尤以有尾噬菌体(80.86%,scaffold百分比)居多。按宿主区分,最大的一类病毒为聚球藻噬藻体(10.29%,scaffold百分比)。渤海病毒群落最为丰富的功能基因为复制、结合和修复基因,且冬季(33.77%,ORF百分比)大于秋季(16.39%,ORF百分比)。结果表明:在渤海病毒组中,(1)存在理论上只出现在亚热带海域的原绿球藻噬藻体;(2)物种组成、物种多样性、功能基因比例呈现季节变化;(3)相比远洋病毒组有一定独特性;(4)可能存在未知的T4-like病毒分支。     

东亚边缘海区浮游植物春华的纬向与年际变化

Combined studies of latitudinal and interannual variations of annual phytoplankton bloom peak in East Asian marginal seas(17°–58°N, including the northern South China Sea(SCS), Kuroshio waters, the Sea of Japan and the Okhotsk Sea) are rarely. Based on satellite-retrieved ten-year(2003–2012) median timing of the annual Chlorophyll a concentration(Chl a) climax, here we report that this annual spring bloom peak generally delays from the SCS in January to the Okhotsk Sea in June at a rate of(21.20±2.86) km/d(decadal median±SD). Spring bloom is dominant feature of the phytoplankton annual cycle over these regions, except for the SCS which features winter bloom. The fluctuation of the annual peak timing is mainly within ±48 d departured from the decadal median peak date, therefore this period(the decadal median peak date ±48 d) is defined as annual spring bloom period. As sea surface temperature rises, earlier spring bloom peak timing but decreasing averaged Chl a biomass in the spring bloom period due to insufficient light is evident in the Okhotsk Sea from 2003 to 2012. For the rest of three study domains, there are no significant interannual variance trend of the peak timing and the averaged Chl a biomass. Furthermore this change of spring phytoplankton bloom timing and magnitude in the Okhotsk Sea challenges previous prediction that ocean warming would enhance algal productivity at high latitudes.     

云岗盆地晚中生代沉积-火山充填序列及其构造意义

利用凝灰岩夹层及安山岩的锆石U-Pb同位素测年,对云岗盆地晚中生代地层充填序列的关键时限进行了限定。结合地层接触关系、安山岩的地球化学特征,分析了重点地质界面的构造意义。取得了以下主要认识:(1)早中侏罗世,盆地为一套湖进序列的连续沉积,以大同组含煤地层为代表,暗示着区域拉张的构造背景;(2)盆地整体缺失了晚侏罗世(160.4±1.1)Ma至早白垩世(130.1±0.7)Ma的沉积地层,其发生的动力学背景可能与古太平洋、西伯利亚、特提斯同时向东亚大陆汇聚产生的远程效应有关;(3)旧高山安山岩形成于早白垩世(130.1±0.7)Ma大陆板内裂谷的构造背景,与华北克拉通破坏的动力学背景紧密相关。研究成果对旧高山安山岩时代归属提出了新的认识,并不归属于上侏罗统髫髻山组,而相当于下白垩统张家口组。     

Numerical Simulation and Experimental Research on Wake Field of Ships Under off-Design Conditions

Different operating conditions (e.g. design and off-design) may lead to a significant difference in the hydrodynamics performance of a ship, especially in the total resistance and wake field of ships. This work investigated the hydrodynamic performance of the well-known KRISO 3600 TEU Container Ship (KCS) under three different operating conditions by means of Particle Image Velocimetry (PIV) and Computational Fluid Dynamics (CFD). The comparison results show that the use of PIV to measure a ship’s nominal wake field is an important method which has the advantages of being contactless and highly accurate. Acceptable agreements between the results obtained by the two different methods are achieved. Results indicate that the total resistances of the KCS model under two off-design conditions are 23.88% and 13.92% larger than that under the designed condition, respectively.