星载电离层探测成像光谱技术发展综述

电离层对人类活动影响重大,涉及天气、通讯、军事应用和卫星运行等许多方面.电离层中各种粒子的发光辐射特性,特别是远紫外辐射特性,是电离层、热层和极光带等高层大气的物理化学信息重要来源.对电离层进行探测,主要是通过最先进的光谱成像技术对远紫外波段进行研究,提供充足的电离层分布的光谱信息和空间信息,建立精确的电离层模型.本文主要阐述了电离层远紫外波段光谱成像技术的发展和趋势,指出了影响这种技术的关键因素,即光学系统和探测器,分析了我国相关技术的薄弱环节.并结合我国目前的研制水平和技术,提出了发展星载电离层探测成像光谱技术的建议.     

基于UPFs的三维紧支粘弹性边界单元

基于三维粘弹性人工边界理论,推导建立了类似于普通有限单元而具有粘弹性人工边界特性的三维紧支粘弹性边界单元,并结合UPFs二次开发的特点成功嵌入通用有限元软件ANSYS中。通过Lamb表面源问题和内源问题算例,对上述建立的单元进行了验证,计算结果表明,该单元具有与等效弹簧-阻尼器单元相同的精度和稳定性,并且使用更为简便,可操作性更强,同时基于ANSYS强大的开发平台和非线性计算能力,尚可开展其他特殊用途单元的二次开发。     

青海高原中、 东部多年冻土及寒区环境退化

近年来, 随着全球气候变暖和人类社会经济活动的增强, 处于季节冻土向片状连续多年冻土过渡区的青海高原中、 东部多年冻土退化显著. 巴颜喀拉山南坡清水河地区岛状冻土分布南界向北萎缩5 km; 清水河、 黄河沿、 星星海南岸、 黑河沿岸、 花石峡等岛状冻土和不连续多年冻土出现融化夹层和不衔接多年冻土, 有些地区冻土岛和深埋藏多年冻土消失, 多年冻土上限下降、 季节冻结深度变浅; 片状连续多年冻土地温升高、 冻土厚度减薄. 1991-2010年巴颜喀拉山南北坡不连续多年冻土分布下界分别上升90 m和100 m, 1995-2010年布青山南北坡不连续多年冻土分布下界分别上升80 m和50 m. 造成冻土退化的主要原因为气候变暖, 使得地表年均温度由负变正, 冻结期缩短, 融化期延长, 冻/融指数比缩小. 伴随着冻土退化, 高寒环境也显著退化, 地下水位下降, 植被覆盖度降低, 高寒沼泽湿地和河湖萎缩, 土地荒漠化和沙漠化造成了地表覆被条件改变.     

斜带石斑鱼(Epinephelus coioides)两种催乳素受体基因的 cDNA 克隆和 mRNA 表达分析

采用RT-PCR方法克隆了斜带石斑鱼两种催乳素受体(Prolactin receptor,PRLR)的cDNA序列,序列分析表明:PRLR1开放阅读框为1947bp,共编码649个氨基酸,PRLR2开放阅读框为1749bp,共编码487个氨基酸,PRLR1与PRLR2的氨基酸同源性为40.4%。用Real-time RT-PCR方法研究了PRLR1和PRLR2在各组织和早期发育不同阶段的表达情况,结果表明:PRLR1和PRLR2在所检测的12种组织中均有表达,其中以鳃、肾、肠表达量较高;PRLR1在受精期表达最高,PRLR2在视囊形成期表达最高,而且除受精卵期外PRLR2在各时期的表达量均高于PRLR1。     

泥蚶(Tegillarca granosa)血红蛋白基因(Tg-HbIIA)克隆、分析及免疫表达研究

通过已构建的泥蚶血液cDNA文库,克隆得到泥蚶Tg-HbIIA基因全长cDNA序列,对其进行生物信息学、组织表达及免疫相关分析。结果表明,泥蚶Tg-HbIIA cDNA全长731bp,包含63bp5′非编码区(5′-UTR),246bp3′非编码区(3′-UTR),开放阅读框450bp,编码150个氨基酸;其氨基酸序列与毛蚶(Scapharca kagoshimensis)和不等壳毛蚶(Scapharca inaequivalvis)的序列有较高的同源性,分别达到89%和88%;对其结构预测显示该蛋白具有血红蛋白功能域,含有10个潜在血红素结合位点。qRT-PCR检测结果显示:泥蚶不同组织部位中,Tg-HbIIA mRNA在血液表达量最大,其次为外套膜和鳃,表达量最低的是肝胰脏;在副溶血弧菌(Vibrio parahaemolyticu)、脂多糖、肽聚糖刺激后,泥蚶血液Tg-HbIIA mRNA表达量显著上调,表明Tg-HbIIA在贝类抗菌免疫防御中可能起重要作用,而Tg-HbIIA对不同致病因子免疫反应的灵敏度和表达时序存在一定差异。     

吕宋海峡附近中尺度涡特征的统计分析

采用1993年1月到2008年12月16a融合海面高度距平数据,追踪吕宋海峡附近海域(18°～23°N,116°～126°E)中尺度涡的移动轨迹,结果表明:时间分辨率为7d的卫星高度计资料难以观测到中尺度涡从西北太平洋通过吕宋海峡传进南海的过程,但对1994年吕宋海峡中部观测到的一个气旋涡及其附近中尺度涡的运动轨迹进行分析可见,西北太平洋海面高度变化会与吕宋海峡内部海面高度耦合后向南海传播。海面高度距平数据的时间-经度图表明,西北太平洋海面高度变化信号在西传至吕宋海峡附近(121°～122°E)时出现信号不连续。对21°N,116°～140°E断面的海面高度距平数据按周期分别为1～3月、3～6月、330～390d(年信号)进行分段带通滤波,发现不同周期的西北太平洋信号穿过吕宋海峡传入南海受到的阻隔作用、向西传播的速度以及它们所受的强迫机制均不同。     

东北季风期台湾海峡的逆温现象

利用2006-2008年3个航次水文资料,结合日本海洋数据中心(JODC)的历史温度数据分析了东北季风期台湾海峡的逆温现象。结果显示,除台湾浅滩及海峡西岸浅水区外,几乎整个台湾海峡皆有逆温现象。逆温幅度和发生频率在海峡西部较高,海峡东部及粤东近海较低。逆温层上界深度春季较秋、冬季深,逆温频发区(发生频率大于60%)随着季节南北向移动,秋季频发区的最南端位于厦门近海,冬季扩展至台湾浅滩北部,春季回退至平潭近海。分析表明,浙闽沿岸水随季节南北向伸缩导致了逆温频发区的同步移动。除了季节变化外,逆温现象在2006年和2007年冬季有显著差异,2006年逆温仅出现在海峡西部近岸海域,2007年扩展至海峡东部且向南伸至粤东近岸,浙闽沿岸水的横向伸缩是造成此差异的主因。     

The preliminary study of the high chlorophyll in the central Bohai Sea in summer

In the central Bohai Sea, both historical data and in situ observations show that the distribution of high chlorophyll concentration is consistent with warm water. The previous studies confirm that the warm water is caused by a joint effect of wave and tidal mixing. In this paper, the authors have coupled the Princeton ocean model (POM) with a biochemical model to further investigate the formation of the high chlorophyll concentration. When the wave mixing is excluded, the water temperature is lower and the chlorophyll concentration is also lower than the observation. However, if the wave mixing is included, strong wave mixing in the upper layer brings the warm water downward and nutrients upward so that both temperature and nutrients tend to be uniformly high from the surface to the bottom. This provides an environment which is favorable for the growth of the phytoplankton. Therefore the chlorophyll concentration, as a symbol of phytoplankton, shows high value in the central Bohai Sea. In conclusion, the wave mixing plays an important role in the formation of high chlorophyll concentration in the central Bohai Sea.     

海洋酸化对马氏珠母贝受精及早期发育的影响

自2010年7月1日至3日,在pH值为8.1、7.7和7.4条件下研究了海洋酸化对马氏珠母贝(Pinctada martensii Dunker)受精及早期发育的影响。结果显示,海洋酸化对不同pH值下马氏珠母贝的受精率无显著影响。pH8.1、pH 7.7和pH 7.4试验组幼虫的壳长、壳高的值逐渐增大,pH 8.1组幼虫的壳长、壳高的值大于同期其他两组的值,且在实验的第24、36、48小时与其他两组同期幼虫的壳长、壳高的值差异显著,这表明海洋酸化显著影响马氏珠母贝幼虫的生长。实验期间,pH 8.1试验组幼虫的存活率和畸形率没有显著变化,而pH 7.7和pH 7.4组幼虫的存活率显著低于pH 8.1组。pH 7.4组幼虫的畸形率显著高于同期pH 8.1和pH 7.7组幼虫的畸形率,表明在海洋酸化的环境中幼虫的发育受到影响。本文将为海洋酸化的相关研究提供基础数据。     

广东沿海夏季降水年代际变化成因分析

利用零降水日对广东沿海夏季降水的年代际变化成因进行统计相关分析,结果表明:南海表层海温(SST)对次年夏季广东沿海地区降水有明显影响,并且这种影响作用在20世纪70年代有一个明显的年代际变异;南海SST影响广东省夏季降水的敏感区域在不同的年代际阶段都非常靠近广东省,局地性非常明显。局地的海气相互作用对广东沿海夏季降水的短期气候预测有显著的意义。