东海表层水体中的多环芳烃及其沉积通量估算

以东海陆架水体中溶解态多环芳烃(PAHs)含量为基础,引入颗粒相-水相间的物质吸附系数(Koc)计算悬浮颗粒物中PAHs有机碳归一化含量,结合陆架沉积物有机碳的年埋藏通量,估算东海陆架沉积物中PAHs沉积通量。结果显示:水体中溶解态的15种PAHs总含量为(701±392)ng/L,变化范围为412~1 032ng/L,PAHs组成以3环为主。计算得到的悬浮颗粒物中15种PAHs有机碳归一化含量为20~28μg/g,对应的PAHs沉积通量为150~210t/a。估算结果与实测沉积物中PAHs含量和沉积通量结果基本吻合,表明实验室模拟实验获取的化合物Koc值适用于东海颗粒相-水相间的分配模型,证实悬浮颗粒物有机碳含量在控制PAHs两相分布过程中起着重要作用。同时,该方法为海洋沉积物中PAHs沉积通量的估算提供一种新途径。     

Hydromechanical behavior of radially multilayered cylinders under time-varying loads

ABSTRACT

Geotechnical strata are often treated as horizontally homogeneous for hydromechanical analysis due to the vertical deposition of geological layers; however, such a treatment becomes no longer valid when vertical drilling or construction causes the localized disturbance of subsurface, which would result in radial heterogeneity of geomaterials. This paper presents a poroelastic solution for the saturated multilayered cylinder where multilayer is used to represent radial heterogeneity. After the application of Laplace transform, the governing equations in cylindrical coordinates are derived to obtain the stiffness matrix between stresses, displacements, and pore water pressure. The global matrix is assembled by the boundary conditions and the compatibility of interfaces between adjacent layers. Under time-dependent horizontal compression loads, a parametric study is performed for a cylinder comprised of two layers with distinct properties, and the results show that the load frequency and radial heterogeneity play a significant role in hydromechanical behavior of geomaterials: (1) the time-varying loading can induce a negative pore pressure, and the influence of cyclic loading with a high frequency is limited near the outer surface; (2) the radial heterogeneity due to permeability and compressibility affects the development of pore pressure.     

台风“梅花”风浪场和涌浪场特征分析

基于第三代海浪数值模式WAVEWATCHⅢ(v3.14),在WRF模式提供模式风场驱动下,对1109号台风"梅花"的风浪场、涌浪场和混合浪场进行了数值模拟,并在我国东部沿海选取了3个关注站点,探讨涌浪和风浪波高随时间变化与台风中心位置的关系以及台风影响下海浪二维谱、风浪场和涌浪场分布和变化特征。结果表明,新版的海浪模式能较好表现福建和浙江沿海、长江口附近、山东半岛南端的3个关注区域的台风涌浪先于风浪到达的事实;距台风中心不同距离,混合浪波高的组成和波高变化不同;台风的外围区涌浪场的高值区对应着风浪场的低值区,台风的大风区风浪场的高值区对应着涌浪场的低值区,台风眼区则为涌浪区。涌浪多分布在台风风浪影响范围之外,波向由台风中心向外辐射。     

一种针对规则冲突的规则集语义比较算法

应用DFD(Diverse Firewall Design)方法进行防火墙规则集设计时,需使用规则集语义比较算法,判断多个规则集是否语义一致。规则冲突是导致规则集语义不一致的主要原因。因此,需要研究针对规则冲突的规则集语义比较算法。而现有算法时空复杂度较高,性能低下。文中提出了1种基于关键数据包选取映射的规则集语义比较算法(KPCM)。KPCM算法针对规则冲突选取关键数据包,并通过比较这些数据包在不同规则集中的处理动作,判断这些规则集是否语义一致。理论分析和测试表明,KPCM算法时空性能均优于现有算法。     

Tsunami-like solitary waves impinging and overtopping an impermeable seawall: Experiment and RANS modeling

This study investigates tsunami-like solitary waves impinging and overtopping an impermeable trapezoidal seawall on a 1:20 sloping beach. New laboratory experiments are performed for describing three typical cases: a turbulent bore rushes inland and subsequently impacts and overtops the seawall (Type 1); a wave directly collapses on the seawall and then generates overtopping flow (Type 2); and, a wave straightforwardly overtops the seawall crown and collapses behind the seawall (Type 3). A two-dimensional volume of fluid (VOF) type model called the COBRAS (COrnell BReaking And Structure) model, which is based on the Reynolds-Averaged Navier–Stokes (RANS) equations and the k–ε turbulence closure solver, is validated by experimental data and then applied to investigate wave dynamics for which laboratory data are unavailable. Additionally, a set of numerical experiments is conducted to examine the dynamic wave acting force due to waves impacting the seawall. Effects of wave nonlinearity and freeboard are elucidated. Special attention is given to a distinct vortex evolutionary behavior behind the seawall, in which the dynamic properties of entrapped air-bubbles are briefly addressed experimentally and numerically.     

线性偏振光激发的错位表面等离子体激元纳米结构聚焦

利用扫描近场光学显微镜观测并分析了两种表面等离子体激元纳米结构对表面等离子体激元(SPP)的激发和聚焦现象. 用线偏振光照射有半个周期相位差的环状沟槽结构与有半个周期位相差的环状狭缝结构,得到了单点的SPP聚焦. 有限时域差分法的模拟结果验证了实验中观测的现象. 这两种相位错位的表面等离子体激元纳米结构,突破了由于干涉导致的线偏振光不能得到单个聚焦点的限制. 与采用径向偏振光激发而得到单个聚焦点的方法相比,线偏振光不需要聚焦,也不需要将光束中心对准纳米结构的几何中心即可得到单点聚焦.     

南海北部表层颗粒有机碳的季节和年际变化遥感分析

海洋颗粒有机碳（POC）是海洋固碳的一个关键参数。为了研究南海北部陆架及海盆表层POC浓度的时空分布特征以及变化趋势,本文利用2009-2011年4个季节的实测数据,对NASA发布的MODIS/AQUA卫星月平均POC遥感产品,进行了验证和校正;并利用校正后的遥感数据分析了2003-2014年POC的时空分布特征和变化趋势。发现POC遥感产品与南海北部实测数据具有较好的线性关系（R2=0.72）,但存在系统性偏高,需利用实测数据对遥感数据进行区域性校正。分析校正后的遥感数据发现,南海北部陆架POC浓度较高,平均为（33.34±8.02）mg/m3;吕宋海峡西南海域浓度较低,平均为（29.25±6.20）mg/m3;中央海盆区浓度最低,平均为（27.02±4.84）mg/m3。春夏季POC浓度较低,最低值一般出现在5月,冬季（12月至翌年1月）POC浓度达到最高。利用2003-2014年的长时间序列遥感叶绿素（Chl a）和海表温度（SST）、混合层深度（MLD）模式数据,以及实测数据对南海北部POC浓度的影响机制进行了分析。发现POC与Chl a在秋冬呈现较好的相关关系（R2=0.51）,但在春夏季较离散,表明秋冬季生物作用对POC影响较大。2003-2014年期间,POC与Chl a、MLD及SST存在明显的年际变化,但并没有显著的上升或下降趋势。     

我国海洋底栖猛水蚤目两个新记录种

通过对2008 年5 月在江苏平岛潮间带采集的砂质沉积物进行离心提取, 经形态分类学方法 鉴定发现底栖猛水蚤目两个新记录种, 濑户叶足猛水蚤Phyllopodopsyllus setouchiensis Kitazima, 1981 和扎哈美猛水蚤 Ameira zahaae Karanovic & Cho, 2012, 分别隶属于矩头猛水蚤科 Tetragonicipitidae Lang, 1948 和美猛水蚤科 Ameiridae Boeck, 1865.其中, 濑户叶足猛水蚤目前仅在 砂质潮间带环境中发现。扎哈美猛水蚤与韩国海域发现的种形态基本一致。     

黄海典型漂浮大型藻类光谱特征分析

利用实测高光谱和多光谱相机数据对在黄海海域采集的浒苔和马尾藻样本进行光谱特征分析。结果显示:漂浮大型藻类的高光谱反射率均值(Rmean_H)与多光谱反射率均值(Rmean_M)、高光谱藻类指数(VB-FAHH)与多光谱藻类指数(VB-FAHM)之间的相对误差小于15.6%,说明这两种数据具有较好的一致性;基于光谱特征波长的反射率建立比值光谱指数,其中浒苔和马尾藻的差异最为明显的是R640/R554指数;基于多光谱相机计算反射谷深度指数(T-depth),采用阈值法来区分浒苔和马尾藻,T-depth阈值的区分精度分别为69.6%±30.0%和69.6%±24.3%,稍优于虚拟基线漂浮藻类指数(VB-FAH)阈值的区分精度。     

芙蓉岛秋季鸟类生物多样性研究

为了解芙蓉岛鸟类生态类群和多样性,本文以2019年9月芙蓉岛鸟类调查数据为基础,利用样点法对芙蓉岛鸟类的种类、生态类群、区系、居留型和鸟类多样性等进行了研究。结果表明：本次调查共记录鸟类5目15科31种,其中国家Ⅱ级保护鸟类7种,列入《濒危野生动植物种国际贸易公约及有效决议汇编》附录Ⅲ中的鸟类1种。从生态类群构成上：鸣禽19种,猛禽7种,涉禽4种,陆禽1种;从鸟类地理区系构成上：广布种23种,古北种7种,东洋界1种;从居留类型构成上：冬候鸟5种,留鸟3种,旅鸟17种,夏候鸟、冬候鸟和旅鸟混合类型6种。鸟类群落多样性指数（H’）为3.83,均匀度指数（J）为0.77。芙蓉岛鸟类优势种为红嘴鸥（Larus ridibundus）、家燕（Hirundo rustica）和树麻雀（Passer montanus）。本文对芙蓉岛鸟类生物多样性进行了报道,对芙蓉岛鸟类资源的本底调查以及该区域鸟类生物多样性保护具有重要意义。