海洋微塑料输运的数值模拟研究进展

微塑料采样数据在时间、空间上的不连续性限制了对微塑料源、汇区域、传输途径及发展趋势的研究。采用现场调查与数值模拟相结合的方法,能够综合研究微塑料自身特征、气象及水动力环境因素对微塑料分布和输运的影响。主要从微塑料输运的数值模拟方法、模拟研究及应用方面综述微塑料模拟研究进展,可归纳为:微塑料输运模型主要驱动场(流场)的构建;风、海浪、地形和极端海况等环境因素对不同(粒径、密度和形状)微塑料粒子性质和输运过程的影响;数值模拟工具在微塑料清除研究中的应用。同时基于近年来数值模拟方法在微塑料研究中的应用,展望未来该领域需要关注的研究方向,包括结合实测数据和输运模型,研究微塑料的分布特征及演变规律;微塑料输运的相关参数(粗糙度、风拖曳系数、沉降速率和再悬浮速率和污损率等)对气象和水动力影响响应的模拟研究,相应的敏感性模拟实验结果需要与采样调查和实验室检测结果对比验证,以改进数值模型的经验参数和公式。     

菲律宾蛤仔(Ruditapes philippinarum)金属硫蛋白基因克隆及Cd~(2+)胁迫下的表达分析

金属硫蛋白(Metallothionein,MT)是一类富含半胱氨酸的小分子蛋白质,参与机体重金属解毒和金属元素代谢等生理过程。本研究采用RACE技术,克隆获得了菲律宾蛤仔(Ruditapes philippinarum)金属硫蛋白(RpMT)的全长cDNA序列。RpMT的cDNA全长为570bp,编码75个氨基酸,包含15个MT所特有的Cys-Xn-Cys结构。采用实时荧光定量PCR技术,分析了两种壳色菲律宾蛤仔(白蛤和斑马蛤)RpMT基因在Cd2+暴露后的表达变化。结果发现:Cd2+急性和亚慢性暴露均可导致两种壳色蛤仔消化腺和鳃组织RpMT基因表达量的显著上调;暴露后两种壳色蛤仔鳃组织RpMT基因表达量的增加幅度均高于消化腺组织,且以白蛤鳃组织基因表达水平的上调幅度较高。上述结果表明,RpMT可能在菲律宾蛤仔抵御Cd2+胁迫过程中发挥了重要作用。     

基于深度卷积神经网络的海洋牧场岩礁性生物图像分类

水下视频可直观记录和反映海洋牧场生物资源的现状和变动,目前亟待开展基于图像的海洋牧场生物识别分类方法研究,以充分发挥图像处理技术在海洋牧场生物群落监测领域的应用潜力。利用采集自我国北方烟威地区包含鱼礁、藻床和泥沙三种图像背景的水下视频,开展了图像增强、图像分类数据集的建立和3种分类模型的应用。对比了基于绿通道的色彩补偿和限制对比度的自适应直方图均衡等方法在海洋牧场水下图像增强上的效果。建立了北方海洋牧场常见岩礁生物图像分类数据集,包括花鲈(Lateolabraxjaponicus)、(Lizahaematocheilus)、许氏平鲉(Sebastes schlegelii)等鱼类11种、棘皮类3种和蟹类1种,共23 211张图像。基于飞桨深度学习框架和PaddleX全流程开发工具,选择AlexNet、MobileNetV3和ResNet50三种图像分类卷积神经网络进行迁移学习,并分别验证了其在含噪音水下图像上的鲁棒性。结果表明,三种模型在测试集的类准确率分别达到96.64%、94.75%和99.23%,其中ResNet50模型在含有高斯噪音的图像集验证具有更好的鲁棒性。综之,基于深度学习的计算机视觉技术在我国海洋牧场生物群落监测中具有较大应用潜力,可为我国海洋牧场监测和管理提供新的思路和方法。     

带鱼(Trichiurus haumela)鱼卵DNA的提取及其18S rDNA初步分析

目前应用显微镜技术很难进行鱼卵种类的准确鉴定,本文尝试采用DNA技术开展鱼卵的鉴定工作。以带鱼(Trichiurus haumela)鱼卵为研究对象,采用苯酚-氯仿法提取了其DNA基因组,并采用PCR及克隆测序的方法,对其18S rDNA序列进行了测定与初步分析。结果表明,提取的带鱼(T.haumela)鱼卵DNA基因组片段长度约23kb,PCR扩增片段长度约1.8kb;带鱼(T.haumela)鱼卵18S rDNA与其它已知鱼类的18S rDNA序列具有一定的差异性,可以用其进行带鱼(T.haumela)鱼卵的初步鉴定。     

深刻认识物理海洋学

迄今为止,我们在如下领或中尚存在认识上的差距:1.海洋表层温度大尺度变化的物理学实质,这些变化与大洋环流和大气过程变化特点的关系,对于大气和海一气间大尺度相互作用的反馈;2.海洋1500-2000米表层水团水平环流与大洋深层水环流之间的联系;3.海洋深处垂直环流的细微结构;4.所有天然尺度(从几百公里到几百米)的海洋涡旋在起源及其动力学方面的差别;5.多种天气尺度涡量的特别《长生》的物理学原因:6.确定天气尺度涡量缓和的独特过程;7.确定海洋长期存在的急剧变化的温跃锋面的准稳定锋面的动力学。8.海洋锋面的三维结构;9.决定海洋锋面出现不稳定性时的诸动力要素;10.组成     

国外沿岸和岛屿海洋能源利用概况

能源是国民经济发展的动力,它的藏量以及开发和利用状况对国计民生起着至关重要的作用。从世界能源构成情况来看,目前工业发达国家的消费都以油、气为主。据估计,至2000年,石油在世界能源中所占的比重将降至40％。因此,可以断言,尽管以石油为核心的能源消费形式仍将继续下去,但是,常规能源短缺的趋势亦将在所难免。在世界耗能平衡表中,有97％属于不能补偿的能源。因此,人们寄希望于核动力学方面的工作。但是,开发核能资源,不仅不能消除,反而提出了新的、由于向大气散发巨大热量而产生的一系列生态学问题。凡此种种,向人们提出了开发和利用可再生能源的新课题。海洋能源便是可再生能源的     

海水淡化——解决滨海淡水危机的有效途径

随着我国经济体制改革的不断深化,沿海城市的工业、农业及科学技术正在突飞猛进地向前发展,特别是沿海经济特区及开发区的相继建立,大大地促进了滨海城市的经济繁荣与昌盛。由于经济的持续发展,对能源与水源的需求量也将与日俱增。据不完全统计,到2000年以前,沿海地区需新增电力至少在3500万