AMR Simulations of Magnetohydrodynamic Problems by the CESE Method in Curvilinear Coordinates

The objective of this paper is to present new extensions of the space – time conservation element and solution element (CESE) method for simulations of magnetohydrodynamic (MHD) problems in general curvilinear coordinates by using an adaptive mesh refinement (AMR) grid system. By transforming the governing MHD equations from the physical space (x,y,z) to the computational space (ξ,η,ζ) while retaining the form of conservation, the CESE method is established for MHD in the curvilinear coordinates. Utilizing the parallel AMR package PARAMESH, we present the first implementation of applying the AMR CESE method for MHD (AMR-CESE-MHD) in both Cartesian and curvilinear coordinates. To show the validity and capabilities of the AMR-CESE-MHD code, a suite of numerical tests in two and three dimensions including ideal MHD and resistive MHD are carried out, with two of them in both Cartesian and curvilinear coordinates. Numerical tests show that our results are highly consistent with those obtained previously by other authors, and the results under both coordinate systems confirm each other very well.     

长江河口盐水入侵对大通枯季径流量变化的响应时间

应用河口海岸三维数值模式, 计算区域包括大通至长江河口及其邻近海域, 设计高分辨率网格, 数值模拟和分析不同潮型下长江河口盐水入侵对大通径流量变化的响应时间。计算结果表明, 不同潮型期间大通径流量的增加, 河口盐度响应的时间在4.0～6.2 d之间, 但小潮期的响应时间明显长于其他潮型期的响应时间。本文给出了长江河口盐水入侵对大通枯季径流量变化的响应时间, 可为河口水文、泥沙和环境等研究中取何时径流量提供了依据。     

脊尾白虾(Exopalaemon carinicauda)体长和体重遗传力的估计

构建了脊尾白虾(Exopalaemon carinicauda)49个全同胞家系, 包括28个半同胞家系, 分别测定了30日龄和50日龄个体的体长和体重。利用SPSS软件的一般线性模型(GLM)过程, 计算表型变量的方差组分, 估计体长和体重性状的遗传力。结果表明, 脊尾白虾30日龄和50日龄体长的遗传力估计值分别在0.14—0.35和0.07—0.31之间, 脊尾白虾30日龄和50日龄体重的遗传力估计值分别在0.12—0.23和0.14—0.33之间; 雄性遗传方差组分均显著大于雌性遗传方差组分, 说明雄性遗传方差组分存在显著的父本效应。经过t检验, 父系半同胞、母系半同胞方差组分估计的遗传力均未达到显著水平, 全同胞方差组分估计的遗传力达到极显著水平。因此可以认为基于全同胞方差组分估计的遗传力是对脊尾白虾两个生长阶段体长和体重狭义遗传力的无偏估计值。本研究结果表明脊尾白虾体长和体重性状属于中度遗传力, 选择育种对于脊尾白虾早期生长的改良具有较大潜力。     

可口革囊星虫(Phascolosoma esculenta)铁结合

以克隆获得的可口革囊星虫(Phasolosma esculenta)、枝吻纽虫(Dendrorhynchus zhejiangensis)、泥蚶(Tegillarca granosa)、缢蛏(Sinonovacula constricta)、仿刺参(Apostichopus japonicus)和白肛海地瓜(Acaudina leucoprocta)6种无脊椎动物的铁结合蛋白基因为基础, 通过NCBI检索下载相应的氨基酸序列, 采用SingalP程序查找信号肽, 用TMHMM程序搜寻预测跨膜区, 采用Clustal W程序多序列比对, 构建进化树。对其编码蛋白的信号肽、跨膜区以及磷酸化位点等进行分析。结果表明, 6种动物的铁结合蛋白都没有信号肽, 也无跨膜区, 不可能是膜上的受体或定位于膜上, 均为胞外蛋白。泥蚶的ferritin有4个磷酸化位点, 仿刺参ferritin有10个, 枝吻纽虫有8个, 白肛海地瓜有9个, 可口革囊星虫和缢蛏的ferritin未搜寻到磷酸化位点。6种铁结合蛋白的疏水性有一定的差异, 最大值在1.0—1.6之间, 最小值在?3.3—?2.8之间。可口革囊星虫和仿刺参的铁结合区域特征序列完全相同, 与文昌鱼、缢蛏、泥蚶、牡蛎、盘鲍有2个氨基酸差异, 与人、小家鼠和叉尾有1个氨基酸差异。     

脊尾白虾(Exopalaemon carinicauda)组织蛋白酶D基因的克隆及其表达分析

采用RACE技术获得了总长为1853bp的脊尾白虾(Exopalaemon carinicauda)组织蛋白酶D基因全长cDNA序列。该基因5′和3′非编码区分别为120bp和572bp,开放阅读框为1161bp,推测编码386个氨基酸,预测分子量为42.36kDa,理论等电点为7.54,命名为EcCatD基因。同源性和系统进化分析表明,EcCatD基因与斑节对虾、美洲螯龙虾的相似性分别为86%和80%,与斑节对虾和美洲螯龙虾紧密聚为一支。荧光定量RT-PCR结果表明,EcCatD基因在血细胞中的相对表达量最高,其次为肝胰腺。该基因在鳗弧菌和WSSV感染后的脊尾白虾血细胞和肝胰腺中的表达量显著增加,并具有不同的时空表达趋势。结果表明EcCatD基因在脊尾白虾免疫反应中具有重要作用。     

The watermass variability and southward shift of the Southern Hemispheremid-depth supergyre

The Southern Hemisphere subtropical supergyre at intermediate depths connects all three ocean basins and plays a significant role in responding and conveying the climate-change-related variations in the glob- al ocean. On the basis of the Simple Ocean Data Assimilation/SODA） ocean reanalysis, the thermohaline variability and southward shift of the mid-depth supergyre are demonstrated. The steric height of the sub- surface relative to 1 500 m （400-1 500 m） from the SODA depicts exactly the flow patterns and variability of the oceanic supergyre. During 1958-2007 the water masses in the gyre interiors become cooler/fresher, with the significant exceptions of the Agulhas Current system and Agulhas leakage. The results also exhibit a pronounced strengthening of the inter-basin connection of the supergyre, and the strongest southward shift, by about 2.5° over the whole period, occurs in the central-south Pacific, which is associated with the changes in the basin-scale wind forcing.     

地壳全元素探测——构建“化学地球”

地壳物质探测是地壳探测工程的重要组成部分。化学元素是地球物质组成的最基本单位,被称为地球的基因。矿产资源是由化学元素组成的,环境是受化学元素行为制约的,因此,对地壳中所有元素精确含量和分布的探测,对解决人类所面临的资源和环境问题具有重大意义。地壳全元素探测项目拟发展4种地球化学探测技术,包括地壳中所有天然元素的精确分析技术,中下地壳物质成分识别技术,穿透性地球化学探测技术,海量地球化学数据和图形显示技术。建立1个覆盖全国的地球化学基准网,系统采集代表性岩石样品10000件,疏松物样品6000件,按标准化的方法分析其主量元素和微量元素含量(包含78种元素),建立中国大陆地球化学基准值,为研究化学元素的分布、演化和成矿物质背景提供基准参考数据。进行总长度3300km的3条地球化学走廊带的实验与示范,采集各类代表性岩石样品5000件,进行元素和同位素测定,构建走廊带地壳地球化学模型、跨越不同大地构造单元的元素空间变化和大型矿集区成矿物质背景。为开展全国地壳探测工程奠定基础,并为最终建立"化学地球"进行技术准备和先导性实验。     

大陆深部地壳物质成分识别方法综述

本文系统总结了大陆深部地壳物质成分识别研究方法和元素丰度合理性检验的方法,以期为大陆深部地壳物质成分探测提供技术方法体系。深部地壳物质成分识别的主要方法有:①因构造运动抬升出露到地表的中下地壳剖面;②地表出露的高级变质地体;③产于火山岩中的深部地壳捕掳体,如麻粒岩捕掳体;④地球物理测深资料与深部岩石物理性质的高温高压实验测定结果之间的拟合和⑤壳源岩浆岩源区地球化学示踪。元素丰度合理性检验的方法主要有地表热流和元素比值法。     

陕西省泾惠渠灌区土壤重金属地质累积指数评价

通过对陕西省泾惠渠灌区现场调查及土壤样品的采集,分析了灌区土壤中Hg、Cd、Cr、Pb、As、Cu、Zn等7种元素的含量,应用地质累积指数对灌区土壤进行了评价。结果表明：从区域分布看,阎良区、临潼区、高陵县所属采样点污染较严重;Hg污染最严重,地质累积指数为1.007～3.117,58%的采样点级别为3级,属中度污染到强污染,38%的采样点级别为2级,属中度污染;Zn污染程度次之,地质累积指数为-0.407～1.644,71%的采样点级别为1级,属无污染到中污染;Cd污染变异程度最大,地质累积指数为-2.705～3.312,70%的采样点级别0级,属无污染,但个别采样点达到了强污染;Cu的地质累积指数为-0.535～0.421,Pb为-1.119～-0.144,Cr为-1.005～-0.458,As为-0.562～0.077,除个别点外这些重金属污染级别皆为0级,属无污染。     

黄河入海泥沙沉积固结过程抗侵蚀性变化研究

河口入海泥沙沉积固结过程中抗侵蚀性的变化直接决定着沉积物的再悬浮和二次迁移,对河口岸滩的稳定具有重要决定作用。在现代黄河三角洲潮滩模拟入海泥沙快速沉积,现场测试不同固结时间沉积物的抗侵蚀性和物理力学指标的变化。研究发现,黄河入海泥沙沉积物的抗侵蚀性随固结时间增长迅速提高,当沉积固结时间达8h时,其临界侵蚀切应力就超过了原状潮滩表层沉积物;新沉积泥沙的临界侵蚀切应力与其重度、贯入阻力、剪切强度呈良好的正相关关系,与含水率呈良好的负相关关系。黄河入海泥沙临界侵蚀流速的试验值随固结时间的增长速率要高于各泥沙起动公式计算值的增长速率,前者是后者的1.5～4.1倍。