山地冰川流动模型探讨

近30 a来冰川动力学模型有了快速发展, 在南极、 格林兰冰盖预测中取得一系列重要成果, 对山地冰川的研究也初见端倪. 从冰川流动的力学过程出发, 利用本构方程、 理想冰川假设、 浅冰层近似(Shallow ice approximation)假设完整地推导了理想冰川流动的物理过程, 揭示了冰川流动的机理, 建立了气候变化和冰川自身重力引起的理想冰川物质和能量再分配的温度耦合三维流动模型. 结合山地冰川的冰床形态, 将理想冰川与实际冰川相结合, 使理想冰川流动模型更好地近似山地冰川的流动.     

辽东湾北部近海大型水母数量分布和温度盐度特征

通过2009-2011年5月下旬-7月下旬辽东湾北部近海10m等深线内的大型水母调查数据,分析了辽东湾北部近海近三年中大型水母资源状况,并探讨了辽东湾大型水母的生态类型。结果显示:辽东湾北部近海大型水母种类主要有海蜇(Rhopilema esculentum)、沙蜇(Nemopilema nomurai)、白色霞水母(Cyanea nozakii)、海月水母(Aurelia sp.1),海蜇和沙蜇是优势种。海蜇幼水母阶段主要集中分布在5m等深线以内的近岸河口水域,随着个体增大有略向深水或密度较小的水域扩散的趋势,仍主要分布在5m等深线两侧水域,属于高温低盐种类。6月份调查海区中发现大量的沙蜇幼水母,随着沙蜇个体增大,7月份调查海区中沙蜇数量大幅度减少。辽东湾海月水母在南部海域出现较多,2010、2011年在北部近海部分海域出现。白色霞水母近几年来辽东湾出现较少,栖息在盐度较高的水域。辽东湾各种大型水母中,沙蜇的生长速度最快。辽东湾海蜇幼水母、沙蜇幼水母的海区出现时间要晚于黄、东海。     

更新世以来南海表层水温变化及其古气候意义

南海南部2Ma以来古温度记录显示该海域更新世以来海水表层温度的不断降低,并且以冰期降低为特征,间冰期温度变化不大。南海南北经向表层海水温差的大小,反映了东亚冬季风的强弱变化,2 Ma以来的温差变化说明东亚冬季风在中更新世之前的持续强化,中更新世之后不断减弱,而在晚第四纪时又再次转为增强,同时叠加在长期变化趋势之上的是轨道时间尺度上冰期增强间冰期减弱的循环波动。青藏高原构造作用可能对中更新世时期东亚冬季风强化产生重要影响,而更新世以来东亚冬季风变化的整体趋势及轨道尺度变化主要受全球冰量变化和低纬ENSO影响。     

三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)幼体不同干露温度下死亡率的研究

通过设置15℃、20℃、25℃、30℃4个干露温度梯度,检测不同发育阶段三疣梭子蟹幼体的露空时间、死亡率、含水量、失水率及体重消耗率等指标,分析干露温度、发育阶段与幼体死亡率的关系。结果表明,各发育阶段的幼体死亡率均随干露时间的增加而升高(P<0.05);不同温度条件下,Ⅰ期幼蟹(CⅠ)的含水量、失水率和体重消耗率均高于Ⅱ期幼蟹(CⅡ)(P<0.05);CⅡ20℃时的露空时间最长,为11h,半致死时间为7—8h;30℃时最短,为2h;CⅠ15℃时的露空时间最短,为0.5h;20℃时最长,为4h。相同温度下,幼体各发育阶段的耐干露能力为CⅡ>CⅠ>ZⅣ>ZⅢ=M。结果说明,温度≤15℃不利于幼体的存活,温度≥25℃干露耐受性降低。因此,20℃更有利于幼体获得长存活时间。     

温度突变对大海马(Hippocampus kuda)幼体生长、组分及酶活力的影响

以大海马幼体为实验材料,通过设置不同的温度突变组(温度从23℃突变至15℃、28℃和33℃)的方法,对其生长、生化组分以及酶活力的影响进行了研究。结果表明,实验结束后,28℃温度组的大海马幼体生长指标、蛋白含量、能值显著高于23℃对照组(P<0.05),而15℃、33℃温度组的各项指标则显著低于对照组(P<0.05);此外,温度突变组的大海马幼体的酶活力均有先升后降的趋势,在1d后出现峰值,4—6d各个温度组趋于稳定,到实验第15天时,28℃温度组的SOD、ACP活力和MDA的含量已处于23℃对照组水平(P>0.05),CAT、AKP活力显著高于23℃对照组(P<0.05)。而15℃、33℃温度组的SOD、CAT活力降至低于23℃对照组水平(P<0.05),15℃温度组的ACP、AKP活力则低于23℃对照组水平(P<0.05),MDA的含量在15℃、33℃温度组随时间延长而增加。     

2008年夏季楚科奇陆架海域近底层水温大幅快速变化事件研究

2008年夏季中国第3次北极科学考察期间,利用锚碇潜标对北冰洋楚科奇陆架海域进行了为期33 d的海流剖面、近底层温度与盐度连续观测。观测数据显示楚科奇陆架海域近底层海水温度出现了两次较大幅度的快速升降现象。结合此次科学考察R断面温盐深仪(CTD)观测资料、以及卫星遥感海表温度(SST)和海表风场等资料,综合分析表明:观测到的这种快速升、降温现象不仅发生在近底层;这种快速升、降温现象应该是由海水温度锋面在夏季整体缓慢北移的同时存在短暂南北摆动所导致;温度锋面的季节性北移属于北极气候特征,而温度锋面短暂的南北摆动则与短期天气过程有关。     

南海海域浮游植物叶绿素与海表温度季节变化特征分析

利用 Sea WiFS卫星遥感叶绿素质量浓度及TRMM微波遥感海表温度产品, 研究了南海海表叶绿素a的季节变化特征及其同海表温度的关系。研究结果表明, 南海叶绿素质量浓度具有很强的季节变化:通常低叶绿素质量浓度(<0.12 mg·m^-3)出现在弱风高海表温度(>28°C)的春、夏季节;高叶绿素质量浓度(>0.13 mg·m^-3)通常出现在有较强风速和较低海表温度(<27°C)的冬季。线性回归分析显示, 南海叶绿素质量浓度同海表温度呈显著负相关。尽管在南海南部、南海中部、南海西部及吕宋西北部4个代表子区域的显著性有所差异, 但都暗示温度变化所反映的垂向层化调控了营养盐质量浓度和浮游植物量变化。可见, 温度可能是影响海洋上层稳定程度及垂向交换强度的重要指标, 从而可能调控营养盐及浮游植物的变化。     

基于SOM的海表温度遥感数据集的EOF算法重构

针对海表温度数据集的数据缺失,提出了一种基于自组织映射算法(SOM)和经验正交函数算法(EOF)有机结合的重构缺失值的新方法。该方法应用了SOM的非线性估计,能够很好的反映数据集的非线性结构,并把SOM估计的结果用于EOF算法的初始化,克服了EOF对数据集初始化敏感的问题。在处理过程中,对奇异值分解使用了lanczos算子分解矩阵,提高了程序运行效率。此外,该方法还引入蒙特卡罗交叉校正集,确定最佳重构的EOF模态数,最终高精度计算出重构误差。使用AQUA遥感卫星海表温度数据进行实验,结果表明该方法能够很好地重构出缺失率高达83.23%的数据集,且重构精度高。     

温度对罗非鱼下脚料蛋白酶解液混合营养培养螺旋藻的影响

在常规的Zarrouk培养基中添加1000∶3(v/v)的罗非鱼下脚料蛋白酶解液对钝顶螺旋藻进行混合营养培养,考察在光照强度230μmol/m2.s、温度15～40℃范围内对螺旋藻生物量、叶绿素、藻胆蛋白和蛋白质含量的影响。结果表明,添加酶解液在15～35℃时能够显著提高螺旋藻生物量,35℃时增幅最大为38.2%;在30～40℃时添加酶解液显著提高螺旋藻叶绿素的含量,30℃时含量提高了11.7%;在15～20℃低温条件下添加酶解液显著提高螺旋藻藻胆蛋白含量,15℃时增幅达15.1%;在15～35℃范围内添加酶解液显著提高蛋白质含量,30℃时增幅最大为13.7%。     

东亚冬季气温的年际变化特征及其与海温和海冰异常的关系

通过谐波分析的方法,对东亚31个冬季(1980—2010年)的气温提取年际变化分量(周期小于8a部分)进行EOF分析。结果发现:在年际变化的时间尺度上,东亚冬季气温表现为高纬模态和低纬模态2个主要模态,它们一起可以解释总方差73%的变化。进一步分析表明,在年际变化尺度上,与气温变化的高纬模态相联系的大气环流表现为显著的北极涛动(AO)负位相分布,海平面气压场上西伯利亚高压和阿留申低压北移,对流层中层东亚大槽西移,高层西风急流向西北方向移动;副热带北太平洋和阿拉斯加湾的海表面温度(SST)变化呈偶极子振荡分布,这种准两年的周期振荡对这一模态的出现有一定的预示意义。而与气温变化的低纬模态相联系的大气环流表现为类AO正位相分布,与之相关的西伯利亚高压和阿留申低压南移,对流层中层东亚大槽东移,高层的西风急流则是向东南方向移动;赤道东太平洋的SST异常可能对这一模态的形成有一定的作用,而东亚近海的SST则更多是被动地改变。此外,海冰异常变化与东亚冬季气温变化的联系主要体现在:在前夏和前秋,东西伯利亚海-波弗特海海冰异常减少(增加)对应着随后东亚冬季气温变化的高纬模态(低纬模态),而冬季东亚气温变化的高纬模态(低纬模态)又与后期春季北极东半球的海冰异常增加(减少)具有较好的相关性,此外白令海和鄂霍次克海的海冰异常变化是伴随东亚冬季气温变化产生的。