闽江口入海悬沙输运的数值模拟

闽江河口位于福建省东部,本文利用欧拉-拉格朗日差分方法模拟闽江口及附近海域在不同径流下的潮流场,并建立拉格朗日水质点跟踪方法近似模拟了悬沙在海域中的迁移过程．水质点运动轨迹计算结果表明,闽江口悬沙在外海主要向南方或东南方输运,其轨迹呈现螺旋线．在洪峰流量下,悬沙运移距离较远．     

几种非线性滤波算法的性能比较与分析

在非线性状态估计中,传统的扩展卡尔曼滤波通过线性化来实现高斯近似,由于截断误差的存在很难保证估计精度;而基本粒子滤波容易出现粒子退化,导致滤波发散。针对粒子滤波的两个基本假设：蒙特卡罗假设和重要采样假设,采用蒙特卡罗随机链的方法来提高粒子的多样性,并利用无味卡尔曼滤波来产生更高精度的替代分布,发展了无味粒子滤波。通过仿真实验证明,相比较扩展卡尔曼滤波和基本粒子滤波,改进后的无味粒子滤波算法性能更优越,对含有非线性非高斯的状态估计问题有更好的滤波效果。     

不同光程放大校正因子对中国近海典型水体吸收光谱的影响

在总结各种文献对光程放大校正因子研究的基础上,通过颗粒物吸收系数量值和吸收光谱谱形两个方面,对不同光程放大校正因子对中国近海典型水体颗粒物吸收光谱的影响进行了比较。当ODf-ODf(750 nm)的吸光度在0.005～0.5的范围时,不同光程放大校正因子得到的悬浮颗粒物吸光度值差异较大。     

波浪破碎诱导的海-气无机盐通量的参数化

波浪破碎诱导生成的海盐粒子是海洋向大气输运无机盐的主要机制,海气界面的无机盐通量对于全球气候变化有重要影响。本文开展了实验室实验模拟海盐粒子生成实验,定量考察了温度和盐度对海盐粒子中离子质量分布的影响,揭示了初生海盐粒子中各离子的富集和亏损现象与温度和盐度的关系。基于实验室观测分析结果和推测假定,提出了1个既包含海面风速、又反映海表温度和海表盐度影响的海-气无机盐通量参数化方案。将此参数化方案应用于估计海盐粒子向大气输运的各种无机盐离子质量通量,并与传统方法估算结果进行了比对分析。     

海洋浮游微食物网生物在海洋颗粒形成和沉降中的作用

海洋中存在着大量的颗粒,包括大型聚合颗粒（即海雪,粒径>500μm）、小型聚合颗粒（1~500μm）和亚微米颗粒粒径（<1μm）等。颗粒在海水中营造了不同于纯海水的小生境,其中生活着与自然海水中不同的生物。异养细菌、蓝细菌、真核藻类、鞭毛虫、纤毛虫等微食物网生物可以黏附在海洋颗粒上,或生活在颗粒内部,其丰度高于周围水体中的自由生活生物,这可能是由于颗粒提供了更适宜生长的营养环境。本文综述了海洋浮游微食物网生物在海洋颗粒形成和沉降中的作用。微食物网生物在颗粒物的形成过程中起到很重要的作用,它们可以直接促进颗粒形成,也可以彼此结合成颗粒,或微型浮游动物排粪形成颗粒。微食物网生物还可以对颗粒进行转化,影响颗粒的大小、沉降速度、或对颗粒及其黏附生物进行摄食。微食物网生物由于本身较小,沉降较慢,但这些生物和颗粒的结合使得微食物网生物在碳通量中发挥重要的作用。     

栉孔扇贝大量死亡的流行病学调查研究

2001~2003年,对养殖的栉孔扇贝进行了较系统地流行病学调查研究.以栉孔扇贝养殖集中海区长岛县亚美扇贝养殖场为定点调查和样品采集点.调查内容主要包括栉孔扇贝各养殖期的死亡率和可疑病原生物检测,同时对pH、溶解氧、温度、盐度等环境理化因子进行连续监测.调查结果显示:栉孔扇贝在养殖初期幼贝阶段死亡率较低,随后死亡率逐渐升高,至8月24日月死亡率达最高点71%.9月份以后死亡率开始下降.至10月份累积死亡率达90%以上.对环境理化因子的调查显示,pH、溶解氧、盐度的变化幅度不大,与扇贝死亡率无明显相关性;温度变化与死亡率似有一定的相关性,即高温(月平均23℃以上)可能是养殖栉孔扇贝重要的环境胁迫因子.通过对可疑致病性生物因子的调查研究及病理学观察表明,栉孔扇贝在养殖过程中可感染多种微生物,其中原核微生物类立克次体(RLO)在养殖过程各生长阶段均可检出,其感染率和感染强度与扇贝死亡率呈现一致的趋势.在病原病理检测中,发现RLO的大量感染与组织细胞严重病理损伤密切相关.在病原生物检测过程中,除RLO以外还发现有类枝原体原核生物(MLO)和类病毒(VLP)寄生.RLO的人工感染实验结果说明RLO是栉孔扇贝重要的病原菌.结合感染率和死亡率、感染强度和组织病理学的相关性以及感染实验的结果分析,认为类立克次体(RLO)可能是栉孔扇贝养殖过程中大量死亡的主要致病因子.     

北黄海北部海域潮余流的模拟研究

基于二维水动力模型,在仅考虑潮流作用条件下,通过计算欧拉余流和拉格朗日余流并结合粒子追踪方法研究了辽宁大连—朝鲜龙渊郡连线北侧的北黄海北部海域的潮余流结构和粒子运移的趋势。结果表明:欧拉余流和拉格朗日余流流速整体较小,呈现由南向北的流向,但在獐子岛及长山群岛的附近岛屿和朝鲜半岛沿岸的海域欧拉余流和拉格朗日余流流速较大。对比粒子追踪计算的结果与欧拉余流和拉格朗日余流的结果表明,流向与粒子运移路径基本一致。该海湾的余流及粒子运动规律特点对辽东半岛东岸及朝鲜半岛西侧海域的排污及污染控制有重要的借鉴意义。     

多层砂土地基扩底桩单桩抗压模型试验及颗粒流模拟研究

利用室内半模试验和颗粒流数值模拟,揭示多层砂土地基扩底桩单桩抗压承载特性及变形特征。结果表明,通过对比分析极限承载力与H_h/D(持力层厚度与扩大头直径之比)的关系可以看出,单桩的抗压极限承载力随H_h/D逐渐增加,当H_h/D超过2.0时,极限承载力基本不再增加,此时的单桩抗压极限承载力稳定在300.01~303.25 N,是H_h/D=0.5时极限承载力(183.83 N)的1.65倍。扩大头下部土体发生局部压缩-剪切破坏,破坏面从扩大头底面边缘向斜下方扩展,在水平方向影响范围达到最大后逐渐向桩内侧收缩;荷载作用越大,地基破坏区域越大,相应的极限抗压承载力也越大;持力层厚度增加,扩大头分担的荷载比例增大,分担的荷载达到稳定需要的桩顶位移也越大,H_h=0.5 D试验扩大头分担的荷载比例稳定时为60%,对应的桩顶位移约为29 mm;桩顶位移达到33 mm后,H_h=1.0~3.0 D试验稳定在63%~65%之间;通过细观颗粒流理论对砂土移动特性的研究发现,持力层厚度从0.5 D增大至2.0 D,破坏面的起始扩展角度从31°增大至42°。数值模拟研究结果与模型试验数据吻合效果良好,证明该方法分析多层砂土地基扩底桩单桩抗压荷载传递机理是可行的。     

鲁西大汶口地区全新世临沂组沉积物粒度分布特征及地质意义

出露于大汶口盆地的临沂组为一套第四系松散堆积物,上部以土黄色、灰黄色含砂质粉砂、粉砂质粘土为主,下部为砂砾石层,是大汶口盆地内河流演化过程中的沉积响应和物质记录。通过对临沂组进行研究,可以反演大汶口盆地第四纪以来的沉积区水动力环境、物质运移方式和沉积环境。该文在区域地质调查工作的基础上,结合粒度分析频率曲线、概率累积曲线、粒度参数和沉积物宏观特征,对临沂组的沉积相、沉积环境和沉积韵律进行了研究。研究表明,大汶口地区临沂组下部为河床亚相边滩沉积微相,上部为河漫亚相河漫滩沉积微相,经历了由简单高能→复杂中能-中低能→简单中低能→复杂中低能的水动力沉积环境变化。另外依据岩石组合特征,将其划分为4个明显的沉积韵律和1个不明显的沉积韵律组。     

不同海域沉积物对尿素吸附的实验模拟研究

本文对采自渤海、黄海和东海3个典型海域的沉积物进行了尿素吸附/解吸的实验室模拟研究,用Freundlich吸附模型和Henry吸附模型分析了不同沉积物对尿素吸附的热力学特性,并研究了温度、沉积物粒径、有机质含量等因素对尿素在沉积物表面吸附的影响。结果表明,沉积物对尿素的吸附/解吸过程总体呈现3个阶段:快速吸附阶段（0~5 h）—慢速吸附阶段（5~12 h）—平衡阶段（12 h之后）。当水体中的尿素浓度较低时,沉积物解吸释放尿素,随着上覆水中尿素浓度逐渐增加,沉积物对上覆水中的尿素产生吸附行为,各海区沉积物对尿素的吸附能力由强至弱依次为渤海、东海、黄海,这可能与沉积物的类型有关。Freundlich方程和Henry方程均可模拟沉积物对尿素的吸附,温度、粒径以及沉积物中有机质含量等因素均对尿素在沉积物上的吸附产生影响,随着温度升高,尿素在沉积物上的吸附量变小,沉积物粒径越小,有机质含量越高,吸附尿素的能力越强,因此,揭示尿素在沉积物表面的环境行为时,必须考虑以上因素的影响。