大陆裂谷研究中的几个前沿课题

本文强调研究大陆裂谷具有重要的理论和实践意义，重点评述了当前大陆裂谷研究中的几个前沿课题：（１）建立大陆裂谷深部结构模式，介绍了张性破裂模式和地幔柱模式；（２）研究大陆裂谷与板块构造关系，认为大陆裂谷的发育与变化的板块运动密切相关；（３）探讨大陆裂谷的热流作用，证实了裂谷深部存在高温驱动的流体和热循环，推测这里可能就是幼年大洋产生的地带；（４）总结大陆裂谷成因类型，根据地球动力学状态划分了五种类型；（５）完善大陆裂谷研究思路与方法，提出多数大陆裂谷为一复杂的动力体系，系统论是全面研究这一复杂动力体系的有效方法。     

船舶柴油机余热利用系统性能优化

【目的】研究提高船舶主机燃料的综合利用率。【方法】结合MAN 6S50ME型船舶柴油机的余热能量特性和循环热力过程特点,分别建立基本循环、缸套水预热循环和回热循环等三种船舶余热利用有机朗肯循环系统模型,对三种余热利用系统的热力性能与经济性能进行计算和分析。【结果与结论】在三种循环系统中,缸套水预热循环的综合性能更具优势,在循环压力为2000 kPa时,系统的综合性能达到最优,循环净功为555.35 kW,热效率可达18.27%,循环发电净收益提高39.64%。研究结果可为船舶柴油机余热利用系统的设计和优化提供一定的理论指导。     

我国北方春季沙尘暴的异常及其对冬季青藏高原地面感热的响应

选用中国178个常规气象观测站建站～2000年历年春季沙尘暴日数资料,分析了近50a来中国北方春季沙尘暴的气候特征。在此基础上进一步揭示了我国北方沙尘暴的形成、发展以及造成的危害。结果表明：我国北方春季沙尘暴存在东西反位相差异,近50a来,春季沙尘暴日数总体趋势在减少,但20世纪末又有明显的回升趋势。这不仅与影响我国北方的冷空气路径有关,还与青藏高原冬季地面感热的异常密切相关。     

1981—2010年台湾热不适指数之时空特征

本研究分析1981—2010年间台湾地区生物气象不适指数（Discomfort Index,DI）在空间上的分布及时间上变化的趋势,结果显示不适指数的区域差异及时间上变化和趋势均相当明显。以月平均来看,台湾主要都市有将近半年的不舒适时间（DI≥24）,而夏季7—8月份主要都市地区更达到极度不舒适的程度（DI≥27）。海拔〉600 m的山区全年的生物气象环境皆属于舒适的范围。1981—2010年全年DI≥24及DI≥27日数的分析结果显示,30年间台湾中南部都市不舒适和极端不舒适日数皆有显著增加的趋势,北部的都市则没有明显的变化,东部地区几个都市则没有一致的结果。夏季7—8月份每日主要都市气候极端不舒适（DI≥27）的状况由8：00开始一直持续至晚上18：00,而12：00—13：00甚至接近热逆压（DI≥29）的等级,对人体健康可能造成危害。此外30年间大多数测站从夜间至清晨,不适指数皆呈现上升的趋势,使得夏季的不舒适的时间延长同时不舒适的程度加剧。气候变迁可能导致人类生物气象环境的变化,对处于热带及副热带气候交界,且有剧烈地形变化的台湾,持续观察环境舒适程度的变动,以及在数据可获得条件下再深入比较不同指数的应用性,是极具潜力而值得努力的研究方向。     

黄斑篮子鱼去毒相关基因的克隆与肝脏组成型表达分析

从基因水平探讨海洋鱼类对海洋藻毒素的去毒分子机理。采用RT-PCR法成功克隆了黄斑篮子鱼Siganus oramin肝脏I时相代谢酶细胞色素P450 1A(CYP1A)、II时相代谢酶alpha型谷胱甘肽S-转移酶(GSTA)和rho型谷胱甘肽S-转移酶(GSTR)、热休克蛋白70 (HSP70)、alpha 1型钠钾ATP酶(ATP1A1)及β-肌动蛋白(beta-actin, ACT)基因cDNA核心序列,序列分别长879 bp、582 bp、588 bp、660 bp、749 bp和554 bp。序列同源性分析发现,属鲈形目的黄斑篮子鱼CYP1A、GSTA和GSTR与同属鲈形目的牙鲆Paralichthys olivaceus、欧洲鲽Pleuronectes platessa、真鲷Pagrus major、鲤形目的斑马鱼Brachydanio rerio 相应氨基酸序列同源性较高,CYP1A和GSTA与非洲爪蟾(两栖类)、鸡(鸟类)、小鼠、大鼠和人(哺乳类)相应氨基酸序列同源性低,这可能与鱼类I、II时相去毒酶基因承担水环境毒素去毒代谢的特殊功能有关;而HSP70、ATP1A和β-肌动蛋白在鱼类、两栖类、鸟类、哺乳类中均有较高的同源性,这可能与这些基因在机体中承担的最基本的生命功能相关。应用半定量RT-PCR的方法,以β-肌动蛋白作为外参照,在指数期增长范围内分别得到了CYP1A、GSTA、GSTR、HSP70和ATP1A1 mRNA与β-肌动蛋白mRNA (%)的比值,确定黄斑篮子鱼肝脏去毒相关基因的组成型表达水平。其中,黄斑篮子鱼肝脏CYP1A、GSTA和GSTR基因组成型表达相对较高,HSP70和ATP1A1基因组成型表达相对较低,这可能与不同基因在黄斑篮子鱼海洋藻毒素去毒分子机理中承担的作用相关,为海洋藻毒素在海洋鱼类中的积聚及代谢去毒分子机制的研究提供了相关数据。     

不同强度冷空气对太湖水热交换的定量影响

作为冷季主要的天气事件,冷空气过境会改变湖泊上方的气团性质,对湖泊的水热通量产生影响,进而影响湖泊的生物物理和化学过程.以亚热带大型浅水湖泊——太湖为研究对象,基于2012-2017年5个冷季（11月-翌年3月）的太湖中尺度通量网观测数据,量化不同强度冷空气（寒潮、强冷空气和较强冷空气）对太湖水热通量的影响.结果表明：在5个冷季中,寒潮、强冷空气和较强冷空气发生的总次数分别为4、11和33次,累积持续天数分别为14、31和78天.冷空气过境显著增强太湖的水热通量,3种冷空气过境使太湖的感热通量分别增至无冷空气时的10.3、6.0和4.3倍,潜热通量分别增至无冷空气时的4.0、2.1和2.7倍.虽然冷空气影响天数仅占冷季天数的16.4%,但对整个冷季的潜热和感热通量贡献分别为34.9%和51.7%,以较强冷空气贡献最大.冷空气影响时,水-气界面的温度梯度是太湖感热通量的主控因子,而潜热通量的主控因子为风速.与深水湖泊相比,太湖等浅水湖泊对冷空气过境的响应更快,寒潮过境时尤为明显.     

归一化水汽指数与地表温度的关系

城市热岛的遥感研究,传统上主要利用归一化植被指数作为指标来评估地表温度-植被之间的关系。本研究探讨了以归一化水汽指数作为评估其与地表温度关系的适应性,比较了归一化水汽指数和归一化植被指数在表达城市热岛效应方面的效力。利用"单窗算法"和3个不同时段的TM/ETM+数据获取了珠江三角洲核心区域的地表温度分布图,分析了两种指数与地表温度之间的关系。对局部区域逐像元和对区域总体分析的结果表明:不同时段的地表温度与归一化水汽指数之间均存在较强的线性关系,而地表温度与归一化植被指数之间的线性关系相对较弱。说明在城市化的环境下,与传统上常用归一化植被指数作为指标来定量分析地表温度相比,归一化水汽指数提供了一种互补的、甚至更加有效的衡量指标。     

Spatiotemporal variation and mechanisms of temperature inversion in the Bay of Bengal and the eastern equatorial Indian Ocean

In the northern Bay of Bengal, the existence of intense temperature inversion during winter is a widely accepted phenomenon. However, occurrences of temperature inversion during other seasons and the spatial distribution within and adjacent to the Bay of Bengal are not well understood. In this study, a higher resolution spatiotemporal variation of temperature inversion and its mechanisms are examined with mixed layer heat and salt budget analysis utilizing long-term Argo（2004 to 2020） and RAMA（2...     

水平螺旋槽管壁面液膜传热特性的研究

对管式高效传热传质元件的工程应用进行理论探讨,根据水平螺旋槽管壁面液膜的形成机理及传热特性,通过建立单组分流体的物理和数学模型,得到了液膜速度和厚度解析解,并分析了在蒸发、冷凝时水平螺槽管的表面几何形状对液膜厚度分布的影响。结果表明：液膜的厚度主要受表面张力和槽道表面几何形状的影响,在槽道内弯处较厚,而在槽道起始处较薄,冷凝时与蒸发时相比液膜厚度更薄,液膜分布更均匀。相对于光滑直管,水平螺旋槽管壁面液膜具有更均匀的厚度分布,具有更好的传热传质性能。     

琼东南盆地深水区构造热演化特征及其影响因素分析

To reveal the tectonic thermal evolution and influence factors on the present heat flow distribution, based on 154 heat flow data, the present heat flow distribution features of the main tectonic units are first analyzed in detail, then the tectonic thermal evolution histories of 20 profiles are reestablished crossing the main deep-water sags with a structural, thermal and sedimentary coupled numerical model. On the basis of the present geothermal features, the Qiongdongnan Basin could be divided into three regions: the northern shelf and upper slope region with a heat flow of 50–70 m W/m2, most of the central depression zone of 70–85 m W/m2, and a NE trending high heat flow zone of 85–105 m W/m2 lying in the eastern basin. Numerical modeling shows that during the syn-rift phase, the heat flow increases generally with time, and is higher in basement high area than in its adjacent sags. At the end of the syn-rift phase, the heat flow in the deepwater sags was in a range of 60–85 m W/m2, while in the basement high area, it was in a range of 75–100 m W/m2. During the post-rift phase, the heat flow decreased gradually, and tended to be more uniform in the basement highs and sags. However, an extensive magmatism, which equivalently happened at around 5 Ma, has greatly increased the heat flow values, and the relict heat still contributes about 10–25 m W/m2 to the present surface heat flow in the central depression zone and the southern uplift zone. Further analyses suggested that the present high heat flow in the deep-water Qiongdongnan Basin is a combined result of the thermal anomaly in the upper mantle, highly thinning of the lithosphere, and the recent extensive magmatism. Other secondary factors might have affected the heat flow distribution features in some local regions. These factors include basement and seafloor topography, sediment heat generation, thermal blanketing, local magmatic injecting and hydrothermal activities related to faulting and overpressure.