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2007年  第29卷  第6期

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论文
太平洋东边界波浪输运
邓增安, 吴克俭, 于婷
2007, 29(6): 1-9.
摘要:
通过计算2000年涌浪指标(swell index)的全球分布,发现太平洋东边界赤道附近区域存在涌浪池.利用ECMWF再分析波浪资料,计算出2000年全球月平均波浪体积输运.比较2000年全球月平均波浪体积输运和2000年QUICKSCAT月平均风场,发现在赤道太平洋东边界涌浪池区域内的波浪输运方向和风向存在很大的差别,两者方向相差大约90°.这进一步验证了该地区涌浪池存在的真实性.研究发现,赤道太平洋东边界涌浪主要来源于北太平洋和南太平洋的西风带对应的海区.在涌浪池区域内分别在2.5°S和2.5°N取两条边界(边界起点为125°W,终点为美洲大陆西边界),计算通过这两条边界进入赤道区域涌浪的Stokes体积净输运量.结果表明,不同月份通过南、北两条边界波浪的净输运量与当月南、北太平洋西风带的风浪强度密切相关.同时指出了,涌浪的体积输运将会对大洋环流系统产生潜在的重要影响.
有限元联解方法在珠江河口水动力研究中的应用
龙江, 李适宇
2007, 29(6): 10-14.
摘要:
总结了河口二维模型与河网一维模型联解的计算方法的优缺点,借鉴弹性力学中利用有限元法通过固结杆件与块体的连接结点实现两构件组合计算的思路,提出有限元联解方法,实现珠江河网与河口水动力整体求解.应用研究表明,该方法合理,计算结果较理想.
2004年11月南大洋上一对气旋的结构分析
傅刚, 郝燕, 刘娜, 郭敬天, 李鹏远
2007, 29(6): 15-22.
摘要:
利用各种观测资料,包括美国国家环境预报中心发行的FNL(Final Analysis)资料和GOES-9(Geostationary Operational Environmental Satellite)红外卫星云图资料,对2004年11月15日至25日中国"雪龙"号南极科学考察船穿越南半球西风带时对其影响最大的一对气旋M和N进行了研究.首先对天气背景进行了介绍,并利用FNL资料和卫星云图对气旋对的演变过程进行了描述,最后对这对气旋的垂直结构进行了分析,发现气旋M具有明显的暖心结构,斜压性较弱,而气旋N有不太明显的暖心结构,在其上空有明显的螺旋云团,斜压性较强.
云迹风资料同化对东亚海域风场数值模拟的影响
何斌, 翟国庆, 高坤, 周蓓锋
2007, 29(6): 23-32.
摘要:
为了揭示云迹风资料同化对于东亚海域内各层模拟风场的影响,采用由日本GMS卫星红外和水汽通道资料反演得到的1999年6月底至7月初的云迹风资料,首先对这些云迹风资料进行质量评估,评估结果表明云迹风u,v分量的均方根误差和偏差都在所容许的误差范围之内.然后针对10个个例进行5种不同的四维同化模拟试验,多种同化试验和无同化控制试验的检验对比表明:在经过初始12 h常规高空地面资料和云迹风资料同化过程以后,模拟结果质量有了比较明显的提升;各种同化试验与控制试验间的最大差异发生在12h,也即同化结束的时刻,此后随着模拟时间的增长,两者间的差异逐渐变小;但24~36h同化试验对控制试验的改进效果又开始提升,36h后效果再次下降.由于海面上缺少常规测站,因此无法实现海面部分的测站同化,而这必将影响到海面部分的模拟质量,而云迹风资料恰可以祢补这个不足.试验表明云迹风资料对u,v风场的改进则主要集中在对流层高层(300~200hPa),对中低层的影响不很明显,这与云迹风资料主要集中在高层是相一致的.另外,敏感性试验表明经过质量控制的云迹风同化模拟的性能相对不采用质量控制的同化模拟有了一定程度的提高.
耦合Galerkin简正波解的抛物方程方法水下声传播计算
杨燕明, 李燕初
2007, 29(6): 33-39.
摘要:
研究水平变化的海洋环境下声传播的计算方法.把Galerkin方法的简正波解应用于耦合简正波抛物方程,可同时考虑海水和海底声场计算,对水平变化的海洋环境问题的数值计算表明,在包含海水和海底的声场计算中该方法的计算结果都具有较高的精度.
利用浅水地形及其SAR影像确定海面风向的一种方法
杨俊钢, 张杰, 孟俊敏
2007, 29(6): 40-44.
摘要:
利用浅水地形的SAR影像以及基于浅水地形SAR仿真模型计算得到的仿真SAR影像,基于仿真SAR影像与真实SAR影像之间的相关性提出了一种确定海面风向的方法——最大相关系数法.以南沙双子礁海域为例,利用最大相关系数法确定出了一幅RADARSAT SAR影像成像时刻的海面风向,通过对结果的比较分析可以看出对于包含浅水地形的SAR影像应用该方法探测海面风向是可行的.
长江口盐沼滩面演化的沉积和地球化学特征
陈庆强, 孟翊, 周菊珍, 顾靖华, 胡克林
2007, 29(6): 45-52.
摘要:
选择长江口盐沼典型高程部位(高潮滩上部、中潮滩下部、光滩)柱状样,采用小间隔(1 cm)取样,通过粒度、颗粒有机碳(POC)含量与碳稳定同位素组成(δ13C)分析,研究盐沼滩面发育的沉积和地球化学特征,结果表明,盐沼沉积物的粒度参数、POC含量与δ13C值随深度变化明显;在盐沼典型高程部位沉积物的颗粒组成与地球化学特征差异显著,有明显的滩面趋势,这与滩面的规律性演化密切相关.柱样有限深度内有明显的相对淤积期与冲刷作用相对较强时期的交替,表明长江口盐沼滩面发育过程并不是线性的.盐沼沉积物黏粒含量对POC含量和δ13C值的垂向变化及滩面趋势影响显著,表明流域来水来沙明显制约河口盐沼的发育.对于沉积动力环境复杂、冲淤过程频繁、厚度为毫米级的砂质纹层和泥质纹层发育的河口盐沼,在沉积和地球化学研究中采用小间隔取样的效果明显,有助于揭示盐沼发育过程的更多信息,为年际滩面冲淤演变研究提供新途径.
从航磁资料延拓出海面磁场
徐世浙, 王瑞, 周坚鑫, 肖鹏飞, 陈生昌
2007, 29(6): 53-57.
摘要:
因延拓深度有限,现有的位场向下延拓方法不能从航磁资料向下延拓出海面的磁场.位场大深度向下延拓方法——迭代法,可以从航磁资料向下延拓出海面的磁场,得出与航磁同比例尺的海面磁力图,可大大提高海洋磁测成果的综合利用率.介绍了迭代法位场延拓原理.用迭代法对实际资料进行了处理,讨论了误差产生的原因.对比了迭代法与快速傅立叶变换法(FFT)在位场向下延拓中的效果,迭代法显著优于FFT法.
富钴结壳多维数据模型及矿区圈定研究
杨克红, 初凤友, 马维林, 章伟艳, 刘春秋, 于刚
2007, 29(6): 58-63.
摘要:
通过对各种矿区圈定数据的分析,运用地理信息系统(GIS)建立了地形、品位、厚度和矿区的多维数据模型,并根据国际海底管理局提出的矿区选取模型对某海山进行了矿区圈定,给出了一种矿区圈定结果,提出了矿区圈定优劣性评价参数并对结果进行了评价.研究结果表明,受数据量的限制,数据模型的效果不是非常理想,有必要结合地球物理数据进一步研究;在相同的勘探条件下,应用小块段模型比应用大块段模型可以获得更优的资源远景区;富钴结壳连续矿区中的斑状空白只有在面积大于一定值时才会对块段的放置和数量产生影响.
舟山岛马岙岸段海岸演变与水下岸坡冲淤动态
李伯根, 张瑾, 周鸿权, 杨辉, 武小勇
2007, 29(6): 64-73.
摘要:
利用不同年份的水深地形资料进行冲淤计算,结合实测水文泥沙、现场岸滩沉积地貌观察、新老海堤分布位置及以往浅地层探测和考古等资料综合分析发现,岸滩地貌形态从大约距今7 000 a前的一个古基岩港湾经受细颗粒泥沙长期不断地充填、淤积转化为近乎平直的岸段.在自然和人类活动的共同作用下,近370 a来海岸线以5.3 m/a的速度向海推移,潮滩以0.25 cm/a的速率沉积.近40余年来水下岸坡平均冲淤速率为-3.8~2.4 cm/a,横向冲淤调整有类似砂质海岸剖面塑造的特性,泥沙经受了在横向剖面"上部微淤、下部微冲"和纵向总体"东侧微冲、中西部微淤"的交替重复调整过程,目前朝着"上部微淤、下部微冲"的均衡剖面调整方向发展.
哈维氏弧菌FlaA基因的克隆、序列分析及真核表达质粒的构建
庄轩, 覃映雪, 苏永全, 王军, 丁少雄
2007, 29(6): 74-79.
摘要:
哈维氏弧菌是水产病害中常见的致病菌.参照基因库上登录的弧菌鞭毛丝蛋白FlaA基因序列设计简并引物,PCR扩增哈维氏弧菌TS-628株的FlaA全基因,并克隆到pMD 18-T载体中测序,经序列分析该基因全长1 140 bp,编码379个氨基酸.与基因库中其他弧菌的同源基因序列比较显示,哈氏弧菌FlaA基因与霍乱弧菌FlaA基因的同源性最高(79.5%),该基因编码的多肽缺乏半胱氨酸,并在N-,C-两端的氨基酸序列较为保守,中间区域的变异较大.对该蛋白的氨基酸组成及空间结构进行了分析和预测,并推测该蛋白质的平均分子量为40.6 kDa.在该基因末端加上一段编码Flag短肽的核苷酸序列后克隆到真核表达载体pcDNA3.1(+),获得带哈氏弧菌鞭毛丝蛋白FlaA基因的真核表达重组质粒pcDNA-FlaA-tag,为其DNA疫苗的进一步研究奠定了基础.
病原性溶藻弧菌对大黄鱼鳃黏液黏附作用研究
鄢庆枇, 陈强, 马甡, 庄峙厦, 王小如
2007, 29(6): 80-86.
摘要:
采用3H-TdR同位素示踪方法研究了溶藻弧菌对大黄鱼鳃黏液黏附作用.结果表明,溶藻弧菌的黏附量随着菌浓度的增加而升高并在180 min后达到饱和;在温度15~30℃、pH偏酸条件下黏附作用较强,Na+是溶藻弧菌黏附作用必需的,Ca2+起着辅助作用;溶藻弧菌经营养饥饿、热处理及高碘酸处理后黏附作用有明显下降;8种碳水化合物都有不同程度的促进溶藻弧菌的黏附作用,其中葡萄糖、甘露糖、果糖及麦芽糖有明显促进作用.研究结果表明:海水中的溶藻弧菌可很好地黏附于大黄鱼鳃黏液,其黏附作用受环境因子影响,并且与溶藻弧菌的表面碳水化合物、热敏结构等有着密切关系.
硒剂量对钝顶螺旋藻的生理生化影响
陈思嘉, 杨芳, 郑文杰
2007, 29(6): 87-92.
摘要:
对钝顶螺旋藻(Spirulina platensis)进行不同剂量水平的硒处理,以单位生物量S.platensis的加硒量为硒剂量(xSe=CSe/W(S.platensis)),通过每天向培养液中添加一定量的硒,维持螺旋藻生长期的硒剂量为恒定水平(即每天的xSe相同),研究不同硒剂量对S.platensis的生理生化影响.结果表明:各种抗氧化酶的活性除了APX之外基本上随xSe的增大而增大;当xSe不大于0.1时,硒对S.platensis的生长有促进作用,藻的色素含量与蛋白含量高于对照组,藻体MDA含量小于或接近于对照组;当xSe不小于0.2时,藻的色素含量与蛋白含量下降,其中,xSe为0.4的实验组的生物量则比对照组下降了21%;藻体MDA含量随xSe的增大而上升.实验结果提示,当xSe不大于0.1时,硒对螺旋藻产生营养作用,而当xSe不小于0.2时硒对螺旋藻产生毒性作用.
甾醇在海洋微藻中的分布研究
徐继林, 严小军, 周成旭, 马斌
2007, 29(6): 93-100.
摘要:
对29种(株)海洋微藻进行不充气培养,用Bligh-Dyer法提取总脂,皂化后氯仿和正己烷(体积比为1:4)提取甾醇,BSTFA衍生后用岛津QP2010气相色谱-质谱分析仪进行GC/MS分析.从29种海洋微藻中共检测到47种甾类化合物,鉴定出36种甾醇和一种甾酮.其中,4位无甲基Δ5甾醇在所有的微藻中均有分布,一些高等生物中常见的甾醇如胆甾醇、菜子甾醇、菜油甾醇、豆甾醇、谷甾醇和褐藻中常见的岩藻甾醇等,在微藻中均有广泛的分布.相对而言,4位无甲基5位饱和甾(烷)醇、4-甲基甾(烷)醇和双羟基甾醇的分布则相对较少,其中许多甾醇如甲藻甾醇、巴夫甾醇、C27:25,22/24Me)和C28:35,7,22/24Me)等,只在一种藻或同一纲的微藻中被检测到,可以作为对应微藻或对应纲微藻的特征甾醇.认为海洋微藻甾醇的研究可以为海洋微藻化学分类学及饵料营养学研究提供重要参考依据.
野生型与红色型坛紫菜杂交嵌合体及选育的研究
陈昌生, 王凤霞, 徐燕, 纪德华, 谢潮添, 柳佩娟, 梁艳
2007, 29(6): 101-109.
摘要:
以坛紫菜Porphyra haitanensis的红色型为父本,野生型为母本进行杂交,获得了不同色泽嵌合和不同嵌合方式的突变体;从中挑选出4株典型的嵌合体进行单株培养,并通过体细胞酶解,获得完整的单色突变体,然后对这些藻体进行生长发育和经济性状的比较,其结果如下:(1)杂交嵌合体的类型:红色和绿色嵌合、红色和褐黄色嵌合、翠绿色和野生色嵌合、红色和橘黄色嵌合;(2)嵌合的方式:斑点状嵌合、条状嵌合、线状嵌合、"V"字型嵌合和片状嵌合等;(3)各单色突变体的生长差异显著,红色突变体的藻体长度和鲜重增长较快,3~4 cm的幼苗在实验室培养11~15 d,日增长量为8.5~9.6 cm/d,日增重(鲜重)为0.120~0.128 g/d,明显高于其他突变体,具有较好的杂交优势和生产应用前景;(4)在高温26~31℃培养各单色突变体,耐高温能力较强的是红色突变体和绿色突变体,两者在29℃时培养10 d和30℃时培养6~7 d时,叶片出现点状腐烂,但整株藻体仍完整;褐绿色突变体和传统栽培对照组的藻体对高温的耐受能力较差,在26℃培养6 d以上就完全腐烂.以上研究结果可为坛紫菜杂交嵌合体生物学研究以及杂交优势品系的选育提供科学参考.
海南岛三亚湾浮游植物和细菌生物量时空分布特征及环境制约因素研究
周伟华, 王汉奎, 董俊德, 徐继荣, 胡友木, 张偲
2007, 29(6): 110-119.
摘要:
根据2005年1,4,7和10月4个季度代表月份在海南岛三亚湾进行的现场综合调查资料,分析了海区浮游植物和浮游细菌生物量的空间分布及季节变异特征,探讨了它们与温度,DIN,PO43-,DO,BOD5等生态环境因子的关系.结果表明,三亚湾海区2005年平均叶绿素a浓度为:(2.48±2.97)mg/m3,浮游植物生物量(C)为:(124.2±148.3)mg/m3,浮游植物生物量秋季最高,其他季节差异不大,除夏季外,浮游植物生物量(C)均表现为:表层大于底层;年平均浮游细菌丰度为(6.90±2.95)×108个/dm3,细菌生物量(C)为(13.79±5.90)mg/m3,细菌生物量夏季最高,往下依次为冬季、春季和秋季,且4个季节均为表层大于底层.4个季节表、底层浮游植物和细菌生物量的空间分布特征明显,均表现为从近岸的三亚河口往外海逐渐降低的趋势,三亚河的陆源输送和入海扩散是造成此分布特征的主要原因.无机营养盐中,DIN是调控浮游植物和细菌生物量的主导因子.位于热带的三亚湾,温度不成为影响二者季节差异的主要因子.浮游细菌生物量和浮游植物生物量的比值BB/PB为:0.06~0.15(平均为0.12),三亚湾浮游植物生物量和浮游细菌生物量间的相关性非常显著(P<0.01),初级生产是影响水域浮游细菌分布的重要因素.
海底边坡稳定性分析中波浪力的求解
胡涛骏, 叶银灿
2007, 29(6): 120-125.
摘要:
针对浅水区波浪的非线性特性,提出了在海底边坡稳定性分析中应用椭圆余弦波理论来研究波浪力的问题,利用非线性弥散关系建立了新的适用于整个水深范围的椭圆余弦波的近似求解方法.结合工程实例,确立了海底边坡波浪力的计算步骤,并编制了计算程序.
斜向和多向不规则波在斜坡堤上的单波越浪量的实验研究
李晓亮, 俞聿修
2007, 29(6): 126-133.
摘要:
通过三维物理模型实验对斜坡堤上斜向和多向不规则波的单波越浪量进行了研究.实验考察了入射方向为0°~45°的斜向波和方向分布宽度为0°~25°的多向波以及混凝土和扭工字块体两种护面形式.在混凝土护面堤上用Weibull分布函数拟合了单波越浪量的累积频率分布,在影响因素不同的条件下确定了分布函数中的系数和越浪比例,给出了计算单波越浪量的公式,同时对扭工字块体护面堤上大约100个波中最大的单波越浪量进行了估算.
渤海湾天津近岸海域水环境空间变异分析
朱琳, 聂红涛, 陶建华
2007, 29(6): 134-140.
摘要:
由于海岸带的地理条件和海洋动力特性的复杂性以及人类开发活动对海岸带的影响,近岸海域的生态环境系统在空间分布上有很大的变异性.基于现场实测资料,建立系统的空间变异分析模型,对海岸带生态环境空间变化规律进行分析,可以充分了解不同区域的污染特征和变化趋势.应用所构建的空间变异分析模型对渤海湾天津近岸海域的水环境特性进行分析,结合对应年份的入海流量及其变化,分析了天津渤海湾海岸带污染的主因子和区域水环境的分布特征,结果可以对海洋功能区的划分和水环境综合评价结果进行验证和补充.
入海洪水资源的海洋水库开发模式研究
高学平, 郭磊, 涂向阳, 张亚
2007, 29(6): 141-146.
摘要:
阐述了海河流域河流水环境现状和滨海地区开发汛期入海洪水资源的必要性.结合天津市海挡防护规划,提出了将永定新河河口规划的人工潟湖作为海洋水库的构想.利用三维水动力和水质耦合模型,模拟了关闭退水闸、开启退水闸等不同蓄水条件下拟建海洋水库存蓄入海洪水的水量、盐度变化过程,结果表明,蓄水时关闭退水闸水库整体的盐度较高;蓄水时适时开启退水闸可促进高盐度水的稀释和置换;取水过程引起海洋水库底层水体均匀掺混,但水库上层、中层的淡水盐度保持稳定.
研究报道
厦门近岸定点降水的化学组成及来源分析——2006年7月14日热带风暴“碧利斯”影响厦门期间
杜俊民, 陈立奇, 张远辉, 林奇, 杨绪林, 孙霞, 李伟
2007, 29(6): 147-154.
摘要:
随着工农业生产的快速发展,大量污染物通过各种途经进入大气层,而降雨的冲刷则是大气中污染物和其他营养物输入海洋的重要途经[1~8].因此研究台风降雨的化学特征对近海养殖、渔业、环境保护等具有特别重要的意义.
厦门杏林湾现代沉积速率及其影响因素研究
龙邹霞, 余兴光, 王金坑, 马豪, 曾宪章
2007, 29(6): 155-160.
摘要:
堆积在湖泊、港湾的沉积物保留了沉积物来源及人类活动影响的信息,通过对沉积物和区域自然、社会经济环境的研究可以了解自然过程及人类活动对环境变化的影响,作出环境变化的预测[1],为区域生态、环境保护和改善以及区域经济建设决策提供科学依据.铅-210具有特定的核性质(衰变类型、半衰期、衰变能量等)和地球化学行为[2],是百年时间尺度沉积物纪年的良好示踪剂[3~4],已被广泛应用于湖泊、海湾及河口等工业革命以来沉积过程的研究,并反映出较好的计年结果[5~13].本文利用铅-210对厦门杏林湾现代沉积速率进行了研究,并对比了不同时期的地形图,同时结合区域历史沿革来探讨其影响因素.
粒径趋势分析对长江南支口外沉积物输运的指示意义
王国庆, 石学法, 刘焱光, 王昆山
2007, 29(6): 161-166.
摘要:
沉积物粒径趋势分析是自20世纪80年代逐步发展起来的一种粒度分析方法,其核心是从沉积物粒度参数的空间分布变化规律中提取沉积物净输运方向的信息[1].这一方法已经成功地被应用于河流体系、湖泊、海岸带、港口、河口乃至陆架、海底峡谷等多种沉积环境中进行沉积物输运趋势的分析[2~11].目前将该方法直接应用于大河三角洲沉积体系来探讨沉积物在三角洲体系内部的输运趋势的研究还较少见.
半滑舌鳎精子的超微结构
吴莹莹, 柳学周, 王清印, 徐永江, 包振民
2007, 29(6): 167-171.
摘要:
硬骨鱼类精子的超微结构,国内外已有较为广泛的研究,一般均为鞭毛型精子,由头部、中片和尾部三部分组成.但不同种硬骨鱼的精子,其细胞核、中心粒复合体、袖套和鞭毛等的结构和形态都各有特异之处.
双色波引起的碎波拍的数值研究
马小舟, 董国海, 滕斌
2007, 29(6): 172-176.
摘要:
碎波拍是指在近岸水域沿海岸线正向传播、周期为0.5~5.0 min的波浪.碎波拍是近岸低频波浪的一种,最早由Munk[1]和Tucker[2]独立观测到并命名.