2003年 第25卷 第1期
2003, 25(1): 1-11.
摘要:
希尔伯特-黄变换(HHT)是近年来发展起来的一种新的时间序列信号分析方法.该文在对HHT深入研究与充分肯定的基础上,发展了信号的镜像闭合延拓和包络的极值延拓两种方法.通过几个典型的例子检验了两种方法,并与Huang等(1998,1999)进行了比较,得到了令人满意的结果.镜像闭合延拓法根据信号端点的分布特性,把镜子放在具有对称性的极值位置,通过镜像法把镜内信号映射成一个周期性的信号,不存在端点,从根本上避免了经验模态分解和希尔伯特变换的端点问题.极值延拓法简单易行,具有与镜像闭合法相当的效果,在处理非对称波形信号时更显其优越性.
希尔伯特-黄变换(HHT)是近年来发展起来的一种新的时间序列信号分析方法.该文在对HHT深入研究与充分肯定的基础上,发展了信号的镜像闭合延拓和包络的极值延拓两种方法.通过几个典型的例子检验了两种方法,并与Huang等(1998,1999)进行了比较,得到了令人满意的结果.镜像闭合延拓法根据信号端点的分布特性,把镜子放在具有对称性的极值位置,通过镜像法把镜内信号映射成一个周期性的信号,不存在端点,从根本上避免了经验模态分解和希尔伯特变换的端点问题.极值延拓法简单易行,具有与镜像闭合法相当的效果,在处理非对称波形信号时更显其优越性.
2003, 25(1): 12-18.
摘要:
利用EOF分析方法,讨论了最近20a赤道太平洋次表层温度、纬向流距平与厄尔尼诺的关系.结果表明:赤道太平洋海温距平EOF分析第一、二主分量占总量的近80%,其中第一主分量类似于厄尔尼诺模态,第二主分量类似于暖池模态;后一模态存在着突变和渐变两种过程,其中由冷位相变暖位相过程为渐变过程,而暖位相变冷位相过程为突变过程.厄尔尼诺事件是赤道西太平洋暖池突变过程的结果.赤道太平洋纬向流距平EOF的第二主分量代表赤道西太平洋潜流和东太平洋南赤道流的变化,这个模态存在着半年左右的振荡和与厄尔尼诺同位相的年际振荡两种频率.另外,它还存在明显的年代际变化.赤道西太平洋潜流和东太平洋南赤道流减弱是产生厄尔尼诺的必要条件.统计回归分析表明,赤道太平洋海温距平和纬向流距平EOF的第二特征向量的时间系数对厄尔尼诺和拉尼娜均有一定的预报意义.
利用EOF分析方法,讨论了最近20a赤道太平洋次表层温度、纬向流距平与厄尔尼诺的关系.结果表明:赤道太平洋海温距平EOF分析第一、二主分量占总量的近80%,其中第一主分量类似于厄尔尼诺模态,第二主分量类似于暖池模态;后一模态存在着突变和渐变两种过程,其中由冷位相变暖位相过程为渐变过程,而暖位相变冷位相过程为突变过程.厄尔尼诺事件是赤道西太平洋暖池突变过程的结果.赤道太平洋纬向流距平EOF的第二主分量代表赤道西太平洋潜流和东太平洋南赤道流的变化,这个模态存在着半年左右的振荡和与厄尔尼诺同位相的年际振荡两种频率.另外,它还存在明显的年代际变化.赤道西太平洋潜流和东太平洋南赤道流减弱是产生厄尔尼诺的必要条件.统计回归分析表明,赤道太平洋海温距平和纬向流距平EOF的第二特征向量的时间系数对厄尔尼诺和拉尼娜均有一定的预报意义.
2003, 25(1): 19-27.
摘要:
利用最近20 a的大气海洋资料,分析了厄尔尼诺事件与赤道太平洋西风异常以及赤道太平洋次表层海温之间的关系.结果表明,赤道西太平洋(5°S～5°N,120°～160°E)和赤道中东太平洋(5°S～5°N,160°E～160°W)西风异常都存在着与厄尔尼诺周期一致的年际变化,但前者还包含有显著的2～3个月季节内振荡.赤道西太平洋次表层冷暖水东移也呈现年和年际时间尺度的振荡周期.在厄尔尼诺发生前,赤道西太平洋次表层海水出现持续性增暖,赤道西太平洋西风异常频率加快,强度增强.随后赤道中太平洋(160°E～160°W)出现持续性(3个月以上)强西风异常(即西风爆发),并进一步向东扩展,同时次表层暖水沿着赤道波导东移到赤道东太平洋混合层,导致赤道东太平洋海表大面积异常增暖,形成一次厄尔尼诺现象.最后,模式模拟了1980～1984年赤道太平洋海温的变化,进一步证实了赤道纬向西风异常对暖水东移起着重要的作用.
利用最近20 a的大气海洋资料,分析了厄尔尼诺事件与赤道太平洋西风异常以及赤道太平洋次表层海温之间的关系.结果表明,赤道西太平洋(5°S～5°N,120°～160°E)和赤道中东太平洋(5°S～5°N,160°E～160°W)西风异常都存在着与厄尔尼诺周期一致的年际变化,但前者还包含有显著的2～3个月季节内振荡.赤道西太平洋次表层冷暖水东移也呈现年和年际时间尺度的振荡周期.在厄尔尼诺发生前,赤道西太平洋次表层海水出现持续性增暖,赤道西太平洋西风异常频率加快,强度增强.随后赤道中太平洋(160°E～160°W)出现持续性(3个月以上)强西风异常(即西风爆发),并进一步向东扩展,同时次表层暖水沿着赤道波导东移到赤道东太平洋混合层,导致赤道东太平洋海表大面积异常增暖,形成一次厄尔尼诺现象.最后,模式模拟了1980～1984年赤道太平洋海温的变化,进一步证实了赤道纬向西风异常对暖水东移起着重要的作用.
2003, 25(1): 28-41.
摘要:
利用9层15波全球大气环流谱模式研究了太平洋海温异常对南海西南季风建立早晚的影响作用.结果表明:西-中太平洋海温异常数值试验结果最能反映出南海西南季风爆发早、晚年4～5月份大气环流的差异特征.数值试验结果显示:西太平洋海温正(负)异常可导致西太平洋副高减弱(加强);中太平洋海温正(负)异常主要使得中太平洋上空的洋中槽减弱(加深);东太平洋海温正(负)异常可造成东太平洋赤道两侧高层环流产生反气旋性(气旋性)变化,孟加拉湾-南海-西太平洋热带地区出现东风(西风)异常,西太副高加强(减弱).可见西太平洋海温异常和东太平洋海温异常都可以对副高强弱变化产生明显影响,从而对南海西南季风建立早晚产生影响,只不过西太平洋海温异常的影响作用更为显著.西太平洋正(负)海温异常与中太平洋负(正)海温异常经常是同时出现的,其激发出的与向东传的Kelvin波和向西传的行星波相联系的环流异常为南海季风建立早(晚)提供有利的条件,因而这一海温分布型是影响南海西南季风建立早晚的重要影响因子.
利用9层15波全球大气环流谱模式研究了太平洋海温异常对南海西南季风建立早晚的影响作用.结果表明:西-中太平洋海温异常数值试验结果最能反映出南海西南季风爆发早、晚年4～5月份大气环流的差异特征.数值试验结果显示:西太平洋海温正(负)异常可导致西太平洋副高减弱(加强);中太平洋海温正(负)异常主要使得中太平洋上空的洋中槽减弱(加深);东太平洋海温正(负)异常可造成东太平洋赤道两侧高层环流产生反气旋性(气旋性)变化,孟加拉湾-南海-西太平洋热带地区出现东风(西风)异常,西太副高加强(减弱).可见西太平洋海温异常和东太平洋海温异常都可以对副高强弱变化产生明显影响,从而对南海西南季风建立早晚产生影响,只不过西太平洋海温异常的影响作用更为显著.西太平洋正(负)海温异常与中太平洋负(正)海温异常经常是同时出现的,其激发出的与向东传的Kelvin波和向西传的行星波相联系的环流异常为南海季风建立早(晚)提供有利的条件,因而这一海温分布型是影响南海西南季风建立早晚的重要影响因子.
2003, 25(1): 42-51.
摘要:
用后向Monte Carlo模拟方法计算多仪器水下光学系统测量水体向上辐亮度和辐照度时由测量系统阴影导致的误差,给出了这种误差与入射太阳光相对于仪器的水平方位角之间的关系,给出了测量船对测量的影响与入射太阳光天顶角之间的关系.提出了一种辐亮度仪器自阴影误差的多光谱校正方法,模拟结果表明校正后误差小于5%.
用后向Monte Carlo模拟方法计算多仪器水下光学系统测量水体向上辐亮度和辐照度时由测量系统阴影导致的误差,给出了这种误差与入射太阳光相对于仪器的水平方位角之间的关系,给出了测量船对测量的影响与入射太阳光天顶角之间的关系.提出了一种辐亮度仪器自阴影误差的多光谱校正方法,模拟结果表明校正后误差小于5%.
2003, 25(1): 52-60.
摘要:
为了研究珠江河口营养物质循环和溶解氧,建立了一个生态型水质模式.在该水质模式中营养物质以溶解无机态、碎屑有机物质、底栖物质、浮游植物和浮游动物等5种形态出现,而每种形态均分氮和磷两种形式.水质模式采用三维形式,并与斜压水动力和泥沙模式联立运行.
为了研究珠江河口营养物质循环和溶解氧,建立了一个生态型水质模式.在该水质模式中营养物质以溶解无机态、碎屑有机物质、底栖物质、浮游植物和浮游动物等5种形态出现,而每种形态均分氮和磷两种形式.水质模式采用三维形式,并与斜压水动力和泥沙模式联立运行.
2003, 25(1): 61-68.
摘要:
将生态型水质模式应用于珠江口模拟研究,模式结果较好地再现了珠江口丰水期营养物质和溶解氧的水平及垂直分布趋势,说明模式已抓住了珠江河口的动力和生化变化的关键过程.进一步的研究表明,丰水期珠江河口计算区域氮处于富裕状态,磷和光照控制着浮游植物的生长.
将生态型水质模式应用于珠江口模拟研究,模式结果较好地再现了珠江口丰水期营养物质和溶解氧的水平及垂直分布趋势,说明模式已抓住了珠江河口的动力和生化变化的关键过程.进一步的研究表明,丰水期珠江河口计算区域氮处于富裕状态,磷和光照控制着浮游植物的生长.
2003, 25(1): 69-77.
摘要:
通过对南黄海中部B10岩心的碳酸钙、常量元素和微量元素分析发现,岩心的地球化学特征基本反映了该海区晚第四纪气候变化、海面波动以及沉积物供应的变化.在玉木亚间冰期(末次冰期亚间冰期)高海面时期,黄河可能直接注入南黄海,在南黄海中部发育水下三角洲沉积.晚玉木冰期(末次冰期盛冰期),南黄海出露成陆,局部发育陆相泥炭层.冰后期(全新世)海侵到达现今80 m等深线附近的时间大约在距今13 ka。在距今11.0～10.3 ka出现新仙女木事件.全新世中晚期海面进一步上升,沉积物粒度较细,化学风化作用加强.岩心50～0 cm段沉积物中的碳酸钙、氧化钙、锶、氧化镁含量及Sr/Ba比值低,而铜等微量元素含量增加,这可能与公元1855年黄河北迁后进入南黄海中部的黄河物质减少有关.
通过对南黄海中部B10岩心的碳酸钙、常量元素和微量元素分析发现,岩心的地球化学特征基本反映了该海区晚第四纪气候变化、海面波动以及沉积物供应的变化.在玉木亚间冰期(末次冰期亚间冰期)高海面时期,黄河可能直接注入南黄海,在南黄海中部发育水下三角洲沉积.晚玉木冰期(末次冰期盛冰期),南黄海出露成陆,局部发育陆相泥炭层.冰后期(全新世)海侵到达现今80 m等深线附近的时间大约在距今13 ka。在距今11.0～10.3 ka出现新仙女木事件.全新世中晚期海面进一步上升,沉积物粒度较细,化学风化作用加强.岩心50～0 cm段沉积物中的碳酸钙、氧化钙、锶、氧化镁含量及Sr/Ba比值低,而铜等微量元素含量增加,这可能与公元1855年黄河北迁后进入南黄海中部的黄河物质减少有关.
2003, 25(1): 78-85.
摘要:
对我国海岸湿地类型、特点和分布进行了论述.通过分析指出围垦、城市与港口开发、污染、海岸侵蚀、油气资源开发、生物资源过度利用和海平面上升等环境压力因素是造成湿地退化的主要原因.综合矩阵因子分析表明,不同的海岸湿地类型所承受的环境压力和所遭受的环境退化程度是不同的,其中三角洲、海岸潟湖、砂质海岸、珊瑚礁、淤泥质海岸、滨岸沼泽和红树林等湿地类型遭受的环境压力最大,环境退化也最严重;指出了人为因素是造成海岸湿地环境退化的主要原因.
对我国海岸湿地类型、特点和分布进行了论述.通过分析指出围垦、城市与港口开发、污染、海岸侵蚀、油气资源开发、生物资源过度利用和海平面上升等环境压力因素是造成湿地退化的主要原因.综合矩阵因子分析表明,不同的海岸湿地类型所承受的环境压力和所遭受的环境退化程度是不同的,其中三角洲、海岸潟湖、砂质海岸、珊瑚礁、淤泥质海岸、滨岸沼泽和红树林等湿地类型遭受的环境压力最大,环境退化也最严重;指出了人为因素是造成海岸湿地环境退化的主要原因.
2003, 25(1): 86-92.
摘要:
在实验室条件下对厦门海域4种主要养殖贝类,僧帽牡蛎、菲律宾蛤仔、缢蛏和翡翠贻贝的滤水率进行研究.结果表明:(1)这4种贝类的滤水率范围为54～74.8cm3/(g·min),滤水率大小顺序依次为僧帽牡蛎、缢蛏、翡翠贻贝、菲律宾蛤仔;(2)单位体重滤水率与个体大小之间呈负幂函数关系(FR=aWb,FR'=aWb-1),b-1值范围在-0.435 6～-0.392之间;(3)僧帽牡蛎和菲律宾蛤仔对中肋骨条藻的滤水率高于对塔马亚历山大藻和锥状施克里普藻的滤水率;(4)僧帽牡蛎和菲律宾蛤仔滤水率与藻类密度之间呈现负幂函数关系(FR'=aDb-1),其b-1值分别为-0.143和-0.215 2.
在实验室条件下对厦门海域4种主要养殖贝类,僧帽牡蛎、菲律宾蛤仔、缢蛏和翡翠贻贝的滤水率进行研究.结果表明:(1)这4种贝类的滤水率范围为54～74.8cm3/(g·min),滤水率大小顺序依次为僧帽牡蛎、缢蛏、翡翠贻贝、菲律宾蛤仔;(2)单位体重滤水率与个体大小之间呈负幂函数关系(FR=aWb,FR'=aWb-1),b-1值范围在-0.435 6～-0.392之间;(3)僧帽牡蛎和菲律宾蛤仔对中肋骨条藻的滤水率高于对塔马亚历山大藻和锥状施克里普藻的滤水率;(4)僧帽牡蛎和菲律宾蛤仔滤水率与藻类密度之间呈现负幂函数关系(FR'=aDb-1),其b-1值分别为-0.143和-0.215 2.
2003, 25(1): 93-99.
摘要:
对两个不同地理种群的栉孔扇贝的3个群体——俄罗斯种群(R)、中国种群野生群体(CW)和养殖群体(CC)及其3个杂交组合F1代生长发育各组合40～50只进行了3次测定比较研究.结果表明,在壳长、壳宽、壳高、活体重4个生长发育指标上均表现不同程度的杂种优势,2月龄时CW♀×R♂杂交效果最好;3月龄时3个杂交组合的杂种优势均较大,但差异不显著;4月龄时各杂交组合的杂种优势明显,尤其是活体重的杂种优势突出,以R♀×CC♂杂交效果最好;3个亲本群体各个性状的测定性能表现在2,3月龄以俄罗斯种群较好,4月龄以中国养殖群体较好.中国种群2月龄野生群体较养殖群体生长发育快,3月龄时其生长发育差异不显著,4月龄养殖群体生长发育快.
对两个不同地理种群的栉孔扇贝的3个群体——俄罗斯种群(R)、中国种群野生群体(CW)和养殖群体(CC)及其3个杂交组合F1代生长发育各组合40～50只进行了3次测定比较研究.结果表明,在壳长、壳宽、壳高、活体重4个生长发育指标上均表现不同程度的杂种优势,2月龄时CW♀×R♂杂交效果最好;3月龄时3个杂交组合的杂种优势均较大,但差异不显著;4月龄时各杂交组合的杂种优势明显,尤其是活体重的杂种优势突出,以R♀×CC♂杂交效果最好;3个亲本群体各个性状的测定性能表现在2,3月龄以俄罗斯种群较好,4月龄以中国养殖群体较好.中国种群2月龄野生群体较养殖群体生长发育快,3月龄时其生长发育差异不显著,4月龄养殖群体生长发育快.
2003, 25(1): 100-109.
摘要:
应用透空壁内流体速度与壁两侧的压力差成正比的线性模型,研究了斜向波与无限多个开孔沉箱的相互作用.依照结构物的几何形状,把整个流域分成无限多个子域,在每个子域内应用特征函数展开法对速度势进行展开.对于沉箱内的波浪运动,引入相位差概念;在构造反射波模型时,考虑了结构物的几何形状影响.列举出物理模型实验结果与数值实验结果的比较,可以看出两者吻合较好.进一步的数值计算验证表明,当孔隙系数无限大时,开孔墙前后的速度非常接近.在低频入射波作用下,垂直于沉箱的水平力随角度的变大而减小,平行于沉箱排列方向的力则变大.
应用透空壁内流体速度与壁两侧的压力差成正比的线性模型,研究了斜向波与无限多个开孔沉箱的相互作用.依照结构物的几何形状,把整个流域分成无限多个子域,在每个子域内应用特征函数展开法对速度势进行展开.对于沉箱内的波浪运动,引入相位差概念;在构造反射波模型时,考虑了结构物的几何形状影响.列举出物理模型实验结果与数值实验结果的比较,可以看出两者吻合较好.进一步的数值计算验证表明,当孔隙系数无限大时,开孔墙前后的速度非常接近.在低频入射波作用下,垂直于沉箱的水平力随角度的变大而减小,平行于沉箱排列方向的力则变大.
2003, 25(1): 110-119.
摘要:
在曲线坐标系下,建立了缓变水深水域波浪传播的数值模拟模型.模型适宜于复杂变化的边界形状,克服了各种代数坐标变换的局限性.在建立模型时,将原始的椭圆型缓坡方程的近似型式——依赖时间变化的抛物型方程,作为控制方程,既克服了一般抛物近似方法的缺点,又便利了方程的求解;从开边界条件、不同反射特性的固壁边界条件相统一的表达式出发,对边界条件进行处理;用ADI法数值求解控制方程.对模型的验证表明,数值解与物模实验值吻合良好,模型对于具有复杂边界的工程实际有较强的适应性.
在曲线坐标系下,建立了缓变水深水域波浪传播的数值模拟模型.模型适宜于复杂变化的边界形状,克服了各种代数坐标变换的局限性.在建立模型时,将原始的椭圆型缓坡方程的近似型式——依赖时间变化的抛物型方程,作为控制方程,既克服了一般抛物近似方法的缺点,又便利了方程的求解;从开边界条件、不同反射特性的固壁边界条件相统一的表达式出发,对边界条件进行处理;用ADI法数值求解控制方程.对模型的验证表明,数值解与物模实验值吻合良好,模型对于具有复杂边界的工程实际有较强的适应性.
2003, 25(1): 120-127.
摘要:
在过去的几十年中,国内外气象专家关于ENSO对中国中东部降水与旱涝的影响研究比较多,20世纪70年代,陈烈庭[1]提出赤道东太平洋海温是通过赤道地区的平均纬圈环流、105°～130°E的平均经圈环流这一重要环节影响江淮流域汛期降水的.20世纪80年代,史久恩等[2]、李麦村等[3]分别研究了厄尔尼诺事件及赤道太平洋海温与我国汛期降水的关系,符棕斌[4]研究了ENSO的年际变化及其对长江流域梅雨的影响关系.
在过去的几十年中,国内外气象专家关于ENSO对中国中东部降水与旱涝的影响研究比较多,20世纪70年代,陈烈庭[1]提出赤道东太平洋海温是通过赤道地区的平均纬圈环流、105°～130°E的平均经圈环流这一重要环节影响江淮流域汛期降水的.20世纪80年代,史久恩等[2]、李麦村等[3]分别研究了厄尔尼诺事件及赤道太平洋海温与我国汛期降水的关系,符棕斌[4]研究了ENSO的年际变化及其对长江流域梅雨的影响关系.
2003, 25(1): 128-131.
摘要:
紫菜为我国重要的大型经济海藻,在开发利用紫菜种质资源的过程中,种质混杂问题,长期以来一直是困扰其应用的严重问题.分子标记技术,如RAPD技术、AFLP技术、SSR技术克服了传统的形态分类学方法的诸多缺点,已经广泛应用于农作物的种质资源鉴定中[1-5].但是在海藻种质鉴定中的应用刚刚起步[6].
紫菜为我国重要的大型经济海藻,在开发利用紫菜种质资源的过程中,种质混杂问题,长期以来一直是困扰其应用的严重问题.分子标记技术,如RAPD技术、AFLP技术、SSR技术克服了传统的形态分类学方法的诸多缺点,已经广泛应用于农作物的种质资源鉴定中[1-5].但是在海藻种质鉴定中的应用刚刚起步[6].
2003, 25(1): 132-137.
摘要:
白斑综合症病毒(white spot syndrome virus,WSSV)是近年来危害我国乃至世界对虾养殖业的主要流行病原[1-4].WSSV病毒暴发流行范围广、致病性强,自出现以来给对虾养殖业造成了巨大的损失.对虾病毒病的发生是对虾自身的健康状况、病原生物,以及环境条件等各种因素综合作用的结果,外界环境因子或者内环境的变化会引起对虾机体抵抗力下降,从而易受病原生物的感染而发病;同时病原生物的侵入又使机体免疫能力下降而更易受环境因子的胁迫导致疾病突发,因此研究环境因子对病原生物以及对虾抗病力的影响是确保养殖业健康发展的重要环节.
白斑综合症病毒(white spot syndrome virus,WSSV)是近年来危害我国乃至世界对虾养殖业的主要流行病原[1-4].WSSV病毒暴发流行范围广、致病性强,自出现以来给对虾养殖业造成了巨大的损失.对虾病毒病的发生是对虾自身的健康状况、病原生物,以及环境条件等各种因素综合作用的结果,外界环境因子或者内环境的变化会引起对虾机体抵抗力下降,从而易受病原生物的感染而发病;同时病原生物的侵入又使机体免疫能力下降而更易受环境因子的胁迫导致疾病突发,因此研究环境因子对病原生物以及对虾抗病力的影响是确保养殖业健康发展的重要环节.
2003, 25(1): 138-142.
摘要:
几丁质是海洋中居首位的多糖物质,它是虾、蟹壳的主要成分,同时广泛存在于昆虫外骨骼及真菌的细胞壁中.许多生物包括植物、细菌、真菌和一些无脊椎动物与脊椎动物都能够产生几丁质酶降解几丁质,其中细菌利用几丁质酶降解几丁质作为生活所需碳源和氮源.从生态角度来看,几丁质酶在自然界几丁质循环过程中扮演了重要角色,作为对环境的适应,多种微生物都带有完整的几丁质酶系.
几丁质是海洋中居首位的多糖物质,它是虾、蟹壳的主要成分,同时广泛存在于昆虫外骨骼及真菌的细胞壁中.许多生物包括植物、细菌、真菌和一些无脊椎动物与脊椎动物都能够产生几丁质酶降解几丁质,其中细菌利用几丁质酶降解几丁质作为生活所需碳源和氮源.从生态角度来看,几丁质酶在自然界几丁质循环过程中扮演了重要角色,作为对环境的适应,多种微生物都带有完整的几丁质酶系.
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