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西太平洋洋流系统对海平面高度变化的响应:基于区域海洋模式(ROMS)试验

海洋地质与第四纪地质 2025年第2期45卷 12-21页

作者：李振覃国金朱广坤李兴锐张彧瑞厦门大学海洋与地球学院近海海洋环境科学国家重点实验室厦门361102

地质历史时期海平面变化叠加在板块运动之上,引起海岸线进退、沿海和陆架区域出露或淹没,从而影响全球大洋环流格局和区域海洋系统。本研究聚焦西太平洋对极端海平面升降的响应,使用区域海洋模式(ROMS)探讨末次盛冰期(LGM)情景下极端低... 详细信息

地质历史时期海平面变化叠加在板块运动之上,引起海岸线进退、沿海和陆架区域出露或淹没,从而影响全球大洋环流格局和区域海洋系统。本研究聚焦西太平洋对极端海平面升降的响应,使用区域海洋模式(ROMS)探讨末次盛冰期(LGM)情景下极端低海平面SLdrop120(海平面下降120 m)和全球大陆冰盖融化情况下极端高海平面SLrise65(海平面上升65 m)对该区域温盐格局和主要洋流的影响。研究结果显示,海平面升降对该区域洋流系统有重要非线性影响,而对温盐格局影响主要体现在边缘海或靠近大陆边缘区域,且可以通过贯通性变化来解释这些差异。与现代海平面相比,极端低海平面导致近岸陆架海出露、台湾海峡关闭等,切断了西边界流入侵南海,导致东海的黑潮输运向外海方向移动,主轴断面流量减少。与前人考虑LGM冰期气候态的研究结果相比,此减少趋势说明LGM时期海平面降低和冰期气候驱动的效应相抵消。而高海平面则引起岸线向陆推移,渤海等近海海域面积增加、台湾海峡拓宽,使得西边界流向西拓展,对黑潮主流结构有分流作用。关于控制太平洋和印度洋交换的印尼贯穿流ITF,其西支路径因水深较浅而对海平面变化响应更明显。在极端低海平面情景下,卡里马塔海峡关闭、ITF的西支被切断,来自西支的淡水阻塞效应因此消失,这导致通过望加锡海峡的流量反而增加了2.31 Sv(1Sv=1×10^(6)m^(3)/s);相反,在高海平面情景下,西侧的卡里马塔海峡和望加锡海峡均变宽,同时托雷斯海峡打开,使得进入印度洋的流量比现在海平面情景增大。这些结果表明,西太平洋黑潮和印尼贯穿流对海岸线变迁的响应呈非线性规律,并强调了地质历史演化过程中海平面变化对区域洋流的重要作用。

关键词：区域海洋模式(ROMS) 东海黑潮(KC) 印尼贯穿流(ITF) 大陆冰量变化极端海平面升降

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古气候模拟中古地理边界条件重建的不确定性研究

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古地理学报 2025年第1期27卷 195-208页

作者：朱广坤张彧瑞覃国金近海海洋环境科学国家重点实验室厦门大学海洋与地球学院福建厦门361102

随着气候模式在古气候研究中的应用越发广泛,更加准确的古地理边界条件重建成为研究深时气候变化机制的关键,而古地理边界条件重建过程中的不确定性却少有人关注。本研究基于古海陆分布、古海深、古地形重建方法及资料选择,研究古地理... 详细信息

随着气候模式在古气候研究中的应用越发广泛,更加准确的古地理边界条件重建成为研究深时气候变化机制的关键,而古地理边界条件重建过程中的不确定性却少有人关注。本研究基于古海陆分布、古海深、古地形重建方法及资料选择,研究古地理边界条件重建过程中的不确定性以及其对气候模式模拟结果的影响。结果显示,重建过程中板块运动模型的选择、海陆分布的修正、海洋洋壳年龄数据的更新、大洋深度—洋壳年龄关系模型选择、沉积物模型选择以及古地形高度代用指标的选择都会导致不同的古地理边界条件重建结果。更重要的是,这种古地理边界条件的差异会进一步影响模式模拟结果中的温度、盐度以及洋流等重要的气候环境变量。这表明重建气候模式中古地理边界条件时需根据具体需求合理选择重建资料,同时也需基于密集和可靠的代用指标进一步优化重建资料,从而减少古地理边界条件对古气候模式结果可靠性的影响。

关键词：古气候气候模式古地理重建古气候边界条件古气候模拟

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基于AlGaN的大功率深紫外LED技术在冷链物流消毒中的应用研究

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激光与光电子学进展 2025年

作者：余路成杨仕铌王轶蒙刘才育杨卯伟娄亚筱许飞雅陈小红李凌蔡端俊厦门大学物理科学与技术学院福建省半导体材料与应用重点实验室厦门大学海洋与地球学院近海海洋环境科学国家重点实验室

随着全球贸易的迅猛增长，冷链物流已经成为确保食品和药品安全及有效性的重要一环。本研究针对冷链物流中微生物和病毒存活问题，特别是新型冠状病毒（SARS-COV-2）在低温下长时间存活的风险，开发了一种新型的大功率深紫外LED消毒技... 详细信息

随着全球贸易的迅猛增长，冷链物流已经成为确保食品和药品安全及有效性的重要一环。本研究针对冷链物流中微生物和病毒存活问题，特别是新型冠状病毒（SARS-COV-2）在低温下长时间存活的风险，开发了一种新型的大功率深紫外LED消毒技术。文章首先介绍了基于铝镓氮（AlGaN）材料的深紫外发光二极管（UVC-LED）芯片的设计和制备过程，随后通过控制水的冻结速率制备了不同透明度的冰层，并利用COMSOL软件模拟了光波在冰层中的传播特性。实验部分验证了深紫外LED器件在穿透冰层时的杀菌效果，并评估了其对新冠病毒的消杀能力。结果表明，大功率深紫外LED技术在冷链物流消毒中展现出高效和可靠的性能。本研究的发现为深紫外发光器件在冷链物流消毒领域的应用提供了科学依据，并为未来技术的发展和优化奠定了基础。

关键词：冷链物流消毒技术深紫外LED AlGaN 冰层穿透新冠病毒消杀

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循环海洋生物产业重新设计和从头设计

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中国科学院院刊 2025年第1期40卷 204-215页

作者：张卫张树峰周涵韬戴民汉澳大利亚弗林德斯大学阿德莱德SA 5001 澳大利亚国家海洋生物产品联合研究中心阿德莱德SA 5067 厦门大学近海海洋环境科学国家重点实验室厦门361102 福建省海洋科学与技术创新实验室(鹭江创新实验室) 厦门361102

未来海洋生物产业,以先进绿色生物智造和高值海洋生物产品为鲜明特色,是海洋战略性新兴产业的重要组成。文章创新性地提出了一种新型产业模式——循环海洋生物产业,该模式旨在实现海洋生物资源的可持续利用与生态环境保护的和谐共生。... 详细信息

未来海洋生物产业,以先进绿色生物智造和高值海洋生物产品为鲜明特色,是海洋战略性新兴产业的重要组成。文章创新性地提出了一种新型产业模式——循环海洋生物产业,该模式旨在实现海洋生物资源的可持续利用与生态环境保护的和谐共生。通过深入分析全球及中国海洋生物产业在可持续发展框架下的现状、面临的挑战和潜在的发展机遇,提出了针对中国海洋生物产业进行重新设计和从头设计的系统性创新理论框架、实践方法及实施路径,并对未来循环海洋生物产业的关键发展方向进行了展望。

关键词：海洋生物资源循环海洋生物产业重新设计从头设计可持续发展

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欧亚大陆积雪对夏季风爆发前后华南前汛期降水的不同影响机制

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中国科学:地球科学 2025年第3期55卷 908-924页

作者：肖志祥段安民陈宇航韦晨罗小莉南宁师范大学地理科学与规划学院南宁530001 厦门大学海洋与地球学院近海海洋环境科学国家重点实验室厦门361102 广西壮族自治区气候中心南宁530022

欧亚大陆积雪与华南前汛期降水在年际尺度上具有非常密切的联系.本研究揭示了欧亚大陆三月份雪盖异常对夏季风爆发前后华南前汛期两个阶段降水的不同调控机制.华南夏季风爆发前,东欧西部地区的异常雪盖可以激发出一个向东南方向传播的... 详细信息

欧亚大陆积雪与华南前汛期降水在年际尺度上具有非常密切的联系.本研究揭示了欧亚大陆三月份雪盖异常对夏季风爆发前后华南前汛期两个阶段降水的不同调控机制.华南夏季风爆发前,东欧西部地区的异常雪盖可以激发出一个向东南方向传播的波列影响中亚地区,使得中亚地区出现异常气旋式环流.该气旋式异常环流增强了中纬度西风气流,并有利于纬向风异常波列传播到东亚地区,使得东亚副热带西风急流和西北太平洋副热带高压均得到增强.因此,华南地区在上层辐散、垂直上升运动和水汽辐合都得到增强的有利条件下触发了更多降水.然而在夏季风爆发后,东欧东部和贝加尔湖以东地区三月份的雪盖异常将使得华南地区降雨受到抑制.东欧和贝加尔湖东部地区的积雪异常分别激发出向东南和向南的波列传播到低纬地区,这两个波列大大增强了西北太平洋副热带高压.东欧东部地区的异常雪盖激发的波列有利于西北太平洋地区上空出现负位势高度异常,使得该地区反气旋式环流斜压性增强,从而在下沉气流控制下华南地区降水受到抑制.数值试验的结果进一步强有力验证了欧亚大陆异常雪盖对华南前汛期两个阶段降水的不同调控作用.

关键词：欧亚大陆雪盖前汛期降水华南波列

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基于NELDER-MEAD算法的SAR等效雷达速度估计方法

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现代雷达 2025年第4期47卷 29-37页

作者：汪瑜刘保昌何宜军耿旭朴项海兵乔思奇南京信息工程大学电子与信息工程学院江苏南京210044 南京信息工程大学海洋科学学院江苏南京210044 厦门大学近海海洋环境科学国家重点实验室福建厦门361005 中国电子科技集团公司第三十八研究所孔径阵列与空间探测安徽省重点实验室安徽合肥230088

等效雷达速度是实现合成孔径雷达(SAR)成像的重要参数,可直接影响到SAR图像的聚焦效果。目前可通过轨道、姿态数据估计出等效雷达速度,但数据难获取,而通过SAR回波数据利用已有的自聚焦技术估计等效雷达速度又存在精度不高,速度慢等问... 详细信息

等效雷达速度是实现合成孔径雷达(SAR)成像的重要参数,可直接影响到SAR图像的聚焦效果。目前可通过轨道、姿态数据估计出等效雷达速度,但数据难获取,而通过SAR回波数据利用已有的自聚焦技术估计等效雷达速度又存在精度不高,速度慢等问题。文中提出基于NELDER-MEAD搜索算法的SAR等效雷达速度估计方法,该方法利用图像对比度与最优化理论,通过搜索某个速度值使得SAR图像的对比度最大化,进而估计出等效雷达速度。该方法不指定搜索范围,可以在宽松的初始值下快速估计出稳定的、准确的等效雷达速度,实现较高精度的SAR成像。为星载SAR等效雷达速度的估计提供了可靠的求解方法和思路,在实践层面对研究SAR成像精度具有实际的应用价值。

关键词： NELDER-MEAD算法等效雷达速度估计 SAR成像最优化理论

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从人为放射性核素^(137)Cs看福岛核事故对中国海的影响

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科学通报 2012年第4期57卷 3100-3108页

作者：吴俊文周宽波戴民汉厦门大学近海海洋环境科学国家重点实验室厦门361005

2011年4～6月在中国海采集了海水样品,用低本底能谱测定了海水137Cs活度,旨在评估福岛核事故对中国海、特别是对东海的影响.在观测期,中国海137Cs活度为0.75±0.07～1.43±0.08Bqm3,平均值为1.12±0.08Bqm3.东海表层137Cs... 详细信息

2011年4～6月在中国海采集了海水样品,用低本底能谱测定了海水137Cs活度,旨在评估福岛核事故对中国海、特别是对东海的影响.在观测期,中国海137Cs活度为0.75±0.07～1.43±0.08Bqm3,平均值为1.12±0.08Bqm3.东海表层137Cs水平分布在内陆架最高,沿岸和外陆架均较低;在垂直分布上,137Cs在表层最高,并呈随深度逐渐降低.这种分布特征主要受控于137Cs大气沉降输入以及随后的决定于不同水团间的混合效应.针对东海而言,137Cs在水柱中的储量为93Bqm2,大气输入通量为5.4～42.9mBqm2d1,平均为32.2mBqm2d1,在东海的停留时间为45～95d,平均为66d;总体而言,福岛核事故对东海137Cs的影响小于切尔诺贝利事故,其输入的总量对东海的影响不显著.

关键词：福岛核事故人为放射性核素 137Cs 放射性污染中国海大气沉降

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水库型河流溶解有机物三维荧光光谱的平行因子分析

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光谱学与光谱分析 2011年第2期31卷 427-430页

作者：郭卫东杨丽阳王福利陈文昭王新红洪华生厦门大学近海海洋环境科学国家重点实验室福建厦门361005

利用三维荧光光谱(EEMs)并结合平行因子分析(PARAFAC)模型,研究了2008年6月"水库型"河流闽江中溶解有机物(DOM)的荧光组分特征及其分布变化,以探讨河流DOM的来源、动力学过程及主要控制因素。闽江DOM包括类腐殖质组分C1(<2... 详细信息

利用三维荧光光谱(EEMs)并结合平行因子分析(PARAFAC)模型,研究了2008年6月"水库型"河流闽江中溶解有机物(DOM)的荧光组分特征及其分布变化,以探讨河流DOM的来源、动力学过程及主要控制因素。闽江DOM包括类腐殖质组分C1(<250,325/424nm)、C2(270,395/482nm)与类蛋白质组分C3(<250,280/358nm)等三种荧光组分,其中类腐殖质组分占绝对优势。利用荧光组分可对上游三条支流之间的混合进行灵敏的指纹示踪。闽江干流DOM荧光组分的含量基本一致,反映了大型水库修建对闽江有机碳循环尚未产生显著影响。利用相关和主成分分析揭示出闽江类腐殖质组分主要来源于流域土壤的冲刷,它与吸收系数a(355)之间的关系密切;而类蛋白质组分主要在水环境中产生,可用于示踪水体中总溶解氮(TDN)的变化。利用荧光组分的多元线性回归可有效地对溶解有机碳(DOC)的含量进行示踪,表明EEMs-PARAFAC是研究河流DOM动力学过程的重要手段。

关键词：溶解有机物激发发射矩阵光谱平行因子分析水库闽江

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pH值对雨水中溶解有机物荧光光谱特征的影响

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光谱学与光谱分析 2012年第1期32卷 137-141页

作者：邓荀郭卫东卓健富厦门大学近海海洋环境科学国家重点实验室福建厦门361005

利用三维荧光光谱研究了pH值改变对雨水中溶解有机物(DOM)荧光组分及荧光指数的影响。2009年夏季在厦门湾采集了一个具有正常pH值的雨水样品,利用平行因子分析(PARAFAC)识别出雨水DOM具有6个荧光组分,包括4个类腐殖质(C1,C3,C4和C5)、1... 详细信息

利用三维荧光光谱研究了pH值改变对雨水中溶解有机物(DOM)荧光组分及荧光指数的影响。2009年夏季在厦门湾采集了一个具有正常pH值的雨水样品,利用平行因子分析(PARAFAC)识别出雨水DOM具有6个荧光组分,包括4个类腐殖质(C1,C3,C4和C5)、1个类蛋白质(C2)以及1个未知组分(C6)。当pH值从初始的5.7增加到10.7,C1,C3和C5的荧光强度均呈增加趋势,而C4及C6的荧光强度则不断减小,导致类腐殖质组分所占比例不断增大;而当pH值减小、酸性增强时则呈相反的变化趋势,且未知组分C6所占比例占优势。类蛋白质组分C2的荧光强度及所占比例随pH变化基本保持不变。荧光指数(FI)、腐殖化指数(HIX)和自生源指标(BIX)也都受到pH值变化的影响。本研究表明,在雨水DOM光谱研究中,应同时测定、报道样品的pH值以便评估雨水荧光特性的"pH效应"。

关键词：溶解有机物雨水 pH 三维荧光光谱平行因子分析

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大沽河流域地下水溶解有机物的三维荧光光谱特征(英文)

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光谱学与光谱分析 2013年第9期33卷 2460-2465页

作者：王超郭卫东郭占荣魏珈章斌马志勇厦门大学近海海洋环境科学国家重点实验室海洋与地球学院福建厦门361005

利用三维荧光光谱研究了大沽河流域地下水中溶解有机物(DOM)的荧光组分类型及其空间分布与变化,并与地表河水进行了比较。基于平行因子分析模型在大沽河流域识别出2个类腐殖质组分及1个类蛋白质组分。研究区域上、下游地下水中各荧光组... 详细信息

利用三维荧光光谱研究了大沽河流域地下水中溶解有机物(DOM)的荧光组分类型及其空间分布与变化,并与地表河水进行了比较。基于平行因子分析模型在大沽河流域识别出2个类腐殖质组分及1个类蛋白质组分。研究区域上、下游地下水中各荧光组分的强度低,但中游区域呈现高值区,与人为污染的下渗输入以及为阻止海水入侵而修建的截渗墙对地下水循环模式的改变有关。地下水DOM以类腐殖质组分为主,类蛋白质组分平均只占15%,不及地表河水的一半,其新鲜度指数(β/α)也低于河水但荧光指数(FI)、腐殖化指数(HIX)高于河水,表明地下水DOM的腐殖化程度更高,与地下水停留时间长、微生物降解作用的贡献更为显著有关。本研究揭示,三维荧光指纹技术可区分天然背景及人为活动对地下水中DOM含量及性质的影响,是研究地下水环境中的碳循环过程及其影响因素的有用工具。

关键词：溶解有机物地下水三维荧光光谱平行因子分析大沽河

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