检索结果-内蒙古大学图书馆

海洋地质与第四纪地质 2024年第4期44卷 78-87页

作者：张子涵任宇鹏陶威许国辉靳梓堃中国海洋大学海洋环境与生态教育部重点实验室青岛266100 山东省海洋环境地质工程重点实验室青岛266100

高速的浊流具有强大的破坏力,威胁着海底结构物的安全。海底峡谷是浊流向深海运动的重要通道,其中许多海底峡谷具有多条分支峡谷,而分支峡谷与主干峡谷浊流发生汇流后,含沙量、速度可能会增加,进而破坏力增强。本文通过室内水槽试验和... 详细信息

高速的浊流具有强大的破坏力,威胁着海底结构物的安全。海底峡谷是浊流向深海运动的重要通道,其中许多海底峡谷具有多条分支峡谷,而分支峡谷与主干峡谷浊流发生汇流后,含沙量、速度可能会增加,进而破坏力增强。本文通过室内水槽试验和数值模拟,研究了分支峡谷中的浊流汇流到主干峡谷中含沙量和速度的变化,并与仅有主干峡谷浊流的情景进行了对比。研究发现,发生汇流时,浊流的高度、含沙量和速度在头部均有增加,在汇流发生过后会有所减小,但含沙量和速度仍大于不发生汇流时的情况。本文试验结果可为有分支峡谷发生浊流汇流的现场监测位置及项目、速度推算提供指引。

关键词：海底峡谷浊流汇流速度含沙量

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环境修复过程中溶解性有机质对镉环境行为影响研究进展

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岩矿测试 2025年第3期44卷 516-529页

作者：马嘉宝刘斯文王博吴迪魏吉鑫孙青马晨格黄毅严桃桃中国地质科学院北京100037 国家地质实验测试中心北京100037 自然资源部生态地球化学重点实验室北京100037

随着经济社会的快速发展和镉(Cd)的持续排放,Cd污染日益成为中国乃至全球面临的重大环境问题。溶解性有机质(DOM)作为有机物中最活跃的组分,其分子量通常在几Da至几百kDa之间。DOM包含的羧基、羟基、酚基等多种活性官能团是环境中诸多... 详细信息

随着经济社会的快速发展和镉(Cd)的持续排放,Cd污染日益成为中国乃至全球面临的重大环境问题。溶解性有机质(DOM)作为有机物中最活跃的组分,其分子量通常在几Da至几百kDa之间。DOM包含的羧基、羟基、酚基等多种活性官能团是环境中诸多重金属的配位体和迁移载体。DOM与Cd之间通过物理吸附、配体交换、表面络合等作用,显著影响着Cd在环境中的形态、生物可利用性、毒性和迁移转化。但从Cd污染修复的角度来看,Cd与DOM的络合作用是控制Cd修复成效的关键因素。DOM可以通过配体交换直接形成DOM-Cd二元络合物。根据DOM、Cd(Ⅱ)和矿物/金属表面阳离子(Mi/Me)的不同桥接位置,也可以形成A型或B型两种三元络合物。DOM来源多样,成分、结构复杂,不同条件下DOM对Cd呈现钝化或活化两种作用,在Cd污染原位钝化修复、淋滤修复或者植物修复中得到广泛应用。本文在总结近年来国内外相关研究基础上,对DOM和Cd的络合作用类型进行了重点评述,分析了DOM分子量、环境pH值、离子强度、温度等因素影响Cd-DOM络合作用及Cd吸附(解吸)机制,在此基础上探讨了DOM在土壤/沉积物Cd污染原位钝化修复、异位修复中的主要应用方向,这些方法有助于降低Cd污染修复环境风险和修复成本。通常情况下,小分子量DOM含有更丰富的官能团和更复杂的络合位点,容易形成可溶性DOM-Cd络合物,特别是对于分子量<30kDa的DOM组分,可向环境中释放更多的Cd;在较高pH值环境条件下,则有利于增强DOM-Cd络合物的稳定性和土壤对Cd的吸附,而高离子强度对Cd吸附有很强的抑制作用;在Cd污染修复工作中,选择腐殖化程度较高的较大分子量DOM(>30kDa),并配施铁氧化物等无机钝化剂,可明显地提升Cd污染原位钝化修复成效;在Cd的化学淋滤或植物修复中,选择小分子量DOM(<5kDa)以提高污染修复的成效。未来该领域研究建议关注三方面:①不同分子量DOM与Cd的络合作用研究,精准解析DOM内部不同组分的功能基团与Cd的络合作用。②加强多种因素影响和控制下DOM对Cd吸附与解吸、迁移转化和生物有效性研究。③加强DOM在Cd污染修复技术研究,完善DOM与Cd相互作用的数值模拟模型,为Cd污染长期观测工作提供路径指引和数据支撑,更加精准地揭示Cd在环境中的迁移转化过程。

关键词：镉溶解性有机质络合作用吸附(解吸)机制环境修复

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南极冰间湖浮游植物生物量和生物生产力时空特征及影响因素研究进展

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极地研究 2024年第2期36卷 266-285页

作者：江宁张召儒上海交通大学海洋学院上海200240 自然资源部极地科学重点实验室中国极地研究中心(中国极地研究所)上海200136

南极冰间湖在气候变化中和生态系统环境中扮演着重要角色。本文通过回顾南极罗斯海、阿蒙森海、松岛和默茨等4个冰间湖浮游植物生物量和生产力的时空分布特征和变化规律、物理环境参数和气候模态对冰间湖中叶绿素a和浮游植物水华开始及... 详细信息

南极冰间湖在气候变化中和生态系统环境中扮演着重要角色。本文通过回顾南极罗斯海、阿蒙森海、松岛和默茨等4个冰间湖浮游植物生物量和生产力的时空分布特征和变化规律、物理环境参数和气候模态对冰间湖中叶绿素a和浮游植物水华开始及持续时间的影响,得出以下几点结论:(1)罗斯海冰间湖是南极近海生物生产力最高的区域,占南大洋总生产力的28%;阿蒙森海和松岛冰间湖在37个南极冰间湖生态系统中单位面积的生产力最高;默茨冰间湖浮游植物生物量年际变化明显。(2)海冰密集度、风速和云量等物理参数与浮游植物生物量变化密切相关,其相关关系的季节性和地域特征明显。海冰密集度主要通过改变冰间湖开放水域的面积来影响可到达海表的光合有效辐射;风速通过影响水体的垂直混合强度来改变营养盐及浮游植物的垂向输运;云量对冰间湖生态系统的影响是可见光强度及紫外线辐射量之间平衡的结果。(3)在部分冰间湖,浮游植物生物量的年际变化同调控南半球高纬度气候的主要模态,如南半球环状模和半年振荡等存在显著相关性。未来工作可结合长期卫星遥感观测、现场观测和数值模拟,进一步开展气候模态对冰间湖浮游植物生物量年际变化的物理-生态耦合机制、冰间湖生态系统生产力各个尺度变异规律和机制等的深入探究,从而更好地认知极地关键海区的生物地球化学循环过程及其气候效应。

关键词：南极冰间湖浮游植物生物量时空特征环境变量气候模态

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基于钙添加的海水无机碳移除的增汇潜力研究

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中国环境科学 2024年第10期44卷 5912-5920页

作者：李硕晨李学刚贺志鹏宋金明刘珊珊王志博中国科学院海洋研究所海洋生态与环境科学重点实验室山东青岛266071 崂山实验室海洋生态与环境科学功能实验室山东青岛266237 中国科学院大学北京100049 中国科学院海洋大科学研究中心山东青岛266071 山东省渔业发展与资源养护总站山东济南250011

本研究在实验室内模拟不同初始条件,通过改变海水初始pH值、Mg/Ca比值、施加晶核等方式,定期监测海水pH值、DIC和TA的变化,探讨向海水中添加Ca^(2+)移除溶解无机碳增加海洋碳汇的潜力.实验结果表明,向海水中引入Ca^(2+),可以有效降低当... 详细信息

本研究在实验室内模拟不同初始条件,通过改变海水初始pH值、Mg/Ca比值、施加晶核等方式,定期监测海水pH值、DIC和TA的变化,探讨向海水中添加Ca^(2+)移除溶解无机碳增加海洋碳汇的潜力.实验结果表明,向海水中引入Ca^(2+),可以有效降低当前自然海水的镁钙比值(5.2),并增加碳酸钙的过饱和度,从而促进海水体系中无机碳的移除.此外,含钙化合物的无机碳移除效果与海水初始pH值呈正相关,但单纯提升海水pH值并不足以诱导碳酸钙的生成,需通过额外引入Ca^(2+)来提升碳酸钙过饱和度以实现显著无机碳移除效果.同时,实验还发现通过添加特定晶核诱导非均相沉淀,能够进一步促进海水中碳酸钙的生成,从而提高海水的无机碳移除效果,研究结果表明在施加45mmol/L的Ca^(2+)和蒙脱土晶核、初始pH值达到8.5的条件下,碳酸钙生成量最高可达959μmol/L.海水无机碳移除后将在短期内吸收大气CO_(2)增加海洋碳汇,本文研究结果为探索海洋碳增汇技术提供了新的视角和理论基础.

关键词：海水无机碳碳酸钙沉淀海水碳移除海洋碳增汇

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海洋中示踪物等值线的分形长度及其与混合效率的关系

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热带海洋学报 2024年第1期43卷 1-15页

作者：钱钰坤刘统亚张华彭世球热带海洋环境国家重点实验室中国科学院南海海洋研究所广东广州511458 中国科学院应用海洋重点实验室中国科学院南海海洋研究所广东广州511458 卫星海洋环境动力学国家重点实验室自然资源部第二海洋研究所浙江杭州310012 南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海) 广东珠海519000 中国科学院大学北京100049

涡致混合扩散是物理海洋研究中的热点和难点问题。本文基于“有效扩散”理论,研究示踪物等值线在海表地转湍流的多尺度搅拌作用下,发生拉伸、扭曲、变形、折叠等改变其几何拓扑结构的现象,并探讨了等值线分形长度的变化与混合效率的关... 详细信息

涡致混合扩散是物理海洋研究中的热点和难点问题。本文基于“有效扩散”理论,研究示踪物等值线在海表地转湍流的多尺度搅拌作用下,发生拉伸、扭曲、变形、折叠等改变其几何拓扑结构的现象,并探讨了等值线分形长度的变化与混合效率的关系。研究结果表明,在地转流场的搅拌下,示踪物的等值线会被迅速拉长,并产生丰富的精细结构。这种分形式的增长可达原长度的10~20倍,是混合效率提高的主要原因;而涡丝和锋面伴随的梯度增强虽然也有贡献,但为次要因素。另一方面,在示踪物模拟过程中,小尺度扩散会通过不可逆混合对示踪物进行均匀化,从而抹平等值线的精细结构,抑制等值线的增长,限制混合效率的提高。基于“数盒子”算法计算了等值线的分形维度,其数值在1.4到1.6之间,介于一维和二维之间。但由于地转湍流数据分辨率的限制,无法考虑更小尺度(次中尺度过程)的搅拌作用,可能低估了等值线的分形长度和混合效率。本研究将海洋混合与等值线几何特征联系了起来,初步得到了分形长度和混合效率两者的经验关系式,未来可以利用图像识别等成熟遥感技术将海洋示踪物等值线的几何特征直接转换为混合效率,为诊断分析海洋混合及其参数化提供了一种新的思路。

关键词：海洋混合地转湍流分形几何有效扩散等值线

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潜艇内波尾迹SAR成像模拟与检测方法研究

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雷达科学与技术 2025年

作者：周鹏石丽波张晰中国石油大学(华东)海洋与空间信息学院自然资源部第一海洋研究所

潜艇在水下运动产生的内波尾迹包含丰富的物理特性和电磁散射信息，其检测与分析对目标识别和海洋监测具有重要意义。然而，复杂的海面环境和内波尾迹特性使得传统方法难以实现鲁棒检测。本文围绕潜艇内波尾迹的建模、成像与检测展开研... 详细信息

潜艇在水下运动产生的内波尾迹包含丰富的物理特性和电磁散射信息，其检测与分析对目标识别和海洋监测具有重要意义。然而，复杂的海面环境和内波尾迹特性使得传统方法难以实现鲁棒检测。本文围绕潜艇内波尾迹的建模、成像与检测展开研究，提出了一种基于合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar，SAR）图像的潜艇内波尾迹探测方法。首先，构建了海面与潜艇内波尾迹的复合模型，分析了尾迹的生成机理及海面对其的影响；其次，基于电磁散射理论研究了内波尾迹的散射特性，并通过仿真验证了内波尾迹的可见性；然后，结合SAR成像机制，仿真了不同海况下的内波尾迹SAR图像；最后，提出了一种结合稀疏低秩分解的鲁棒主成分分析（Robust Principal Component Analysis， RPCA）与形态学处理的内波尾迹检测算法，有效提取了尾迹的空间分布及几何特征。实验结果表明，所提方法能够在海面背景下准确分离和检测内波尾迹，具有较高的鲁棒性和适应性，为SAR在海洋监测中的应用提供了理论支持与实践参考。

关键词：合成孔径雷达潜艇内波尾迹电磁散射尾迹检测鲁棒主成分分析形态学处理

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一次黄海爆发性气旋的观测分析和数值模拟研究

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海洋通报 2023年第5期42卷 517-526页

作者：王彬孙雅文陈胜舰张薇刘桂艳山东省海洋生态环境与防灾减灾重点实验室山东青岛266100 自然资源部北海预报减灾中心山东青岛266100

本文利用再分析资料和WRFV3.9模式(Weather Research and Forecasting Model)对2020年7月22-24日发生在黄海海域的一次爆发性气旋进行了研究,并对其演变过程和发展机制进行了详细分析。该气旋22日12 UTC在山东南部生成,入海后开始爆发... 详细信息

本文利用再分析资料和WRFV3.9模式(Weather Research and Forecasting Model)对2020年7月22-24日发生在黄海海域的一次爆发性气旋进行了研究,并对其演变过程和发展机制进行了详细分析。该气旋22日12 UTC在山东南部生成,入海后开始爆发性发展,最大加深率达到1.2 Bergeron,23日在黄海中部气压降至最低990 hPa左右,24日在韩国登陆。高空强辐散、低层的暖舌结构、水汽输送和下垫面热通量的变化增强了大气斜压性,使其迅速发展。使用WRF模式对气旋进行模拟,涡度的诊断分析表明,大气低层强斜压性主要通过涡度方程的散度项对气旋的发展起作用,对流项在涡度发展旺盛的时刻也有一定影响。海温的敏感性试验表明,海温变化对气旋移动路径和中心气压影响明显。

关键词：黄海爆发性气旋观测分析 WRF模式诊断分析

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广东沿海潮汐时空变化特征

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广东海洋大学学报 2024年第4期44卷 88-95页

作者：张峻萍仉天宇张玉璇欧紫靖周恺陈棱鉴广东海洋大学海洋与气象学院广东湛江524088/南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海)广东珠海519082 自然资源部空间海洋遥感与应用重点实验室北京100081

【目的】了解广东沿海潮汐的时空分布特征,为广东沿海工程建设和潮汐利用提供参考。【方法】以广东沿海10个观测站点2020年全年水位数据作为研究对象,通过经典调和分析和数值模式模拟分析广东沿海潮汐时空分布特征。【结果】通过不同分... 详细信息

【目的】了解广东沿海潮汐的时空分布特征,为广东沿海工程建设和潮汐利用提供参考。【方法】以广东沿海10个观测站点2020年全年水位数据作为研究对象,通过经典调和分析和数值模式模拟分析广东沿海潮汐时空分布特征。【结果】通过不同分潮数对各站点进行潮汐反演可以看出,在深圳以西,仅使用4分潮即可获得相关系数在0.9以上的反演结果,东侧区域则需要使用13分潮才可将反演结果优化至0.9以上,且气象潮对整体的优化超过0.07;潮汐特征参数的空间分布上,广东沿海的潮汐类型参数基本都维持在(0.25,1.50]区间,仅少数区域大于或小于该区间,而表征浅水效应的特征参数则仅在深圳东侧大于0.2;潮波方面平均高潮与平均低潮在数值上均呈现自东向西增强的趋势,但广东沿海的平均潮差基本维持在120~150 cm,两者增强幅度较为一致;遮浪站除6月以外气象潮SA的振幅最大(均大于50 cm)且月变化幅度也最大(变化幅度超过1 m),除1、12月外,其余各月平均潮差均在100 cm左右,较为稳定。【结论】在观测条件有限的情况下,深圳以西仅使用4分潮即可获得较好的模拟结果,以东则建议使用13分潮进行模拟,同时汕尾以东区域气象潮对模拟结果影响较大;广东沿海潮汐类型较为多样,在陆丰为正规日潮,遮浪和汕尾为不正规日潮,其他区域皆为不正规半日潮;广东附近海域的大洋潮波主要从东南角向西北方向发生累积效应,且整体上看半日分潮的的增强相较于全日分潮更为显著,其中在深圳东侧还存在较强的浅水效应;国际共享站点遮浪站除6月以外的各月份中气象潮SA的振幅最大,且月变化幅度最大的也是气象潮SA,同时遮浪站除1、12月外其余各月的高低潮变化幅度较为一致。

关键词：潮汐特征空间分布月变化广东沿海

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近海沉积物中有机碳和总氮分析的前处理方法比较研究

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海洋科学 2024年第12期48卷 102-109页

作者：王金鹏赵彬姚鹏国家环境保护水环境模拟与污染控制重点实验室生态环境部华南环境科学研究所广东广州510655 自然资源部第一海洋研究所山东青岛266061 中国海洋大学海洋化学理论与工程技术教育部重点实验室山东青岛266100

边缘海作为连接陆地和海洋的重要纽带,是陆海沉积有机碳(SOC)的重要储库。对近海SOC分析的前处理方法开展研究将为准确评估我国海洋碳储量提供技术支撑。本研究以中国近海沉积物标准物质为研究对象,通过条件实验,研究了不同前处理方法,... 详细信息

边缘海作为连接陆地和海洋的重要纽带,是陆海沉积有机碳(SOC)的重要储库。对近海SOC分析的前处理方法开展研究将为准确评估我国海洋碳储量提供技术支撑。本研究以中国近海沉积物标准物质为研究对象,通过条件实验,研究了不同前处理方法,如水洗法和熏蒸法,对沉积物中无机碳(IC)去除和总有机碳(TOC)测定结果的影响。结果表明,国内目前普遍采用的水洗法虽然在IC去除方面有优势,但是该方法存在着理论计算基础有误、操作步骤多、费时费力,本身易产生误差,受不同操作人员的影响较大等不足。银囊熏蒸法在前处理前称量样品量少,在盐酸酸雾中熏蒸一定时间后烘干即可进样分析,操作相对简便。但是,对于碳酸盐含量不同的沉积物样品,熏蒸时间的长短可能会影响到IC的去除效率,有必要针对碳酸盐含量不同的沉积物样品进行熏蒸时间优化。

关键词：近海沉积物总有机碳水洗法熏蒸法

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浮筏式贻贝养殖设施阻流效应的数值模拟

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水产学报 2024年

作者：谭益国钟威林军赵静上海海洋大学海洋科学与生态环境学院上海海洋大学海洋牧场工程技术研究中心上海海洋大学自然资源部海洋生态监测与修复技术重点实验室

为探究不同布设条件下浮筏式贻贝养殖设施的阻流效应，本研究采用计算流体力学方法（CFD）模拟了5种迎流角度、3种养殖间距下浮筏式贻贝养殖设施的流场效应。选取水体输运速度、输运通量、单串可滤水量对其阻流效应进行评价。结果显示... 详细信息

为探究不同布设条件下浮筏式贻贝养殖设施的阻流效应，本研究采用计算流体力学方法（CFD）模拟了5种迎流角度、3种养殖间距下浮筏式贻贝养殖设施的流场效应。选取水体输运速度、输运通量、单串可滤水量对其阻流效应进行评价。结果显示，在浮筏式养殖设施的影响下，养殖范围内较来流速度最高衰减程度达20.40%，垂向影响深度为6～7 m。养殖设施以0°角迎流时，阻流效应较小，而以45°及90°迎流时，养殖设施引起的水体输运通量减小幅度最大可达11.30%。当贝串养殖间距为0.80及0.70 m时，不同迎流角度条件下养殖设施阻流效应差异较小，而当养殖间距减小至0.60 m时，阻流效应更为显著。就水体输运能力而言，不同养殖间距下均表现为0°迎流条件下，中上层水体输运能力较强，30°与45°迎流角度下输运能力较弱；单串可滤水量的测算结果显示，15°迎流条件下，单串可滤水量较高。研究表明，0.7～0.8m是相对合理的养殖间距，养殖设施以15°迎流时可滤水量较佳且流速降幅较小，能保证后方贝串获取新鲜海水，综合以0～15°迎流最优。本研究可为滤食性贝类养殖设施布局优化、养殖容量测算等提供科学参考。

关键词：贻贝浮筏式养殖阻流效应迎流角度养殖间距可滤水量数值模拟

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