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体散射函数及衰减系数快速剖面仪的研发及应用

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热带海洋学报 2024年第2期43卷 1-11页

作者：李彩刘聪张现清陈飞肖志会杨泽明郑媛宁周雯许占堂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510301 中国科学院大学北京100049 中国科学院南海海洋研究所仪器中心广东广州510301

水体体散射函数(volume scattering function, VSF,β(θ,λ))、吸收系数a(λ)及衰减系数c(λ)是海水固有光学特性的基础性参数,基于上述参数可以进一步推算得到水体所有特征性光学特性参数,进而为海洋初级生产力、全球碳循环等基础和... 详细信息

水体体散射函数(volume scattering function, VSF,β(θ,λ))、吸收系数a(λ)及衰减系数c(λ)是海水固有光学特性的基础性参数,基于上述参数可以进一步推算得到水体所有特征性光学特性参数,进而为海洋初级生产力、全球碳循环等基础和前端领域研究以及水色遥感、水环境监测及灾害预警、水下光场分布、目标追踪、光伏发电等军民融合领域的应用和发展提供重要的数据支撑。受限于体散射函数的强方向性,其测量技术难度大且发展不成熟。文章以高角度分辨率多角度体散射函数及衰减系数高频剖面测量为目标,研发了可同步获取17个角度体散射函数、水体衰减系数、剖面深度及温度信息的快速剖面测量仪(volume scattering and attenuation meter,VSAM),其测量频率最高可达20Hz,体散射函数测量角度范围为10°~170°,角度分辨率10°,剖面最大工作深度200m。利用VSAM对三亚湾和崖州湾水体光学特性分布进行剖面调查研究:整体上,崖州湾和三亚湾水体体散射函数及衰减系数均存在较大的水平、垂直及角度(体散射函数)变化特征;同一水层,自西向东衰减及体散射函数呈递减趋势;同一站位,衰减及体散射函数随剖面深度呈递增趋势;前向10°体散射函数最大,后向120°体散射函数最小,前后向体散射函数相差2个数量级甚至更高。结合同期获取的水体浊度和叶绿素浓度剖面调查结果发现,浊度是崖州湾水体体散射函数及衰减系数显著高于三亚湾的主导贡献者,且上述海域水体浊度与颗粒物散射βp(90°, 650)及衰减cp(6 50)具有很好的线性相关性。VSAM测得的衰减系数及后向体散射函数分别与Viper(Trios公司,德国)及ECO-VSF3 (Seabird公司,美国)测量结果在剖面分布上具有较好的一致性。

关键词：体散射函数衰减系数剖面测量三亚湾崖州湾

深水隔水管-防喷器组耦合系统动力学建模与仿真验证

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振动与冲击 2024年第11期43卷 1-8页

作者：畅元江王仕超李健刘秀全中国石油大学(华东)海洋油气装备与安全技术研究中心山东青岛266580

在深水钻井过程中,隔水管与防喷器组系统是整个作业环节的重要一环。由于在作业过程中面临着诸多风险,因此,建立精确的隔水管-防喷器组耦合系统力学分析模型,准确分析其力学行为和性能,对指导钻井作业安全进行具有重要意义。目前大多只... 详细信息

在深水钻井过程中,隔水管与防喷器组系统是整个作业环节的重要一环。由于在作业过程中面临着诸多风险,因此,建立精确的隔水管-防喷器组耦合系统力学分析模型,准确分析其力学行为和性能,对指导钻井作业安全进行具有重要意义。目前大多只关注于对隔水管的独立建模而忽视防喷器组的潜在影响,这将导致所建模型与实际情况存在差异,使得隔水管系统的力学特性无法得到精确分析。提出了隔水管与防喷器组刚柔耦合概念,推导耦合系统动能、势能,采用拉格朗日方法建立理论模型,用Newmark-β直接积分法对动力学模型进行数值计算。采用ADAMS软件进行了仿真建模,开展不同工况条件下的动态响应对比分析。结果表明,理论模型得到的隔水管横向位移包络线、弯矩包络线、隔水管中部节点横向位移时程曲线和底部弯矩时程曲线与ADAMS仿真结果吻合良好,从而表明了该理论模型的重要性,可为我国隔水管的设计和分析提供参考和支持。

关键词：深水隔水管防喷器组刚柔耦合仿真计算动态响应分析

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海洋环境数据交易定价的关键基础与相关机制

热带海洋学报 2024年第5期43卷 172-179页

作者：郭朴王晓芳李翠田尹毅孔小丽张红玉于红兵刘云旭王志远中国科学院南海海洋研究所海洋环境工程中心广东广州510301

海洋环境数据作为发展海洋经济的重要基础性要素,其市场化机制的相关理论与实践均处于探索起步阶段。数据交易定价是在交易过程中对数据资源及其通过加工形成的数据产品和服务进行定价,作为数据交易开展的重点和前提,数据交易定价是数... 详细信息

海洋环境数据作为发展海洋经济的重要基础性要素,其市场化机制的相关理论与实践均处于探索起步阶段。数据交易定价是在交易过程中对数据资源及其通过加工形成的数据产品和服务进行定价,作为数据交易开展的重点和前提,数据交易定价是数据要素市场化的关键环节。文章基于海洋环境数据特征分析了其交易定价的部分关键基础,包括相关的基本概念、数据确权和价值评估,进而讨论了交易定价的相关机制,包括定价主体、定价方法以及定价策略,最后基于上述分析在海洋环境数据的权益分配和交易平台建设等方面提出了建议。

关键词：海洋环境数据数据交易定价数据资产估值数据权益

埃迪卡拉纪晚期年龄新制约：陕西宁强高家山剖面碳酸盐岩和锆石U-Pb年龄证据

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地质通报 2024年

作者：高继苇黄子航孙子威王晓红刘瑾肖媛媛中国科学院海洋地质与环境重点实验室中国科学院地质与地球物理研究所中国科学院大学崂山实验室中国科学院海洋研究所所级公共技术中心山东科技大学地球科学与工程学院中国科学院海洋大科学中心

高家山剖面是研究埃迪卡拉纪末期环境变化和生物多样性的重要窗口，因此确定其地层年龄具有十分重要的意义，然而对该剖面年龄的准确制约尚存争议。高家山剖面自上而下可分为藻白云岩段、高家山段、碑湾段。本文选择这三段碳酸盐岩和高... 详细信息

高家山剖面是研究埃迪卡拉纪末期环境变化和生物多样性的重要窗口，因此确定其地层年龄具有十分重要的意义，然而对该剖面年龄的准确制约尚存争议。高家山剖面自上而下可分为藻白云岩段、高家山段、碑湾段。本文选择这三段碳酸盐岩和高家山段下部一套沉凝灰岩分别进行碳酸盐岩和锆石U-Pb定年。结果显示，高家山段中部含化石层灰岩（18GJS-27-2）地层年龄（534±12Ma）（n=58，MSWD=1.8），沉凝灰岩锆石年龄范围543～2569Ma，最年轻的碎屑锆石组加权平均年龄（（546±9）Ma；n=4，MSWD=0.17）与前人粉砂岩锆石年龄548Ma一致。从而为高家山地层形成于灯影组时期（551～539Ma）提供了新的年代学证据。因此，高家山剖面与华南扬子地区灯影组钢厂、西河、关公梁等碳酸盐岩-硅质碎屑岩的交替层类似，可作为华南扬子地区灯影组的等时地层标志。

关键词：高家山碳酸盐岩U-Pb定年锆石U-Pb定年埃迪卡拉纪

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数字技术赋能黄河流域创新发展治理研究

中国科学院院刊 2024年第6期39卷 1000-1011页

作者：孙茜贾颖颖孙高祚赵喜喜穆荣平中国科学院大学公共政策与管理学院北京100049 山东省海洋科学研究院(青岛国家海洋科学研究中心) 青岛266100 中国科学院科技战略咨询研究院北京100190

数字技术应用是创新传统发展模式、实现生产力跃迁的核心动力,创新是引领发展的第一生产力。黄河及其流域创新发展治理是一个复杂的社会系统工程,涉及经济、社会、生态多个方面,数字技术深度赋能是其关键驱动力。文章通过聚焦数字技术... 详细信息

数字技术应用是创新传统发展模式、实现生产力跃迁的核心动力,创新是引领发展的第一生产力。黄河及其流域创新发展治理是一个复杂的社会系统工程,涉及经济、社会、生态多个方面,数字技术深度赋能是其关键驱动力。文章通过聚焦数字技术赋能黄河及其流域创新发展治理,深入剖析其从“数字黄河”到“数字孪生黄河”不同阶段的发展历程、面临的问题挑战,并提出针对性的政策建议。研究发现,黄河及其流域创新治理仍面临数字创新生态建设、数字治理体系建设、数据基础设施建设、数据安全风险防范4个方面的挑战。文章围绕当下面临的挑战,提出了数字技术赋能黄河及其流域创新发展治理的建议,即构建黄河科技创新生态、健全敏捷数字治理体系、强化黄河创新要素价值开发和增强黄河数字安全屏障能力,以助推黄河及其流域创新发展目标的实现。

关键词：数字技术黄河治理创新发展数字孪生数字赋能

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利用洋中脊玄武岩中橄榄石斑晶制约南海打开的地幔动力学机制

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岩石学报 2024年第7期40卷 2186-2202页

作者：杨帆黄小龙徐义刚贺鹏丽于洋南方海洋科学与工程广东省实验室(广州) 广州511458 中国科学院广州地球化学研究所同位素地球化学国家重点实验室中国科学院深地科学卓越研究中心广州510640

地幔柱与板块构造是地球运行的两大基本动力学机制。南海及其周缘地区处于海南地幔柱与东南亚环形俯冲系统时空交汇的背景,而新生代地幔柱在南海形成演化过程中所扮演的角色存在颇多争议。地幔源区富含辉石岩是南海及其周缘与地幔柱活... 详细信息

地幔柱与板块构造是地球运行的两大基本动力学机制。南海及其周缘地区处于海南地幔柱与东南亚环形俯冲系统时空交汇的背景,而新生代地幔柱在南海形成演化过程中所扮演的角色存在颇多争议。地幔源区富含辉石岩是南海及其周缘与地幔柱活动相关的玄武岩的共有特征,基于此推测,本文利用国际大洋发现计划(IODP)367航次在南海北缘U1500B站位钻遇的南海扩张初期洋中脊玄武岩(MORB)的橄榄石成分来制约南海扩张初期的地幔岩性,以检验南海扩张初期是否存在地幔柱-洋脊叠加。U1500B MORB所含橄榄石斑晶的Fo=76.4~89.4,NiO=0.09%~0.26%,CaO=0.25%~0.34%,MnO=0.16%~0.33%。这些橄榄石斑晶具有与南海西南次海盆扩张末期U1433B钻孔的MORB以及全球其他开放大洋MORB相似的NiO、CaO、MnO含量和FeO/MnO比值,代表其源区岩性主要为橄榄岩。U1500B钻孔MORB与该区存在地幔柱叠加的基性岩浆所含橄榄石斑晶成分的差异显著,表明南海扩张初期不存在地幔柱叠加,与前人估计的U1500B洋中脊玄武岩的正常地幔潜能温度(~1380℃)相符合。由于南海扩张初期洋中脊岩浆产率高,但缺乏地幔热异常和易融组分如辉石岩等,推测其地幔中可能有较多的早前俯冲板片贡献的再循环挥发分来维持高岩浆产率。所以,俯冲板片后撤导致的岩石圈伸展可能是南海打开的主要动力学机制。

关键词：南海橄榄石源区岩性地幔柱洋中脊玄武岩

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定量核磁共振氢谱检测右佐匹克隆片的含量

药物分析杂志 2024年第3期44卷 380-385页

作者：郑晓红车逸豪肖志会中国科学院南海海洋研究所仪器设备公共服务中心广州510301 中国科学院南海海洋研究所中国科学院热带海洋生物资源与生态重点实验室广州510301

目的:建立定量核磁共振氢谱(qHNMR)测定右佐匹克隆含量的方法。方法:以1,3,5-三甲氧基苯δ6.08处质子信号为内标峰,以右佐匹克隆δ8.54、8.38、8.12、7.78处质子信号为定量峰,以DMSO-d_(6)为溶剂,在恒温298 K,弛豫延迟时间10 s,扫描次... 详细信息

目的:建立定量核磁共振氢谱(qHNMR)测定右佐匹克隆含量的方法。方法:以1,3,5-三甲氧基苯δ6.08处质子信号为内标峰,以右佐匹克隆δ8.54、8.38、8.12、7.78处质子信号为定量峰,以DMSO-d_(6)为溶剂,在恒温298 K,弛豫延迟时间10 s,扫描次数32次条件下采集氢谱。结果:定量核磁共振氢谱法测定右佐匹克隆片中右佐匹克隆平均含量为2.94%,即平均每片中含右佐匹克隆3.00 mg,RSD为0.15%,与药物说明标示的量基本一致。结论:定量核磁共振氢谱可用于药物中右佐匹克隆含量的测定,并且具有快速、准确以及操作简单等优势。

关键词：右佐匹克隆 1,3,5-三甲氧基苯氢核磁共振定量法含量测定

改性粘土对对虾养殖池塘主要生源要素的调控作用

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海洋与湖沼 2024年

作者：陈静池连宝姜凯钦姜文彬曹西华俞志明宋秀贤中国科学院海洋研究所海洋生态与环境科学重点实验室青岛海洋科技中心海洋生态与环境科学功能实验室中国科学院大学

高强度养殖活动显著改变了主要生源要素的分布特征与循环过程，导致养殖水体呈现严重富营养化状态、有害藻华频发，既限制了养殖业的健康发展，又对周围海洋生态环境造成了负面影响。近年来，养殖水体水质调控成为研究热点，基于2023年5... 详细信息

高强度养殖活动显著改变了主要生源要素的分布特征与循环过程，导致养殖水体呈现严重富营养化状态、有害藻华频发，既限制了养殖业的健康发展，又对周围海洋生态环境造成了负面影响。近年来，养殖水体水质调控成为研究热点，基于2023年5～9月份对莱州湾凡纳滨对虾精养池塘水体主要生源要素的现场观测与对比体系研究，揭示了改性粘土对主要生源要素分布特征的影响，结合培养实验，探究了改性粘土对主要生源要素循环的调控作用。结果表明，对虾养殖池塘水体中主要生源要素（碳、氮和磷）含量整体呈现波动上升的变化趋势。喷洒改性粘土24 h后可以迅速降低水体溶解无机氮(dissolved inorganic nitrogen， DIN)和溶解无机磷(dissolved inorganic phosphorus， DIP)含量，去除率都达90%以上，且在养殖过程中实验池水体总有机碳(total organic carbon， TOC)、总氮(total nitrogen， TN)和总磷(total phosphorus， TP)含量均值都低于对照池。培养实验结果发现，改性粘土能够显著降低TOC矿化速率与DIN、DIP再生速率，有效促进了有机碳的埋藏，延缓了营养盐的再生与释放。综上，改性粘土可以降低水体中有机碳和营养盐含量，起到有效调控养殖水体水质的作用，并可促进有机碳的埋藏封存，在海洋碳埋藏增汇方面展现出良好的应用前景。

关键词：养殖水体改性粘土主要生源要素有机碳营养盐调控作用

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自适应正则化滤波化极方法研究

地球物理学报 2024年第3期67卷 1255-1272页

作者：何涛王皓张义蜜王万银 Colin G.Farquharson J.Kim Welford 长安大学地质工程与测绘学院西安710054 海洋油气勘探国家工程研究中心北京100028 中国科学院海洋地质与环境重点实验室山东青岛266071 Department of Earth Sciences Memorial University of NewfoundlandSt.John'sAlB 3X5Canada

化极是消除磁力异常斜磁化影响的关键步骤,可以在波数域(频率域)和空间域中实现.相比于空间域,在波数域(频率域)进行化极简单且高效,但在低纬度地区存在不稳定性问题,因此明确低纬度地区的范围,研究稳定、实用、精度高的低纬度地区化极... 详细信息

化极是消除磁力异常斜磁化影响的关键步骤,可以在波数域(频率域)和空间域中实现.相比于空间域,在波数域(频率域)进行化极简单且高效,但在低纬度地区存在不稳定性问题,因此明确低纬度地区的范围,研究稳定、实用、精度高的低纬度地区化极方法具有重要意义.本文通过理论研究得出化极因子振幅的最大值为2时,对应的磁化倾角的值为±45°,当磁化倾角在该范围内时,引起化极不稳定.因此采用正则化思想,提出了自适应正则化滤波化极方法(ARF-RTP),该方法利用化极因子振幅构建正则化滤波函数,并以振幅值等于2作为约束计算化极方法的参数值,从而实现自适应化极处理,提高了化极方法的稳定性及实用性.同时结合迭代算法提高了此方法的精度,有效地解决了低纬度地区化极的不稳定性问题.自适应正则化滤波这一思想不但可以解决化极的不稳定性问题,而且可以解决分量转换或者磁化方向转换的不稳定性问题以及类似数据处理中的不稳定性问题,具有广阔的推广应用前景.

关键词：化极低纬度地区振幅自适应正则化滤波迭代算法

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