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南海扩张期岩浆流体对洋壳厚度的影响: 数值模拟

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地球物理学报 2024年第2期67卷 615-629页

作者：张慧慧许鹤华邵佳姚永坚何丽娟中国科学院边缘海与大洋地质重点实验室南海海洋研究所南海生态环境工程创新研究院广州511458 南方海洋科学与工程广东省实验室(广州) 广州511458 中国科学院大学地球与行星科学学院北京100049 南方科技大学海洋科学与工程系深圳518055 广州海洋地质调查局自然资源部海底矿产资源重点实验室广州510760 中国科学院地质与地球物理研究所岩石圈演化国家重点实验室北京100029

扩张期洋中脊热液循环系统的热排出与岩浆系统的热注入共同控制着洋壳厚度的生成,而岩浆流体是热液循环系统的流体成分之一,往往与下渗海水混合参与各圈层能量和物质传递,但其能量传递对洋壳厚度的影响机制目前还不清楚.利用有限元的数... 详细信息

扩张期洋中脊热液循环系统的热排出与岩浆系统的热注入共同控制着洋壳厚度的生成,而岩浆流体是热液循环系统的流体成分之一,往往与下渗海水混合参与各圈层能量和物质传递,但其能量传递对洋壳厚度的影响机制目前还不清楚.利用有限元的数值模拟手段,对扩张期热液循环系统中岩浆流体与洋壳厚度的关系进行研究.结果表明:(1)相较于只有海水参与的对流循环,含有岩浆流体的热液循环造成的洋壳厚度的减薄量更大、热液喷口温度更高.(2)岩浆流体对洋壳厚度的二次减薄作用随其含量的增大而减弱,热液喷口温度随其含量的增大而升高.(3)南海岩浆水、地幔水含量和洋壳厚度的分布具有非均质性,东部次海盆的地幔水、岩浆水含量高于西南次海盆,前者的平均洋壳厚度也大于后者,并且在海盆残余扩张脊附近存在异常薄洋壳.结合模型结果分析认为,残余扩张脊附近的薄洋壳可能受到扩张期热液循环或后期岩浆流体的影响,而东部、西南次海盆的洋壳厚度差异可能是由于前者的岩浆流体含量高于后者而造成的.

关键词：热液循环岩浆流体洋壳厚度数值模拟洋壳增生南海异常薄洋壳

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旋转水力提升多金属结核运动特性数值模拟

矿冶工程 2024年第2期44卷 13-17页

作者：陈云杜燕连李萌梁栋沈义俊海南大学南海海洋资源利用国家重点实验室海南海口570228 海南大学机电工程学院海南海口570228 海南大学信息与通信工程学院海南海口570228

采用CFD-DEM耦合方法对多金属结核提升进行模拟,研究了垂直管道中不同旋转流场旋流比对水力提升多金属结核输运特性的影响。结果表明,随着旋转流场旋流比增大,旋转强度显著增强,流体流速最大值增大,颗粒群轴向平均速度增大。旋转流场的... 详细信息

采用CFD-DEM耦合方法对多金属结核提升进行模拟,研究了垂直管道中不同旋转流场旋流比对水力提升多金属结核输运特性的影响。结果表明,随着旋转流场旋流比增大,旋转强度显著增强,流体流速最大值增大,颗粒群轴向平均速度增大。旋转流场的旋转强度明显影响管道内颗粒的速度分布:速度大的颗粒逐步分布在管壁周围,速度较小的颗粒分布在管道中心处。旋转流场可降低颗粒群局部浓度,有利于降低因颗粒滞留效应引起局部浓度升高造成的输送管堵塞风险。

关键词：深海采矿多金属结核液固双相流水力提升管道输送旋流比 CFD-DEM耦合

基于CNKI数据库与VOSviewer的中国古树研究分析

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中国野生植物资源 2024年第3期43卷 67-74,89页

作者：谢春平罗文宫春亭周文琼台师范学院热带生物多样性与资源利用实验室海南海口571127 海南热带雨林国家公园管理局尖峰岭分局海南乐东572542

目的:古树是一种特殊的生物资源,兼具自然与人文属性,对科研、教育和文化传承具有重要意义。应用可视化方法分析梳理新世纪以来国内古树领域的研究进展、研究热点及前沿趋势。方法:检索中国知网(限中文核心和/或CSCD期刊)收录的古树相... 详细信息

目的:古树是一种特殊的生物资源,兼具自然与人文属性,对科研、教育和文化传承具有重要意义。应用可视化方法分析梳理新世纪以来国内古树领域的研究进展、研究热点及前沿趋势。方法:检索中国知网(限中文核心和/或CSCD期刊)收录的古树相关文献,应用VOSviewer对文献来源分布情况、发文作者与研究机构、关键词进行可视化分析。结果:中国古树研究的发文量呈现“起步—兴盛—回落”3个阶段,其中发文量在2013年达到高峰。《安徽农业科学》《福建林业科技》和《浙江农林大学学报》发文量较大。高被引用论文显示,与古树资源调查相关的论文占较大的比例。中国古树研究的学者关系呈现出团队少、人数少、关系松散的格局。结论:当前国内古树的研究仍需进一步提升,加强机构与人员之间的合作。衰老机理、遗传多样性、环境相关性、大尺度空间格局等研究可能会成为未来古树研究的热点。

关键词：文献计量学古树 VOSviewer 热点

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

短吻三线舌鳎、褐斑三线舌鳎和紫斑舌鳎种类的有效性厘定

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水产学报 2024年第3期48卷 109-117页

作者：孔晓瑜罗海容 THOMAS A. Munroe 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东省应用海洋生物学重点实验室美国史密斯自然博物馆国家系统研究室

舌鳎属有些种类形态特征高度相似，导致了鉴定困难和种类的混乱，例如短吻三线舌鳎(Cynoglossusabbreviatus, Gray, 1834)、褐斑三线舌鳎(C. trigrammus, Günther,1862)和紫斑舌鳎(C. purpureomaculatus,Regan,1905)的种类有效性和种间关系就存在三种观点：仅短吻三线舌鳎为有效种；短吻三线舌鳎和褐斑三线舌鳎均为有效种，而紫斑舌鳎是褐斑三线舌鳎的次同物异名；三个名义种均为有效种。为了解决这一分类混乱，本研究对三种舌鳎的原始描述、自测的模式标本和中国大陆沿海采集标本的28个形态特征和分子条形码进行了比较分析。结果显示，8个可数和16个可量特征的比例值以及2个描述性状在三个种之间为一致、包含、大部分重叠的关系；只有2个描述特征存在差异，一个是在吻长较上眼上缘距背鳍基部的长度特征上，短吻三线舌鳎和紫斑舌鳎为略长、等长或略短于的连续特征值，而褐斑三线舌鳎为明显大于；另一个差异是体表的花色差异，紫斑舌鳎体长一般小于200 mm，且具有明显的斑纹，短吻三线舌鳎体长一般大于200 mm，且随着体长增加，斑点逐渐淡化或者无斑，而不同体长的褐斑三线舌鳎在头后和身体前3/4均具有明显的零星褐色斑纹。COⅠ分子条形码结果显示，短吻三线舌鳎和紫斑舌鳎的遗传距离为0.000～0.002，为种内差异;褐斑三线舌与其他两种舌鳎之间的遗传距离为0.141～0.145，为种间差异。研究表明，短吻三线舌鳎和褐斑三线舌鳎是有效种，紫斑舌鳎是短吻三线舌鳎的次同物异名。本研究结果为鲽形目鱼类的正确分类提供了科学依据。

关键词：鲽形目舌鳎科形态特征有效性 COⅠ条形码

不同盐度和光强对刺枝紫菜自由丝状体生长的影响

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水产学杂志 2024年第3期37卷 50-57页

作者：姚坤志李峰黄雪颖何林文许强孙春阳海南大学海洋生物与水产学院海南海口570228 海南大学南海海洋资源利用国家重点实验室海南海口570228

为探究海南野生刺枝紫菜(Pyropia acanthophora)自由丝状体培养的最适盐度和光强条件,将采自海南文昌铜鼓岭的叶状体诱导获得自由丝状体,打碎为长150~200μm藻段后放于锥形瓶中,在温度20℃、光周期12L∶12D培养箱中培养29 d。观察自由... 详细信息

为探究海南野生刺枝紫菜(Pyropia acanthophora)自由丝状体培养的最适盐度和光强条件,将采自海南文昌铜鼓岭的叶状体诱导获得自由丝状体,打碎为长150~200μm藻段后放于锥形瓶中,在温度20℃、光周期12L∶12D培养箱中培养29 d。观察自由丝状体在30μmol·m^(-2)·s^(-1)光强下5个盐度梯度组(15、20、25、30、35),和盐度30时6个光强梯度组(20μmol·m^(-2)·s^(-1)、30μmol·m^(-2)·s^(-1)、40μmol·m^(-2)·s^(-1)、50μmol·m^(-2)·s^(-1)、60μmol·m^(-2)·s^(-1)、80μmol·m^(-2)·s^(-1))下的生长状况。结果显示,刺枝紫菜自由丝状体在35盐度下增重最快,日相对生长速率、叶绿素a、类胡萝卜素、藻红蛋白、藻蓝蛋白和可溶性蛋白含量最高;在30μmol·m^(-2)·s^(-1)光强下日相对生长速率最高,叶绿素a、藻红蛋白和藻蓝蛋白含量最多。综上所述,盐度35、光强30μmol·m^(-2)·s^(-1)是刺枝紫菜自由丝状体培养的最适生长条件。

关键词：刺枝紫菜盐度光强生长和生理自由丝状体

中国南沙群岛新腹足目(软体动物门,腹足纲)二新记录种

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热带海洋学报 2024年

作者：何晨陈志云谭烨辉中国科学院大学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南海海洋生物标本馆

通过整理中国科学院南海海洋生物标本馆馆藏的采自南沙群岛的海洋贝类标本,鉴定出分别隶属于腹足纲Gastropoda新腹足目Neogastropoda核螺科Columbellidae和肋脊笔螺科Costellariidae的新记录种2种,分别为:舌状绘核螺Graphicomassa ligul... 详细信息

通过整理中国科学院南海海洋生物标本馆馆藏的采自南沙群岛的海洋贝类标本,鉴定出分别隶属于腹足纲Gastropoda新腹足目Neogastropoda核螺科Columbellidae和肋脊笔螺科Costellariidae的新记录种2种,分别为:舌状绘核螺Graphicomassa ligula (Duclos, 1840)和肋条菖蒲螺Vexillum costatum (Gmelin, 1791)。

关键词：南沙群岛腹足纲核螺科肋脊笔螺科新记录种

钯催化邻-碳硼烷基吡啶卤化物交叉偶联合成邻-碳硼烷基联芳、氨基吡啶和炔基吡啶衍生物（英文）

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有机化学 2024年第5期44卷 1568-1575页

作者：罗东红李平陈志才杨佳怡孙梦凡陆居有海南大学化学化工学院海南大学材料科学与工程学院南海海洋资源利用国家重点实验室

发展了一种钯催化邻-碳硼烷基吡啶卤化物与(杂)芳基硼酸交叉偶联反应合成邻-碳硼烷基联芳衍生物的高效方法.该方法具有条件温和、官能团兼容性好等特点.此外,通过Buchwald-Hartwig反应及Sonogashira反应分别合成了邻-碳硼烷基氨基吡啶... 详细信息

发展了一种钯催化邻-碳硼烷基吡啶卤化物与(杂)芳基硼酸交叉偶联反应合成邻-碳硼烷基联芳衍生物的高效方法.该方法具有条件温和、官能团兼容性好等特点.此外,通过Buchwald-Hartwig反应及Sonogashira反应分别合成了邻-碳硼烷基氨基吡啶和炔基吡啶类化合物.该类杂环芳基碳硼烷衍生物在发光材料以及药物等领域具有应用潜力.

关键词：碳硼烷碳硼烷基吡啶卤化物交叉偶联钯催化

湛江湾水体颗粒物后向散射特性及其遥感反演研究

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光谱学与光谱分析 2024年第3期44卷 793-799页

作者：余果钟雅枫付东洋刘大召徐华兵广东海洋大学化学与环境学院广东湛江524088 广东海洋大学电子与信息工程学院广东湛江524088 南方海洋科学与工程广东省实验室(湛江) 南海资源大数据中心广东湛江524025 广东省海洋遥感与信息技术工程技术中心广东湛江524088

湛江湾2018年1月的原位调查,获得了原位遥感反射率(Rrs)、颗粒物后向散射系数(b_(bp))、叶绿素a(Chl a)和无机悬浮颗粒物(ISM)浓度等参数,分析了湛江湾水体颗粒物后向散射特性,并对颗粒物后向散射系数进行了遥感反演研究。研究结果显示... 详细信息

湛江湾2018年1月的原位调查,获得了原位遥感反射率(Rrs)、颗粒物后向散射系数(b_(bp))、叶绿素a(Chl a)和无机悬浮颗粒物(ISM)浓度等参数,分析了湛江湾水体颗粒物后向散射特性,并对颗粒物后向散射系数进行了遥感反演研究。研究结果显示:在研究区域观察到表层水体6个波段(420, 442, 470, 510, 590和700 nm)颗粒物后向散射系数的变异系数均在50%~60%之间,其变化范围为0.026 1~0.211 2 m^(-1),这意味着水体光学性质的复杂性。为了更好地量化b_(bp)的光谱特性,研究以510 nm为参考波段构建了b_(bp)幂函数光谱模型,获得的光谱模型斜率指数n=1.55。研究发现b_(bp)(510)与ISM呈现乘幂关系,与颗粒物组成(Chla/ISM)呈现指数关系,决定系数R2分别为0.74和0.62,表明研究区域颗粒物后向散射系数一阶驱动因子主要为无机悬浮颗粒物浓度,二阶驱动因子颗粒物组成对b_(bp)(510)变异也具有重要的贡献。为了准确估算湛江湾颗粒物后向散射系数,研究基于原位遥感反射率构建了随机森林模型,并与QAA-v6、 QAA-RGB和QAA-705三种半分析算法进行对比。随机森林模型的R2为0.86,平均绝对百分比误差MAPE为12%,均方根误差RMSE为0.02 m^(-1), QAA-v6、 QAA-RGB和QAA-705三种半分析算法R2分别为0.63、 0.71和0.53, MAPE分别为186%、 117%和243%, RMSE分别为0.16、 0.09和0.18 m^(-1),三种半分析算法虽然也具有较高的R2,但估计值和测量值之间存在显著差异,且MAPE和RMSE也较大,三种半分析算法显著低于随机森林方法的反演精度,表明运用遥感反演湛江湾b_(bp),随机森林方法具有较大的应用潜力。

关键词：颗粒物后向散射特性遥感反演湛江湾随机森林