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南太平洋富稀土海区海水中的溶解态稀土元素空间分布特征研究

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海洋学报 2023年第1期45卷 1-12页

作者：刘洪娜李力任艺君王小静刘季花石学法自然资源部第一海洋研究所海洋地质与成矿作用重点实验室山东青岛266061 青岛海洋科学与技术试点国家实验室海洋地质过程与环境功能实验室山东青岛266037

深海富稀土沉积物因其资源潜力巨大,近年来备受关注。一般认为,沉积物中稀土元素和钇(总称REY)的主要来源为上覆海水,但针对富稀土海区上覆海水中REY的研究较少。本研究针对南太平洋富稀土海区采集的3个站位的全水深海水样品,测试出了1... 详细信息

深海富稀土沉积物因其资源潜力巨大,近年来备受关注。一般认为,沉积物中稀土元素和钇(总称REY)的主要来源为上覆海水,但针对富稀土海区上覆海水中REY的研究较少。本研究针对南太平洋富稀土海区采集的3个站位的全水深海水样品,测试出了15种溶解态REY,并对比了邻近海域已发表的数据,分析了该海区REY的空间分布特征。研究区表层水中溶解态REY浓度主要受风尘输入影响,而中层和深层水体中溶解态REY浓度主要受水团控制。经过澳大利亚后太古代页岩(PAAS)和北太平洋深层水(NPDW)归一化后的配分模式可确定REY间的分馏特征,分辨出不同水团。与其他大洋中报道的REY数据比较发现,表层水中REY浓度受风尘和河流输入影响导致差别较大,中层水中REY浓度与印度洋较为接近,深层水中REY浓度与不同大洋的水团年龄表现为正相关趋势,即REY浓度由小到大依次为大西洋、印度洋、南太平洋、北太平洋。

关键词：海水稀土元素源汇过程水团运输南太平洋

南海大气颗粒物数浓度(N_(CN))与云凝结核数浓度(N_(CCN))分布特征及不同来源颗粒物活化特性分析

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中国海洋大学学报（自然科学版） 2023年第8期53卷 16-25页

作者：宫君琳姚小红中国海洋大学海洋环境与生态教育部重点实验室山东青岛266100 青岛海洋科学与技术试点国家实验室海洋生态与环境科学功能实验室山东青岛266237

本研究于2020年9月,在中国南海进行大气颗粒物粒径分布(PNSDs)与云凝结核数浓度(N_(CCN))观测,并在剔除船舶自身排放的污染信号数据后进行了颗粒物数浓度(N_(CN))、吸湿性参数(κ)与活化率(AR)计算分析。研究结果显示,南海海域N_(CN)范... 详细信息

本研究于2020年9月,在中国南海进行大气颗粒物粒径分布(PNSDs)与云凝结核数浓度(N_(CCN))观测,并在剔除船舶自身排放的污染信号数据后进行了颗粒物数浓度(N_(CN))、吸湿性参数(κ)与活化率(AR)计算分析。研究结果显示,南海海域N_(CN)范围为(0.78~34)×10^(3)cm^(-3),计算均值为(4.1±4.0)×10^(3)cm^(-3),与未受到明显陆源颗粒物传输影响时段下的清洁海洋背景数浓度值相比高约一个数量级。结合后向气流轨迹分析发现,南海秋季颗粒物受陆源与海洋源的共同影响,当受陆源影响为主时,气溶胶颗粒物主要来自亚欧大陆与菲律宾群岛,对应来源下的N_(CN)均值分别为(2.7±0.68)×10^(3)cm^(-3)与(8.3±4.9)×10^(3)cm^(-3),在过饱和度(SS)为0.4%下,N_(CCN)(N_(CCN0.4))均值分别为(1.5±1.3)×10^(3)cm^(-3)与(0.88±0.61)×10^(3)cm^(-3),由于菲律宾群岛的颗粒物老化程度低,导致对应SS=0.4%过饱和度下活化率(AR_(0.4))为15%,明显低于亚欧大陆气团(20%)。海洋源颗粒物数浓度为(2.2±0.65)×10^(3)cm^(-3),N_(CCN0.4)为(0.48±0.20)×10^(3)cm^(-3),且N_(CN)和N_(CCN)随风速的增加均略有升高,但AR值基本不变。亚欧大陆源与海洋源颗粒物粒径分布呈现明显的Aitken模态与积聚模态双峰分布特征,但来自菲律宾群岛的颗粒物整体呈现较高浓度水平,并主要集中分布在Aitken模态,积聚模态颗粒物不明显。在9月17与18日观测到两次由气溶胶核模态开始持续数小时的新粒子生成事件(NPF),N_(CN)相比观测期间均值增加了近一倍。由于17与18日颗粒物模态分布存在差异,17日可活化颗粒物数浓度以及积聚模态颗粒物数浓度较多,导致17日活化形成的N_(CCN)与κ值和18日相比存在差异性。本研究通过对中国南海大气颗粒物与云凝结核(CCN)观测数据的分析,为研究不同海洋环境特征下颗粒物对活化形成CCN的差异提供了科学依据。

关键词：大气颗粒物云凝结核粒径分布颗粒物来源新粒子生成

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东亚沙尘源和人为源气溶胶中磷浓度及溶解度

中国海洋大学学报（自然科学版） 2023年第7期53卷 86-93页

作者：孔毅管阳郭浩石金辉中国海洋大学海洋环境与生态教育部重点实验室山东青岛266100 青岛海洋科学与技术试点国家实验室海洋生态与环境科学功能实验室山东青岛266237

本文利用冬春季在青岛采集的气溶胶样品,分析了其中总磷(TP)、溶解态磷(DP)、溶解态无机磷(DIP)和溶解态有机磷(DOP)浓度,讨论了沙尘源和人为源气溶胶中磷浓度和溶解度的差异及磷的来源和酸化作用的影响。结果表明,TP在沙尘源样品、人... 详细信息

本文利用冬春季在青岛采集的气溶胶样品,分析了其中总磷(TP)、溶解态磷(DP)、溶解态无机磷(DIP)和溶解态有机磷(DOP)浓度,讨论了沙尘源和人为源气溶胶中磷浓度和溶解度的差异及磷的来源和酸化作用的影响。结果表明,TP在沙尘源样品、人为源的霾样品和雾样品中浓度中值分别为325.5、152.9和142.2 ng/m^(3),DP对TP的贡献、即磷溶解度的中值分别为8.3%、24.6%和55.5%。人为源样品中较高的DP浓度来自DIP的贡献,DOP浓度在人为源和沙尘源样品中相当。沙尘源样品中TP的矿物和非矿物形式各占50%、DP中非矿物P的占比为70%;人为源样品中非矿物磷在TP中的占比>60%、在DP中>90%。酸化作用对矿物磷的溶解效率远远低于非矿物磷。人为源的雾样品中高磷溶解度主要决定于非矿物磷初始溶解度的贡献(>20%)及其酸化作用的二次提升(10%~40%),人为源的霾样品中磷溶解度主要决定于非矿物磷初始溶解度的贡献,其酸化作用的贡献较小。在沙尘源和人为源样品中,矿物形式磷贡献的溶解度均较小,约为1%~3%。

关键词：溶解态磷磷溶解度气溶胶沙尘源人为源

等温剩磁曲线分解方法及其批量处理工具BatchUnMix

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地球物理学报 2022年第12期65卷 4789-4801页

作者：白帆常燎薛鹏飞汪诗舜北京大学地球与空间科学学院造山带与地壳演化教育部重点实验室北京100871 青岛海洋科学与技术试点国家实验室海洋地质过程与环境功能实验室青岛266071

岩石、沉积物和陨石等天然样品中普遍包含了复杂的磁性矿物组分,它们记录了样品形成和经历的环境、地质或地球物理演化的重要信息.等温剩磁(isothermal remanent magnetization;IRM)曲线分解作为分离磁性矿物组分的一种基本方法,被广泛... 详细信息

岩石、沉积物和陨石等天然样品中普遍包含了复杂的磁性矿物组分,它们记录了样品形成和经历的环境、地质或地球物理演化的重要信息.等温剩磁(isothermal remanent magnetization;IRM)曲线分解作为分离磁性矿物组分的一种基本方法,被广泛应用于岩石磁学和环境磁学等领域.本文首先回顾已有的IRM曲线分解主要分析方法,然后重点介绍我们开发的基于MATLAB的IRM曲线分解GUI工具BatchUnMix(下载地址:https:∥***/10.18170/DVN/RVQGLE).现有分解工具一般需要设置较多参数导致效率不高,或需要给定参数初始猜测值导致分析结果主观性较强,以及不具备批量样品处理功能等问题.BatchUnMix在优化了分解策略基础上加入了批量处理功能,该工具在设置较少参数范围后自动寻找最佳拟合参数,提高了IRM曲线分解效率和结果的客观性.通过使用BatchUnMix分析天然样品等温剩磁曲线,并和已有工具的处理结果进行比较,验证了该工具的实用性.最后,本文对目前IRM曲线分解方法存在的问题和局限性进行了讨论.

关键词：等温剩磁曲线磁性矿物组分 MATLAB GUI工具岩石磁学环境磁学

长牡蛎“海大1号”与壳橙品系杂交子代的杂种优势及配合力

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水产学报 2023年第7期47卷 100-108页

作者：梁园鑫徐成勋刘士凯孔令锋李琪中国海洋大学海水养殖教育部重点实验室青岛海洋科学与技术试点国家实验室海洋渔业科学与食物产出过程功能实验室

为培育生长快速、存活率高的长牡蛎新品种，以第11代长牡蛎“海大1号”(H)和第8代壳橙品系(O)为亲本，采用完全双列杂交设计，建立自交组HH [H(♀)×H(♂)]和OO[O(♀)×O(♂)]与杂交组HO [H(♀)×O(♂)]和OH [O(♀)×H(♂)]，分析了4个... 详细信息

为培育生长快速、存活率高的长牡蛎新品种，以第11代长牡蛎“海大1号”(H)和第8代壳橙品系(O)为亲本，采用完全双列杂交设计，建立自交组HH [H(♀)×H(♂)]和OO[O(♀)×O(♂)]与杂交组HO [H(♀)×O(♂)]和OH [O(♀)×H(♂)]，分析了4个组合的生长与存活杂种优势以及一般配合力(GCA)和特殊配合力(SCA)效应值。结果显示，20日龄时，杂交组存活中亲优势MF1为58.03%,HO和OH的存活与HH相比分别提高31.48%和35.80%。360日龄时，4个组合壳高由高到低依次为OH>HO>HH>OO，杂交组的壳高和湿重中亲杂种优势MF1分别为24.65%和46.02%。与HH相比，OH的壳高和湿重分别提高了23.51%和39.60%。杂交组存活中亲优势MF1、高亲优势HHO和HOH分别为68.31%、40.29%和53.96%。除180日龄时存活率性状的父本GCA外，长牡蛎“海大1号”在其余时期的GCA均为正效应值，为优质高产杂交育种亲本；OH的生长和存活SCA方差均显著高于HO。研究表明，以壳橙选育品系为母本，“海大1号”选育品种为父本的杂交组合OH具有较高杂种优势与特殊配合力，可为培育生长快、存活率高的优质杂交牡蛎品种提供素材。

关键词：长牡蛎存活率杂种优势完全双列杂交配合力

北极拉普捷夫海夏、秋季颗粒有机碳的分布与来源

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海洋学报 2022年第7期44卷 58-70页

作者：夏逸胡利民黄元辉白亚之叶君范迪孟宪伟石学法自然资源部第一海洋研究所海洋地质与成矿作用重点实验室山东青岛266061 中国海洋大学海洋地球科学学院海底科学与探测技术教育部重点实验室山东青岛266100 青岛海洋科学与技术试点国家实验室海洋地质过程与环境功能实验室山东青岛266237 青岛海洋科学与技术试点国家实验室海洋同位素与地质年代测定平台山东青岛266237

随着全球变暖的加剧,北极陆架边缘海碳的源汇过程对全球碳循环的影响及其气候环境效应日益显著。拉普捷夫海作为北冰洋典型的陆架边缘海,在大河、海冰、海洋初级生产力及海岸侵蚀的影响下,该区沉积有机碳的来源、输运和埋藏等过程独具... 详细信息

随着全球变暖的加剧,北极陆架边缘海碳的源汇过程对全球碳循环的影响及其气候环境效应日益显著。拉普捷夫海作为北冰洋典型的陆架边缘海,在大河、海冰、海洋初级生产力及海岸侵蚀的影响下,该区沉积有机碳的来源、输运和埋藏等过程独具特色。本文基于2018年中俄第二次北极联合科考获得的悬浮颗粒物样品和水文资料,研究了夏末秋初拉普捷夫海颗粒有机碳的分布特征、来源及其影响因素。结果表明,颗粒有机碳(POC)的浓度位于35.27~1 185.58μg/L之间,平均为172.65μg/L。受河流输入、海岸侵蚀和海洋初级生产力的影响,表层POC浓度分布呈现近岸高、远岸低趋势;底层POC浓度分布主要受控于沉积再悬浮作用,高浓度POC出现在勒拿河三角洲的东部区域。总悬浮颗粒物浓度与POC浓度总体呈显著正相关,显示出其对POC空间分布的直接影响,且两者在底层中的相关性要高于表层,表明不同层位的POC可能存在来源差异。研究区POC的δ^(13)C值处于-31.03‰~-25.79‰之间,表层δ^(13)C值较底层明显偏负,且部分站位的δ^(13)C值甚至低于周边陆源有机碳的端元,这反映了可能除陆源输入的贡献外,近海浮游植物直接利用大量陆源有机质降解产生的溶解无机碳的过程也对该区域POC的供应和来源解析具有重要的影响。

关键词：北极拉普捷夫海颗粒有机碳总悬浮颗粒物来源陆源输入

亚洲沙尘中铁、铜对黄海近海表层优势浮游细菌丰度影响的模拟研究

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中国海洋大学学报:自然科学版 2023年第11期53卷 99-110页

作者：丁雅楠那红祁建华中国海洋大学海洋环境与生态教育部重点实验室山东青岛266100 青岛海洋科学与技术试点国家实验室海洋生态与环境科学功能实验室山东青岛266237

本文于2021年夏季在黄海近岸采集表层海水进行室内培养实验。通过添加不同浓度铁、铜以及沙尘来研究沙尘中铁、铜对海洋表层优势浮游细菌丰度的影响。结果表明,在近海富营养区,铁的添加在培养前期可短暂促进优势细菌丰度的增加(为对照组... 详细信息

本文于2021年夏季在黄海近岸采集表层海水进行室内培养实验。通过添加不同浓度铁、铜以及沙尘来研究沙尘中铁、铜对海洋表层优势浮游细菌丰度的影响。结果表明,在近海富营养区,铁的添加在培养前期可短暂促进优势细菌丰度的增加(为对照组的1.33~6.58倍),其中低浓度铁的促进作用最显著(P海洋浮游细菌的影响及其作用机制提供科学参考。

关键词：沙尘铁铜优势浮游细菌黄海近岸

污染物减排背景下北京大气颗粒物化学组成变化特征

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中国海洋大学学报（自然科学版） 2023年第1期53卷 32-41页

作者：吴伟姚小红中国海洋大学海洋环境与生态教育部重点实验室山东青岛266100 青岛海洋科学与技术试点国家实验室海洋生态与环境科学功能实验室山东青岛266237

通过搜集整理历史文献中的观测数据,对污染物减排背景下北京市大气颗粒物浓度及组成的变化特征进行分析。结果表明,在污染物减排第一阶段(1998—2008年),PM_(2.5)中有机物占比最多,其次是二次无机盐,无机盐中硫酸盐(SO_(4)^(2-))占比最... 详细信息

通过搜集整理历史文献中的观测数据,对污染物减排背景下北京市大气颗粒物浓度及组成的变化特征进行分析。结果表明,在污染物减排第一阶段(1998—2008年),PM_(2.5)中有机物占比最多,其次是二次无机盐,无机盐中硫酸盐(SO_(4)^(2-))占比最多;第二阶段(2009—2012年),PM_(2.5)中二次无机盐占比最多,其次是有机物,SO_(4)^(2-)仍为二次无机盐的主要组分;第三阶段(2013—2017年),在PM_(2.5)中二次无机盐占比最多,其次是有机物,二次无机盐中硝酸盐(NO^(-)_(3))占比超过SO_(4)^(2-)。同时,于2019年在北京城市站点和森林站点分别进行为期一个月的观测实验,以探究现阶段北京大气颗粒物的特征。观测数据分析表明,北京城市和郊区的大气颗粒物组分存在较为明显的差异,在城市中NO^(-)_(3)浓度约为SO_(4)^(2-)的2倍,而在森林中SO_(4)^(2-)浓度约为NO^(-)_(3)的1.5倍。同时两站点均受区域传输影响,不同来源的气团对颗粒物浓度的影响较为明显。本研究结果为进一步推进大气污染防治提供科学依据。

关键词：颗粒物浓度硝酸盐硫酸盐减排

单矢量水听器直方图测向算法目标探测性能分析

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应用声学 2021年第2期40卷 316-322页

作者：王超王文龙袁猛张小川吕勇海军潜艇学院青岛266199 青岛海洋科学与技术试点国家实验室青岛266237

单个矢量水听器直方图算法具有良好的鲁棒性和目标方位估计性能,该文对直方图算法目标探测性能进行了分析和总结,并提出了一种基于目标方位估计的水中目标自主探测与跟踪算法,该算法可实现水中目标有无自主检测。仿真和消声水池测试结... 详细信息

单个矢量水听器直方图算法具有良好的鲁棒性和目标方位估计性能,该文对直方图算法目标探测性能进行了分析和总结,并提出了一种基于目标方位估计的水中目标自主探测与跟踪算法,该算法可实现水中目标有无自主检测。仿真和消声水池测试结果表明,直方图算法实现目标自主跟踪所要求的信噪比需大于-7 dB,此时测向误差约为8°,-3 dB方位谱宽度在20°左右。海上试验数据分析表明,直方图算法对航速8.4 kn的水面航船在距离13.8 km范围内,可实现全程目标探测和跟踪,测向误差最优可达5◦,在距离2 km时-3 dB方位谱宽度可达10°左右。

关键词：矢量水听器直方图探测性能自主跟踪