海表面盐度卫星微波遥感研究进展

海表面盐度SSS(Sea Surface Salinity)是研究大洋环流和海洋对全球气候影响的重要参量、是决定海水基本性质的重要因素之一。卫星微波遥感可以满足盐度研究过程中大范围、连续观测的需要,国际上统一的认识是选择频率为1.413 GHz的L波段作为盐度遥感的首选波段。目前,国外发展的海面盐度微波遥感反演算法主要有两种:基于海表发射率估算海表盐度的算法和基于贝叶斯定理提出的反演算法。影响盐度反演精度的因素主要有太空辐射、电离层法拉第旋转、大气、海面粗糙度等。其中,海面粗糙度对盐度反演影响很大,海面粗糙度处理模型可以分为3大类:理论算法(间接发射率模型、直接发射率模型)、经验算法、半经验半理论算法(Hollinger 半经验模型、WISE半经验模型、Gabarró模型)。SMOS卫星和Aquarius/SAC\|D卫星的成功发射,将海表面盐度遥感的反演精度控制在0.2 psu以内,通过改进反演算法,有望得到更高的反演精度。     

压缩感知中高斯矩阵的优化研究

为了优化高斯矩阵,对部分哈达玛矩阵与高斯矩阵的统计学参数作了对比分析,确定了导致部分哈达玛矩阵信号重构能力好的主要因素,并提出了高斯矩阵优化算法.验证了优化算法对不同规模高斯矩阵的通用性和有效性,确定了优化矩阵对各种稀疏信号重构算法的适用性.最后对优化矩阵的性能作了初步的理论和实验分析,优化矩阵的信号重构能力可达到、甚至超过哈达玛矩阵.研究成果为测量矩阵的分析、设计和优化提供了新的思路和方法.     

卫星遥感技术在海洋倾废中的应用进展

海洋污染始终是全球热议问题,人为倾废活动是引起该类问题的主要原因,利用监测手段研究海洋倾废活动可以更好地掌握海洋环境的变化及污染程度。重点总结了传统监测方法及遥感技术在海洋倾废监测中的研究进展,进一步分析了传统方法和极轨卫星在研究中的局限性,探讨了地球同步轨道卫星在实际应用中的进步和优势,结合实际应用结果指出地球同步轨道水色卫星在目前研究过程中存在的问题,并对今后的研究方向进行了展望。     

基于FVCOM的黄渤海潮波运动的数值模拟

为进一步加强黄渤海潮波数值研究,采用FVCOM海洋数值模式进行试验并对其底摩擦项进行了改进,对黄渤海的潮波运动进行了数值模拟;根据37个潮位站和3个海域海流的实测资料,对比了调和常数、潮位和潮流数据,计算结果均与实测结果吻合良好;通过对计算结果进行准调和分析,绘制了黄渤海的潮汐潮流同潮图、潮汐潮流性质分布图、潮流椭圆图和潮致余流图。结果表明:模拟区域存在4个无潮点和8个圆流点;潮汐主要以半日潮汐为主,全日潮汐分布在秦皇岛外海、海州湾外海和老黄河口近海;潮流主要以半日潮流为主,全日潮流分布在渤海海峡东南部,近岸表现为往复流,外海表现为旋转流。     

潮-径相互作用下大辽河口潮能通量的数值模拟

基于FVCOM建立大辽河口水动力数值模型,用数值模拟方法计算分析了潮-径相互作用下大辽河口潮能通量分布与沿程变化特征。结果表明:沿程动能空间分布与水深分布一致,势能空间分布与潮差变化一致且在沿程能量组成中占主要部分;枯水期潮能通量影响范围最远,且潮能通量总体最大,高能通量区集中在深槽和河道断面狭窄处,低能通量区在河口附近潮滩与上游河段;入海口门附近潮能通量方向在丰水期指向外海,在枯水期方向相反。研究结果可为河口沉积动力过程方面的研究提供参考。     

大连湾表层沉积物中汞的赋存形态与生物可利用性研究

为了解大连湾沉积物中汞的赋存形态和生物可利用性,对大连湾表层沉积物中总汞(THg)和甲基汞(Me Hg)的含量进行了分析,并采用选择连续提取法对表层沉积物中汞的赋存形态进行了研究,探讨了沉积物中汞的赋存形态与甲基汞的关系。结果表明:大连湾表层沉积物中总汞和甲基汞的平均含量分别为95.1、0.71 ng/g,甲基汞占总汞的比例(甲基化率)为0.76%,与自然背景值相比,沉积物中总汞含量明显受到了人类活动的影响;大连湾表层沉积物中各赋存形态汞比例的平均值由小至大依次为水溶态汞(Hg-w)(3%)<胃酸溶解态汞(Hg-h)(10%)<硫化物结合态汞(Hg-s)(24%)<有机结合态汞(Hg-o)(31%)<强络合态汞(Hg-e)(32%),Hg-e、Hg-o和Hg-s为主要存在形态;沉积物中Hg-w、Hg-h和Hg-o与甲基化率呈正相关,显示Hg-w、Hg-h和Hg-o具有较高的生物可利用性。研究表明,采用选择连续提取法进行沉积物中汞赋存形态的研究,对了解沉积物中汞的生物可利用性具有较好的指示意义。     

模仿贪吃蛇模式的英语造句游戏的实现

在少儿英语教学中,连词造句是一种重要的教学形式。为提高学生的学习兴趣,模仿贪吃蛇游戏,采用JavaScfipt脚本语言,开发了基于web的吃单词造句的教学游戏,取得了较好的教学效果。     

双齿围沙蚕对饲料中氮元素的利用及其与体质量和温度的关系

对不同体质量双齿围沙蚕Perinereis aibuhitensis在不同温度条件下对牙鲆配合饲料中氮元素的利用和氮收支进行了研究。试验按沙蚕体湿重设置(0.40±0.19)、(1.00±0.22)、(2.00±0.50)g 3个组,分别记为S、M和L组,每组分别设16、20、24℃3个温度梯度。结果表明:1)20℃时各组双齿围沙蚕对氮的摄食率均达到最大值,平均为17.0 mg/(d.g),变幅为14.3～22.0 mg/(d.g);2)双齿围沙蚕于不同温度下对氮的摄食率均随体质量的增加而降低,其中,S组为10.5～22.0 mg/(d.g),M组和L组则分别为8.0～14.7、6.6～14.3 mg/(d.g),氮摄食率与体质量的关系可用幂函数式CN=aWb表示,其中a值在20℃时最高,为10.618,b值为-0.2076～-0.1911;3)双因素方差分析表明,温度和体质量对沙蚕的氮摄食率均有极显著影响(F=79.125,P<0.001;F=34.308,P<0.001);4)在本试验条件下,双齿围沙蚕对饲料中氮的累积率平均为11.8 mg/(d.g),以摄食氮为100%计,累积氮所占的比例最大,平均为88.99%,排粪氮次之,为9.43%,而排泄氮所占的比例最低,仅为1.58%。     

基于高通量测序和形态学鉴定的马来西亚马塘红树林区浮游动物多样性分析

为评价DNA宏条形码(DNA metabarcoding)技术在海洋生物多样性监测中的应用潜力,本研究中采集了马来西亚马塘红树林保护区(Matang Mangrove Reserve, Malaysia)10个站位(SO1～SO10)浮游动物样品,分别采用宏条形码和形态学鉴定方法分析了浮游动物群落组成和结构。结果表明:以18S rDNA V4区为标志基因的宏条形码方法共鉴定出浮游动物25门88目138属249个操作分类单元(operational taxonomic units, OTUs),而借助光学显微镜的形态学方法仅鉴定出2门6目13属;利用形态学方法鉴定出来的大部分类别(门100%、目83%、属54%)同时也能用宏条形码方法鉴定出来,而宏条形码分子方法鉴定出的大部分类别(门92%、目94%、属95%)却未能利用形态学方法鉴定出来;宏条形码方法根据热点图样本相似性聚类树可将10组浮游动物样本划分为3类(在门和目水平上),即第Ⅰ类(SO1、SO2、SO3和SO6)、第Ⅱ类(SO4、SO7、SO8、SO9和SO10)和第Ⅲ类(SO5),但在属分类水平上,SO4从第Ⅱ类站位划归到了第Ⅰ类中。研究表明:比较两种方法,宏条形码方法不但具有鉴定效率高、花费较低等优点,而且能得到更多的浮游动物种类和丰富度信息;随着DNA宏条形码技术体系的不断完善,数据库不断更新,使得DNA条形码技术的准确性更高,其将在浮游生物多样性评价中具有较高的应用潜力。     

大连典型娱乐海水浴场重要病原细菌筛选及其在不同介质中的分布

为研究海水浴场环境中病原细菌的种类及其分布,以大连金石滩浴场和傅家庄浴场为研究区域,通过可培养、基因芯片、高通量测序等技术对其表层海水、沉积物、湿砂、干砂中病原细菌进行筛选,并分析指示细菌和常见病原细菌的空间分布特征。结果表明:不论金石滩还是傅家庄浴场,优势菌属皆为弧菌Vibrio、芽孢杆菌Bacillus、假单胞菌Pseudomonas等,可能的病原菌属为弧菌、假单胞菌、克雷伯氏菌Klebsiella等菌属中的某些种类;基因芯片检测结果显示,两浴场的主要病原细菌为溶藻弧菌V.alginolyticus、副溶血弧菌V.parahaemolyticus、哈维氏弧菌V.harveyi、鳗弧菌V.anguillarum、粪肠球菌Enterococcus faecalis、气单胞菌属Aeromonas、志贺氏菌属Shigella和大肠杆菌Escherichia coli等,会对游客身体健康造成巨大的潜在威胁;空间分布特征分析显示,粪便污染指示细菌粪大肠菌群和肠球菌主要分布在海水和干砂中,其中,排污口处细菌浓度最高,潜在病原细菌金黄色葡萄球菌Staphylococcus aureus主要分布在海水和干砂中,可培养弧菌主要分布在海水中。研究表明,排污口是大连金石滩和付家庄海水浴场病原细菌主要的污染来源,海滩是其重要的非点源污染来源,建议海滩管理者在泳季高峰期定期监测海滩与排污口周围病原细菌的污染情况,本研究结果可为海水浴场环境管理和保护提供重要参考依据。