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本文使用加拿大气候模拟与分析中心(Canadian Center for Climate Modeling and Analysis,CCCma)的耦合模式预报产品,应用以信息论为基础的可预报性理论框架,诊断、分析了耦合模式中Madden-Julian Oscillation(MJO)的预报率,包括实际预报技巧和潜在预报率,以及热带季节内尺度变率(Intraseasonal Variability,ISV)最可预报模态的空间分布。并在此基础上讨论了不同时间尺度平均对MJO预报技巧的影响。结果表明:本文使用的2个耦合模式中,MJO的预报技巧与目前全球主要使用的预报模式相近,约为10 d。潜在可预报技巧可以达到30 d以上。随着时间尺度从日平均增加到10 d平均,MJO的实际预报技巧与潜在可预报技巧都相应提高,尤其是潜在可预报技巧的提高更加显著。进一步分析发现,影响实际预报技巧的一个重要因素是初始条件MJO信号的强弱,当MJO信号很强时,预报技巧较高,反之则较低。本文最后分析了模式中ISV最可预报模态的空间分布,并讨论了如何利用这种最可预报空间分布提高ISV的实际预报技巧。

本文根据CMAP(The Climate Prediction Center Merged Analysis of Precipitation)观测资料,使用相关系数和均方根误差,对CHFP2(Coupled Historical Forecast Project, phase 2 )的2个模式对东亚夏季降雨的季节预报技巧作出评价。在完美模式的理论框架下,分别使用基于信噪比的潜在相关系数和基于信息熵的潜在可预报性指标,对该区域主要针对夏季降雨的可预报性作出评价。通过最可预报分量分析(PrCA),得到季节降雨的最可预报型。将最可预报型投影到海温场,得到了降水最可预报型对应的海温分布。研究发现:相关系数所反映的预报和观测的线性相关程度总体上是低纬度海洋区域比高纬度陆地区域高,而均方根误差反映的则是在海洋区域降雨预报偏离实际值的程度较陆地区域大,预报水平与目前降雨的季节预报水平相符。潜在可预报性估计表明,潜在可预报率存在空间上的变化,从低纬度向高纬度、从海洋到内陆,呈衰减趋势。同时,信号和噪音的分析表明,信号成分占主导作用,形成了潜在可预报率的空间分布格局,暗示了海洋外强迫的重要作用;中国大陆缺少像海洋区域那样明显的外强迫,因此降水季节预报技巧相比热带海洋区域非常有限。海温投影的分析表明海洋的外强迫是东亚降雨季节预报的重要来源。尽管厄尔尼诺本身的复杂性,它对东亚夏季风的重要影响及其与东亚降雨预报之间的遥相关揭示了它们内在的联系。

利用非结构网格海洋环流模式(FVCOM),研究了浙闽沿岸潮余流的空间变化及其生成机制。结果表明,浙闽沿岸的潮余流具有明显的水平二维特征。根据潮余流的流速和方向,浙闽沿岸的潮余流可分为3个区域,自东北向西南,依次为区域I、区域II和区域III。区域I和区域III的潮余流较强,前者流速为0.6~2.5 cm/s,方向沿等深线指向西南;后者流速为0.5~1.5 cm/s,方向沿等深线指向东北。区域II的潮余流较弱,均小于0.6 cm/s,方向自岸向海逆时针旋转,离岸较近区域方向指向西南,离岸较远区域方向指向东北。结合浙闽沿岸的潮余流和海底地形进行分析,发现潮余流与地形β效应ddx1H成正比,这与前人研究获得的海底地形对潮流的整流机制相符合,表明浙闽沿岸海域陡峭的海底地形对潮流有明显的整流作用。

利用TRMM(Tropical Rainfall Measurement Mission)卫星15 a降雨数据,研究了西北太平洋非台风与台风降雨日变化。对于非台风降雨,其日变化信号最大值出现在上午06∶00,在下午15∶00时存在一较小的极大值。统计台风中心500 km内的平均降雨,发现其存在明显日变化信号,最大值出现在03∶00~09∶00之间,降雨量与日变化均大于非台风降雨;同时,台风增强及快速增强均在03∶00~08∶00之间发生次数较其他时间更多。从2002年台风“海神”的卫星云图上可以看出,云系内部强对流的面积在06∶00时明显大于18∶00时,这与降雨日变化的模态一致。

热液流体在物理化学特征方面与周围海水存在较大差异,探测温度异常和浊度异常是寻找热液羽状流信号的重要手段。本文采用“大洋一号”科考船第20航次的拖曳CTD数据和浊度数据,以及21航次的定点CTD数据,研究了西南印度洋龙方斤热液区的温度异常和浊度异常现象。研究表明热液区中性浮力层在水深2 550~2 650 m间,厚度约为100 m,温度异常达0.01 ℃;水深 2 750~2 800 m间亦有温度异常,最大可达0.08 ℃;温度异常水深处存在相应的浊度异常。深层背景海水位温和位密间存在简单线性关系。此外,经初步估计,热液活动区初始浮力通量为8.78×10^-4 m⁴/s³;通过中性浮力层估算热液热通量,约为130±43 MW。

利用西太平洋冬季海洋综合调查获取的数据资料,分析了第二岛链以东附近海域冬季温度、盐度、声速和密度的分布特征和变化规律。使用Ocean Data View海洋数据软件对资料进行网格化处理,同时采用Wilson方法和垂直梯度法计算声速和声速梯度。分析数据结果表明:第二岛链以东附近海域冬季温度随深度增加而减小,且750 m以浅变化幅度较大;而盐度和声速的垂直结构特征均表现为从表层向下先减小后增大,但各自存在不同的临界深度。海区存在温度和声速双跃层结构,上跃层强度大,厚度小;下跃层强度较小,厚度较大。

应用X-射线衍射(XRD)方法分析了菲律宾海盆西部I8柱状样35个沉积物样品中的黏土矿物组分,结果表明:I8孔中黏土矿物以伊利石(40%)为主,蒙皂石(28%)和绿泥石(20%)次之,高岭石(12%)相对较低,且伊利石结晶度较好。黏土矿物来源分析表明,伊利石主要来源于亚洲大陆的风尘输入;蒙皂石主要源于研究样品周围火山物质的蚀变;而绿泥石和高岭石可能主要源自吕宋岛风化产物。

在培养基中添加鲍及牡蛎内脏团可溶物来培养球等鞭金藻Isochrysis galbana,测定了藻细胞密度、藻细胞叶绿素a和类胡萝卜素含量。结果表明,适宜添加量的鲍及牡蛎内脏可溶物对金藻生长具有促进作用,发酵过的内脏团比不发酵的促进效果更好。1∶1 000比例添加的发酵牡蛎内脏可溶物促进金藻生长的效果最好,其次是1∶100比例的发酵鲍鱼内脏可溶物;这2组的藻细胞叶绿素a和类胡萝卜素含量显著低于其它组。按1∶100比例添加的牡蛎内脏可溶物对金藻生长有抑制作用。

本文调查分析了宁波-舟山港口航道副溶血弧菌 Vibrio parahemolyticus、溶藻弧菌Vibrio alginolyticus和嗜水气单胞菌 Aeromonas hydrophila的毒力特征和耐药性特点。用PCR方法检测分离菌株的毒力基因分布模式发现,副溶血弧菌毒力基因型以gyrB⁺,toxR⁺,tlh⁺和 tdh⁺为代表,溶藻弧菌毒力基因型以aspA⁺,tlh⁺,collagenase⁺和toxS⁺为代表,嗜水气单胞菌毒力基因型以aerA⁺,alt⁺,aha1⁺和hlyA⁺为代表;副溶血弧菌、溶藻弧菌和嗜水气单胞菌代表菌株相应基因的检出率分别为57.1%、40.0%和50.0%。用24种常见抗生素对3种细菌的分离代表菌株进行药敏调查,耐药率分别为4.17%、8.33%和29.17%。实验结果表明宁波-舟山港口航道3种致病性细菌具备较丰富的毒力基因种类和耐药性,需要有针对性地制定预防措施。此外,鉴于毒力基因型与致病性之间的相关性,毒力基因可作为标记基因,用于致病性细菌的检测。

为了解饥饿及过量投喂对银鲳幼鱼体重、肥满度、比肝重及体成分的影响,对平均体重2.61±0.65 g的幼鱼进行了饥饿与分组投喂实验。分别测定了正常投喂组(C组)、饥饿5 d(S5组)、饥饿9 d(S9组)以及过量投喂组(D组)幼鱼的形体参数、肥满度、比肝重及鱼体基本营养成分。结果表明:(1) 与C组相比,D组各项指标均有显著性增加(p＜0.05),增重率为(73.89±9.78)%,是正常组的1倍多,比肝重和肥满度分别增加了55.00%和25.10%;(2) 饥饿胁迫下幼鱼的比肝重和肥满度显著性下降(p<0.05),饥饿5 d和9 d后,比肝重分别下降了8.75%和11.25%,肥满度分别减小了21.18%和32.16%;(3) 饥饿银鲳幼鱼以粗脂肪损失幅度最大,饥饿5 d和9 d时分别为正常组的22.55%和18.10%,与此同时,粗蛋白仅损失了4.06%和4.90%,说明饥饿银鲳幼鱼以脂肪供能为主,蛋白质和糖类供能为辅;(4) 饥饿致死幼鱼的肥满度在不同体长组间无显著性差异(p>0.05),但体重损失率受体长影响,2.20~2.80 cm组的体重损失率为22.89%,体长2.80~3.40 cm以后上升为35.79%~40.28%,肥满度则随体长增加大致呈下降趋势,体长与幼鱼的耐饥能力呈正相关。