应用长链不饱和烯酮重建末次间冰期以来冲绳海槽中部sst变化

IEECAS SKLLQG

Comparison of nonlinear and linear PCA on surface wind, surface height, and SST in the South China Sea

We compared nonlinear principal component analysis (NLPCA) with linear principal component analysis (LPCA) with the data of sea surface wind anomalies (SWA), surface height anomalies (SSHA), and sea surface temperature anomalies (SSTA), taken in the South China Sea (SCS) between 1993 and 2003. The SCS monthly data for SWA, SSHA and SSTA (i.e., the anomalies with climatological seasonal cycle removed) were pre-filtered by LPCA, with only three leading modes retained. The first three modes of SWA, SSHA, and SSTA of LPCA explained 86%, 71%, and 94% of the total variance in the original data, respectively. Thus, the three associated time coefficient functions (TCFs) were used as the input data for NLPCA network. The NLPCA was made based on feed-forward neural network models. Compared with classical linear PCA, the first NLPCA mode could explain more variance than linear PCA for the above data. The nonlinearity of SWA and SSHA were stronger in most areas of the SCS. The first mode of the NLPCA on the SWA and SSHA accounted for 67.26% of the variance versus 54.7%, and 60.24% versus 50.43%, respectively for the first LPCA mode. Conversely, the nonlinear SSTA, localized in the northern SCS and southern continental shelf region, resulted in little improvement in the explanation of the variance for the first NLPCA.

ICP-OES测定浮游有孔虫的Mg/Ca比值及其在SST分析中的应用

海洋是驱动大气环流的主要“引擎”，海表温度（SST）又是揭示海洋环境变化的重要参数。利用有孔虫Mg/Ca比值恢复SST具有较高精密度，是目前恢复SST较成功的方法之一。本论文旨在建立一套有效的有孔虫清洗方法和ICP-OES测试有孔虫Mg/Ca比值的分析方法。 文中分析了53份西菲律宾海区(N18°40.23′，E135°37.11′；水深3225m)表层沉积物中浮游有孔虫Globigerinoides ruber（白色）Mg/Ca比值。结合本研究区的特点，文中使用的清洗方法是有孔虫Mg/Ca比值测试常用的“Mg”清洗方法，主要是由以下步骤构成：①用超纯水和甲醇在超声波水浴中清洗，②显微镜下剔除深色硅酸盐颗粒，③用氧化试剂去除有机质(加入30%H2O2和0.1M NaOH溶液在90℃左右的沸水浴中加热)，④酸洗(250μl 0.001N HNO3 超声波水浴中清洗10S)。清洗干净的样品经超纯硝酸溶解成溶液后，利用电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)对其进行Mg/Ca比值的分析测试。仪器操作条件如下：辅助气流量（Ar）为0.5L/min（0.5L/min-1.5L/min），雾化器压力为0.2Mpa（0-0.4Mpa），泵速为20rpm（0-125rpm），高频输出功率（RF）为1150W（750W-1500W），火焰高度为15.5mm（8-21mm），通过多次重复测量一组Mg/Ca=3.333mmol/mol的标准溶液，其Mg/Ca短期精密度<0.5%,长期精密度为1%。53份样品之间Mg/Ca比值的RSD为2.7%，利用Lea(2000)建立的太平洋地区浮游有孔虫G. ruber(白色)的Mg/Ca与SST的校正公式:Mg/Ca(mmol/mol) ＝0.30exp[0.089×SST(℃)]，得到本研究区的SST为28℃±0.3℃。

超声速大攻角旋成体迎风激波数值模拟

旋成弹体在大攻角超声速流动中其迎风面上有时会出现一种迎风激波.采用非定常雷诺平均的Navier-Stokes方程以及两方程kω-sst和代数B-L湍流模型成功地模拟了该现象,验证了该迎风激波是由于流场主旋涡导致超声速流动偏移造成的涡诱导激波的一部分的结论.

遥感研究南海台风引起的冷迹特征

海表面温度（Sea Surface Temperature, SST）是海洋生态环境变化的重要因子，也是海洋观测研究的最重要的因子之一。海表温度场表征了海洋热力、动力过程和海洋与大气相互作用的综合结果，是反映海气热量、动力和水汽交换的重要参量，也是气候变化及海洋营养盐浓度和初级生产力的重要影响因子。台风过后通常会在上层海洋引起冷迹，即台风路径附近的海表温度降低。海表温度的变化是台风与海洋之间能量交换的关键，对于台风的产生，演化和强度变化有非常重要的作用。因此，研究上层海洋对台风的响应，特别是海表温度对台风的响应过程有非常重要的科学意义。本研究主要利用微波SST逐日数据资料统计研究了海表面温度对南海台风的响应过程，并分析了中尺度涡（特别是气旋性涡）对台风所引起的降温幅度和降温位置的影响作用。在此研究基础上初步尝试提出了一种新的量化台风降温效应的方法。 首先，本研究以1998-2009年总共12年内经过中国南海的92个台风为研究对象，利用逐日连续的微波TMI及TMI-AMSER海表温度数据资料分析了92个台风所引起的最大降温幅度以及冷迹位置的分布特征。统计结果表明有64个（69.6%）台风引起了海表温度明显的降低（降温≥2oC），而对最大降温出现的位置进行分析发现：有超过半数（56个）的台风引起的最大降温位于台风路径的附近或路径右侧，同时还有8个（8.7%）台风引起的最大降温明显位于路径的左侧。文中选取了冷迹相对于台风路径出现在不同位置（左、右、附近）的4个台风为例来说明台风引起的降温特征。通过量化降温中心到台风路径的距离发现台风所引起的最大降温出现的位置主要集中分布在路径左右两侧100km范围内。另外，通过对比台风来之前的海平面高度距平发现先于台风之前处在于上层海洋环境的冷涡，特别是强冷涡，在台风引起的海表面降温幅度和位置分布中可能起着重要的作用，其中冷涡的位置与台风所引起的最大降温中心出现的位置有很好的相关性。 其次，本研究提出一个新的描述降温效应的指数。台风所经过的海域往往会出现海表温度的降低，而海表温度的变化对海洋生态系统有很重要的影响。台风的降温效应因台风、背景温度场和台风前的海洋环境条件而异。目前，海表温度对台风的响应效应主要是通过三个物理量来描述，降温幅度、冷迹范围、冷迹持续时间。但是还没有一个综合的量来对台风的降温效应进行定量的描述。本研究利用遥感微波SST数据尝试初步

三种两栖类动物皮肤和脑中活性多肽结构、功能与多样性分析

两栖动物是最原始的陆生脊椎动物，分布比较广泛。无尾目两栖动物现有3000 多种，它们皮肤裸露、光滑，为适应广泛的栖息地和生态条件，已进化出各种有效的皮肤防御系统。抗菌肽（Antimicrobial peptides，AMPs）作为两栖类先天防御系统的重要组成部分，在皮肤分泌液中含量异常丰富。我们以来源于云南省普洱市景东县的铃蟾科微蹼铃蟾（Bombina microdeladigitora）和楚雄州双柏县雨蛙科华西雨蛙（Hyla annectans）为实验材料，对其皮肤分泌液中抗菌肽的分子多样性并对其结构和功能进行研究。微蹼铃蟾皮肤抗菌肽多样性非常丰富，我们从单一个体中克隆得到了64 条编码不同抗菌肽的cDNA 序列，其中有两条序列只编码Maximin 一种抗菌肽，其余 62 条均编码Maximin 和Maximin H 两类抗菌肽。这64 条cDNA 序列共编码44 种Maximins 和30 种Maximin Hs，其中有32 种Maximins 和20 种Maximin Hs 为新鉴定的抗菌肽，其余和铃蟾属其它种中发现的抗菌肽具有相同的序列。除了皮肤外，两栖动物的脑也是抗菌肽的丰富资源库。我们分别从微蹼铃蟾和大蹼铃蟾（B. maxima）脑中得到了大量新的抗菌肽cDNA 序列。其中从微蹼铃蟾脑中克隆到21 条新的cDNA序列，共编码16 种Maximins 和10 种Maximin Hs，其中7 种Maximins 和4 种Maximin Hs 为新鉴定的抗菌肽。从大蹼铃蟾脑中克隆到39 条新的cDNA 序列，编码27 种Maximins 和20 种Maximin Hs，其中16 种 Maximins 和12 种Maximin Hs 为新鉴定的抗菌肽。在以上新鉴定的抗菌肽中，Maximins 均为阳离子抗菌肽，Maximin Hs 中除以前鉴定的Maximin H5 外，尚有十余种阴离子抗菌肽。抗菌肽碱基转换/颠换（R=s/v）分析表明，RMaximin<1 而RMaximin H>1，说明这两种抗菌肽碱基转换和颠换发生的几率并不相同，Maximin 间差异主要由碱基颠换引起，而Maximin H 则主要由碱基转换引起。种间进化分析表明，大蹼铃蟾和微蹼铃蟾的遗传距离较近，而它们与欧洲花铃蟾（B. variegata）的遗传距离均较远。种内各部分遗传距离差异较大。与信号肽和酸性间隔肽相比，成熟肽的遗传距离明显增大，其中Maximin 的进化速度比Maximin H 更快。抗菌肽Maximin 和Maximin H 种内、种间均存在正选择（ω>1），而信号肽和酸性间隔肽在分化过程中没有正选择（ω<1），说明Maximin 和Maximin H 经受着达尔文正选择驱动的快速进化，是抗菌肽多样性产生的根本原因。这与抗菌肽参与最终的生物防御功能，从而增加物种对环境的适应是一致的。功能研究发现，有些微蹼铃蟾Maximins 抗菌肽是多功能分子，不但对革兰氏阴性菌、革兰氏阳性菌和真菌起抗菌作用，而且还具有很强的抗氧化功能。脑中抗菌肽基因的大量表达也预示着抗菌肽可能在神经信号传导中起一定作用。用基因克隆方法我们从微蹼铃蟾皮肤得到大量缓激肽前体序列，由1-4 个拷贝的Bombinakinin 或1-4 个拷贝的Bombinakinin 和1 个拷贝的Bombinakinin-GAP 组成。这与大蹼铃蟾皮肤中缓激肽前体由1-8 个拷贝的Bombinakinin 或1-8 个拷贝的Bombinakinin 和1 个拷贝的Bombinakinin-GAP 组成有所不同。按同样方法，我们从大蹼铃蟾脑中也得到了三条缓激肽前体序列，其中两条含有6 个 Bombinakinin 拷贝，另一条含2 个Bombinakinin 拷贝。通过比较只含Bombinakinin 和同时含有Bombinakinin 和Bombinakinin-GAP 的前体cDNA 序列后发现， 前者序列中缺失了一段碱基序列TGCGGGTA， 从而导致移码突变， 终止了 Bombinakinin-GAP 的表达。通过生物化学的手段从微蹼铃蟾皮肤分泌液中分离到一种丝氨酸蛋白酶抑制剂BMSI1，与铃蟾属其它种中的胰蛋白酶抑制剂具有很高的相似性。根据已有铃蟾属丝氨酸蛋白酶抑制剂cDNA 序列设计引物，以皮肤cDNA 为模板，扩增丝氨酸蛋白酶抑制剂的基因序列，结果得到两条不同的序列。这两条前体序列与铃蟾属其它两栖动物皮肤中的丝氨酸蛋白酶抑制剂具有高度相似性（>70%），而且它们都含有10 个半胱氨酸残基。BMSI1 对五种丝氨酸蛋白水解发色底物的抑制活性测定表明，BMSI 1 能抑制胰蛋白酶和凝血酶的水解活性，其K(i)分别为0.02 μM 和0.15 μM。通过随机筛选cDNA 文库的方法，我们从大蹼铃蟾脑中得到了一条完整的 Somatostatin（SST）序列，根据该序列，我们在大蹼铃蟾和微蹼铃蟾脑cDNA 文库中筛选到两条变异体序列SST-L(Leu11-SST-14)和SST-R(Arg14-SST-14)。功能研究表明，这两种变异体具有和SST 相似的生物学功能，可抑制肿瘤细胞增殖、抑制细胞因子释放以及具有一定的镇痛作用。从大蹼铃蟾和微蹼铃蟾脑中得到了阿片肽前体POMC 和Proenkephalin 的 cDNA 序列，序列比对发现与东方铃蟾具有较高的同源性。从华西雨蛙皮肤cDNA 中克隆得到两类活性多肽，命名为Annins。其中一类为抗菌肽类似肽，共11 条序列，编码单一的成熟肽序列，其信号肽与雨蛙科信号肽具有很高的同源性，但酸性间隔肽和成熟肽相差较大。其成熟肽由15-17 个氨基酸残基组成，活性分析表明无抗菌和抗氧化作用，但在较高浓度时对部分细菌和多种细胞有促进生长作用，推测可能在使伤口快速愈合方面起重要作用；另一类编码具有2 个拷贝的成熟肽序列，成熟肽由5 个氨基酸残基组成，具有一定的镇痛活性，其镇痛机理可能是拮抗bradykinin 作用。

全球气候变暖对西沙、南沙海域珊瑚生长的潜在威胁

利用近50年来西沙、南沙海域SST及全球温度资料，分析西沙、南沙海域SST的

凹腔非定常特性的数值模拟

采用基于Menter SST两方程湍流模型的DES方法, 数值模拟开式凹腔在跨声速条件下的非定常流动特性.计算凹腔底部和后壁面上的点的声压级频谱以及总声压级, 证明在第二噪声模态上的声压级最大

MHD控制超声速边界层的理论研究和数值分析

对MHD(mechanisms of magnetohy drodynamics)控制超声速平板湍流边界层的机理进行了理论研究和数值模拟.理论上,采用等离子体低频近似碰撞频率模型,建立等离子体中电子和离子的力平衡方程,得到等离子体速度、极化电场以及边界层速度.数值上,通过空间HLLE格式、LU-SGS时间推进求解时均磁流体动力学湍流方程,其中湍流模型采用sst-kω双方程模型.研究结果表明:(1)边界层速度的理论结果和数值结果误差在7%范围内;(2)只有磁场而电场为零时,洛仑兹力起到减小摩阻的作用.施加电场后,洛仑兹力能够加速边界层低速区流体;(3)在边界层外层,越靠近壁面,作用参数越小;而在边界层近壁区黏性底层,虽然惯性力减小,但黏性力却迅速增加,因此越靠近壁面,作用参数反而越大,加速低速流的代价增加.

超临界态煤油等熵流动和超声速喷注研究

本文采用10组分替代模型和等熵假设数值分析了超临界态煤油的超声速流动特性，给出了煤油超声速流动的等熵线分布、马赫数与喷管面积关系、温度/压力随马赫数的变化等一系列结果。同时进行了相应的加热煤油的喷管流动实验，验证了数值分析的可靠性，并获得了超临界态煤油产生稳定的超声速流动的大致工作区间。本文还采用雷诺平均方法结合SST 湍流模型数值模拟了二维超声速气流（总温1500K，马赫数2.5）中超临界态煤油的超声速/声速喷射和混合过程，以及射流出口马赫数对提高穿透深度的作用。研究发现在相同的煤油流量条件下，煤油超声速射流比声速射流将产生更强的马赫桶结构，同时射流的穿透深度也有一定提高。

采用简化机理模拟乙烯在超声速气流中自点火燃烧过程

本文采用由CARM生成的11组分/7步反应简化机理对二维超声速气流中热乙烯横向喷射、自点火燃烧过程进行了非定常模拟。同时，计算采用了SST 湍流模型、涡耗散概念(EDC)燃烧模型以及ISAT积分算法等技术。数值研究了马赫数2.5、总温1800K来流中，不同当量比条件下乙烯的自点火燃烧过程。研究发现：乙烯首先在凹腔内着火；在当量比较低时，燃烧主要发生在凹腔下游，并且燃烧区域为超声速；随着当量比的提高，由于释热量的增加，使得燃烧室内气流发生热雍塞，乙烯在亚声速气流中燃烧，燃烧效率显著提高，燃烧主要发生在凹腔区。另外，采用总包反应模型计算的结果表明由于模型过于简单，使得燃烧效率偏高、总温偏大，与简化机理给出的结果差别显著。

Surface sediment diatoms from the western Pacific marginal seas and their correlation to environmental variables

Diatom data of 192 surface sediment samples from the marginal seas in the western Pacific together with modern summer and winter sea surface temperature and salinity data were analyzed. The results of canonical correspondence analysis show that summer sea-surface salinity (SSS) is highly positively correlated with winter SSS and so is summer sea-surface temperature (SST) with winter SST. The correlations between SSSs and SSTs are less positively correlated, which may be due to interactions of regional current pattern and monsoon climate. The correlations between diatom species, sample sites and environmental variables concur with known diatom ecology and regional oceanographic characters. The results of forward selection of the environmental variables and associated Monte Carlo permutation tests of the statistical significance of each variable suggest that summer SSS and winter SST are the main environmental factors affecting the diatom distribution in the area and therefore preserved diatom data from down core could be used for reconstructions of summer SSS and winter SST in the region.

Geological records of marine environmental changes in the southern Okinawa Trough

Indexes of sediment grain size, sedimentation rates, geochemical composition, heavy minerals, benthic foraminiferal fauna, indicator species of the Kuroshio Current, paleo-SST and carbonate dissolution of core E017 conformably suggest a great marine environmental change occurring at about 10.1-9.2 cal. kaBP in the southern Okinawa Trough, which may correspond to the strengthening of the Kuroshio Warm Current and re-entering the Okinawa Trough through the sea area off northeast Taiwan. The invasion of Kuroshio current has experienced a process of gradual strengthening and then weakening, and its intensity became more fluctuation during the last 5000 years. Compared to the transition of sediment grain size, geochemical composition and heavy minerals, the foraminiferal faunas show a 900-year lag, which may indicate that the invasion of Kuroshio Current and the consequent sea surface and deep-water environmental changes is a gradual process, and fauna has an obvious lag compared to environment altering. The carbonate dissolution of the Okinawa Trough has had an apparent strengthening since 9.2 cal. kaBP, and reached a maximum in the late 3000 years, which may be caused by the deep-water environmental changes due to the invasion of Kuroshio Current.

A Holocene paleotemperature record based on radiolaria from the northern Okinawa Trough (East China Sea)

Using a radiolarian-based transfer function, mean annual sea surface temperature (SST) and seasonal temperature range are reconstructed through the last 10,500yrs in the northern Okinawa Trough. Down-core SST estimates reveal that throughout the Holocene the changes of mean annual SST display a three-step trend: (i) an early Holocene continuous warming between 10,500 and 8500yr BP which ends up with a abrupt cooling at about 8200yr BP; (ii) a relatively stable middle Holocene with high SST that lasted until 3200yr BP; and (iii) a late-Holocene distinct SST decline between 3200 and 500yr BP. This pattern is in agreement with the ice core and terrestrial paleoclimatic records in the Chinese continent and other regions of the world. Five cooling events with abrupt mean annual SST drops, which occur at similar to 300-600, 1400, 3100, 4600-5100 and 8200yr BP, are recognized during the last 10,500yrs. Comparison of our results with records of GISP2 ice core and marine sediment in North Atlantic region suggests these cooling events are strongly coupled, which implies a possible significant climatic correlation between high- and low-latitude areas. (C) 2007 Elsevier Ltd and INQUA. All rights reserved.