中国物理海洋学研究70年：发展历程、学术成就概览

本文概略评述新中国成立70年来物理海洋学各分支研究领域的发展历程和若干学术成就。中国物理海洋学研究起步于海浪、潮汐、近海环流与水团,以及以风暴潮为主的海洋气象灾害的研究。随着国力的增强,研究领域不断拓展,涌现了大量具有广泛影响力的研究成果,其中包括:提出了被国际广泛采用的"普遍风浪谱"和"涌浪谱",发展了第三代海浪数值模式;提出了"准调和分析方法"和"潮汐潮流永久预报"等潮汐潮流的分析和预报方法;发现并命名了"棉兰老潜流",揭示了东海黑潮的多核结构及其多尺度变异机理等,系统描述了太平洋西边界流系;提出了印度尼西亚贯穿流的南海分支(或称南海贯穿流);不断完善了中国近海陆架环流系统,在南海环流、黑潮及其分支、台湾暖流、闽浙沿岸流、黄海冷水团环流、黄海暖流、渤海环流,以及陆架波方面均取得了深刻的认识;从大气桥和海洋桥两个方面对太平洋–印度洋–大西洋洋际相互作用进行了系统的总结;发展了浅海水团的研究方法,基本摸清了中国近海水团的分布和消长特征与机制,在大洋和极地水团分布及运动研究方面也做出了重要贡献;阐明了南海中尺度涡的宏观特征和生成机制,揭示了中尺度涡的三维结构,定量评估了其全球物质与能量输运能力;基本摸清了中国近海海洋锋的空间分布和季节变化特征,提出了地形、正压不稳定和斜压不稳定等锋面动力学机制;构建了"南海内波潜标观测网",实现了对内波生成–演变–消亡全过程机理的系统认识;发展了湍流的剪切不稳定理论,提出了海流"边缘不稳定"的概念,开发了海洋湍流模式,提出了湍流混合参数化的新方法等;在海洋内部混合机制和能量来源方面取得了新的认识,并阐述了混合对海洋深层环流、营养物质输运等过程的影响;研发了全球浪–潮–流耦合模式,推出一系列海洋与气候模式;发展了可同化主要海洋观测数据的海洋数据同化系统和用于ENSO预报的耦合同化系统;建立了达到国际水准的非地转(水槽/水池)和地转(旋转平台)物理模型实验平台;发展了ENSO预报的误差分析方法,建立了海洋和气候系统年代际变化的理论体系,揭示了中深层海洋对全球气候变化的响应;初步建成了中国近海海洋观测网;持续开展南北极调查研究;建立了台风、风暴潮、巨浪和海啸的业务化预报系统,为中国气象减灾提供保障;突破了国外的海洋技术封锁,研发了万米水深的深水水听器和海洋光学特性系列测量仪器;建立了溢油、危险化学品漂移扩散等预测模型,为伴随海洋资源开发所带来的风险事故的应急处理和预警预报提供科学支撑。文中引用的大量学术成果文献(每位第一作者优选不超过3篇)显示,经过70年的发展,中国物理海洋学研究培养了一支实力雄厚的科研队伍,这是最宝贵的成果。这支队伍必将成为中国物理海洋学研究攀登新高峰的主力军

海缆敷设过程中拉力对缆体影响的有限元分析

为获取海缆敷设过程中拉力作用下各层的机械特性,利用有限元方法建立了海缆拉伸模型。合并了机械特性相近的绝缘内外层屏蔽和阻水带,忽略了厚度和强度小的外被层,得到单芯光纤复合海底电缆的几何模型;利用等结构钢体保证了拉伸时海缆层间的位移同步;模拟实际敷设工程,对海缆施加分段力载荷;最后求解得到了海缆各层的应力、应变和塑性应变等力学数据。结果表明,海缆敷设过程中各层结构的应力和应变值随受力的增加而增大,铜导体先达到屈服状态;求解数据为海缆敷设工作提供了参考

基于沟槽凸轮关节的交通锥回收机械臂设计及轨迹优化

基于一种双平行四杆机构与齿轮关节串联式的交通锥回收机械臂，针对其存在的回收效率低，且固定传动比的齿轮关节难以实现最优运动轨迹的问题，采用可变传动比的沟槽凸轮关节对其进行改进设计。首先，在对机械臂进行运动分析的基础上，以最小主臂转角为优化目标，根据交通锥运动要求确定约束条件，建立运动轨迹优化模型，求得机械臂最优运动轨迹；然后，根据优化后的运动轨迹，采用解析法求解沟槽凸轮的理论轮廓线，进而得到沟槽凸轮的实际轮廓线；最后，利用Adams进行仿真验证。结果表明，交通锥回收机械臂主臂转角减小8.1%，缩短了液压缸的工作行程，改善了液压缸的受力情况，提高了交通锥回收机械臂的工作效率

Study on Training of Practice Ability for Environmental Engineering

环境工程专业作为一门工程性和应用性很强的学科,它要求本专业的学生应具有一定的实践操作能力,工程设计和管理能力。因此在环境工程专业教学中需加强对学生工程实践能力,创新能力的培养,以适应不断发展壮大的环保产业对高素质人才的需求。文章对环境工程专业实践教学体系的构建进行了研究和探讨,以便促进教学工作,提高教学质量。 The environmental engineering specialty is characterize by engineering and application,the undergraduate student should have the abilities in practical operation,in engineering design and management.Therefore constructing and enhancing the practical teaching system is necessary to meet the requirement of the growing environment protection industry.This paper conducted a study to constructing this system and applying it.广西民族大学校级教改课题资助项目(2011XJGB19);广西基础化学实验教学示范中心教学研究专项(Y21

Anchoring effect as a nudge on improving public health: Two field experiments

从高个体关联且激发深度加工的锚值设计思路出发,在老年人及青少年身心健康领域开展现场助推实验,探索内部锚与精细锚的设计方法及其有效性。实验1探讨积极怀旧内部锚对老年人情绪状态和幸福感的影响。采用两因素混合设计,通过10周怀旧故事分享建立老年人积极怀旧内部锚(积极怀旧故事数),检验积极怀旧内部锚对情绪状态及幸福感的作用。结果显示,积极怀旧组的积极情绪及幸福感水平显著高于自由怀旧组。实验2探讨精细锚对中学生体育活动坚持性的影响。被试分别阅读精细锚、粗略区间锚和无锚条件的个性化&quot;激励贴士&quot;后进行体育活动测试,结果发现,精细锚组坚持激励度自评及成绩提升比均高于其他组。综合分析表明,内部锚和精细锚设计能够对人们身心健康起到积极助推作用。锚值与个体关联且激发深度加工,进而引发情绪情感及动机变化是产生影响的机制。本研究对于提升老年人和青少年身心健康及丰富其途径和方法具有现实意义。&nbsp;</p

围栏封育对新疆亚高山草甸土壤夏季CO_2日排放的影响

利用静态暗箱法在中国科学院新疆巴音布鲁克草原生态站首次对具有代表性的新疆典型性亚高山草甸25年围栏内外土壤CO2日排放进行连续观测。分析了亚高山草甸土壤呼吸变化规律及其影响机制。结果表明,围栏封育后,围栏内土壤CO2日排放总量达到19.117 g.m-2.d-1,围栏外为14.465 g.m-2.d-1,围栏内土壤CO2日排放通量要比围栏外的多了32.16%。浅层土壤土壤温度(包括地表地下5 cm、10 cm土壤温度,p<0.01)与土壤CO2排放通量日变化呈显著正相关性,但15 cm、20 cm和25 cm地温与其无相关性。土壤含水量过低或者过高都会对土壤呼吸有抑制作用,分析发现,土水势在29 kPa~35 kPa时土壤CO2排放通量出现最大值。同时围栏内外土壤CO2排放通量日变化与土水势呈指数相关,其中,围栏内相关系数为0.486 6;围栏外相关系数为0.600 7

新疆巴音布鲁克高山草地物种丰富度与生产力的关系

利用野外调查的物种丰富度和生物量资料,对位于新疆天山中段巴音布鲁克草地的20个样地进行群落数量分类,揭示每种群落类型的物种丰富度和生产力特征,在此基础上,考察了群落内和群落间物种丰富度与生产力的关系,并探讨其形成机制。结果表明:利用TWINSPAN将20个样地划分为6个群落类型(亚高山草原、亚高山草甸化草原、亚高山草原化草甸、亚高山草甸、高山草甸和高山沼泽草甸)。6个草地群落类型地上生物量、物种丰富度差异明显:就地上生物量而言,亚高山草原和亚高山草甸较低,高山沼泽草甸和高山草甸较高,而亚高山草甸化草原和亚高山草原化草甸处于两者之间;就物种丰富度而言,亚高山草甸和高山草甸较高,亚高山草原和高山沼泽草甸较低,而亚高山草甸化草原和亚高山草原化草甸处于两者之间。群落内物种丰富度与生产力的关系表现出多种形式:亚高山草原、亚高山草甸和高山草甸的物种丰富度与生产力呈正相关,亚高山草甸化草原的物种丰富度与生产力呈负相关,而亚高山草原化草甸和高山沼泽草甸的物种丰富度与生产力没有表现出显著的相关关系。群落间物种丰富度与生产力呈现“单峰”关系。群落内生产力范围不够大,可能是群落内未能观察到“单峰”关系的原因;环境异质性是导致群落间出现“单峰”关系的关键因素

Citrus Canker and Its Pathogenic Bacterium

柑橘潰瘍病，分佈廣泛，是國際柑橘栽培上最具破壞性的一種細菌性病害，由Xonthomonos compestris pv. citri所引起。X. compestris pv. citri是一種具有一條極生鞭毛的短桿狀細菌，含有不同大小的質體及一、二種的轉位子。柑橘潰瘍病菌A病原型菌株的病原性基因，經接合交配至x. compestris pv. citri的E病原型菌株、X. compestris pv. alfol fae及X. compestris pv. cyomopsidis等細菌，使其在葡萄抽葉片上能誘導產出類似潰瘍病的病斑。柑橘潰瘍病菌的CPI和CP122噬菌體為球形頭部，帶有一條長尾巴，而CPZ和CPlls為多邊球型，具有一條短尾。Cf和Cfl6為絲狀噬菌體，皆含有環狀單股DNA。Cf DNA可利用電孔法成功地經轉染而進入柑橘潰瘍病菌。cfl6侵入X. compestris pv. citri後，其DNA先複製大量複製型(RF) DNA，其中一組RF DNA插入寄主染色體，其他RF DNA仍可和染色體同時存在並自行複製，細胞不斷進行分裂時，RF DNA會由細胞中逐漸丟失，最後僅剩有插入於寄主染色體中的RF DNA狀態噬菌體基因體，此種潛溶過程不同於其他潛溶現象，故稱為新潛溶過程（Neolysogenizotion）。柑橘潰瘍病菌xw47菌株，被cfl6潛溶後分別誘導半胱氨酸及組氨酸合成的突變，而且從柑橘潰瘍病菌所分離的Cf29、CBZ、Cf99、Cfl17、Cfl34等另一群絲狀噬菌體，也可引起寄主細菌的營養缺陷突變，也可轉導細菌鞭毛的運動性。依病原性之差異，X. compestris pv. citri可分五個病原型；A病原型，分佈於世界各地，對葡萄抽、甜橙、檸檬、墨西哥萊姆危害最強；B病原型，分佈於阿根廷、巴拉圭、烏拉圭，對檸檬、墨西哥萊姆具強病原性；C病原型分佈於巴西，僅對墨西哥萊姆有病原性；D病原型分佈於墨西哥，僅感染墨西哥萊姆的葉片；上述四病原型皆可使植株產生凸起、木栓化、外圍具有黃暈的病斑；E病原型僅發生於美國佛羅里達州柑橘苗圃，主要危害根殼和葡萄ha的Swingle citrumelo雜交種，可使植株產生扁平、水浸狀的病斑，因其病斑形態不同於前者，少數學者稱此病原型所引起的柑橘病害為細菌性斑點病，而其病原菌為compestris pv. citrumelo。二病害雖有病理學及生化、DNA同源性的差異，目前多數學者仍稱此五病原型所引起的柑橘病害為潰瘍病，而其病原菌為X. compestris pv. citri 。柑橘潰瘍病菌的鑑定或偵測，有接種、生理生化特性、噬菌體、酵素連結抗體法、聚合碳酸膜固定免疫螢光法及單元抗體等測試法；隨著分子生物技術的精進，利用基因體指紋分析、DNA-DNA雜合及RFLP分析更可準確地鑑定或區別柑橘潰瘍病菌各病原型。柑橘潰瘍病菌細胞內含有質體，以其限制嗨片段做成的核酸探針，並配合PCR技術，可偵測到25pg純化的DNA或103cells/ml濃度的病菌。 Citrus canker caused by Xanthomonas campestris pv. citri has occurred widely in the world. X. campestris pv. citri is a short rod with a polar flagellum and harbors several plasmids and transposable elements. Pathogenicity gene pthA of this bacterium belonging to pathotype A, after conjugal transfer through the plasmid pSS1O.35 of Escherichia coil, enables strains of X. campestris pv. citri pathotype E and several pathovars of X. campestris to elicit cankerlike lesions on grapefruit leaves. Phages CP1 and CP122 of this bacterium have spherical heads each with a long tail,whereas CP2 and CP115 are polyhedrial cubics each with a short tail. Phages Cf and Cf 16 are filamentous,containing circular, single-stranded DNA. The replicative form (RF) DNA of Cf is able to transfect X.campestris pv. citri XW47 by electroporation. Cf 16, after infection, neolysogenizes its host by integra tion of its RE DNA into the host chromosome. Phages Cf 16, as well as Cf29,Cf32, Cf99, Cf 117, and Cf 134, after lysogenization, induce several auxotrophic mutations of X. campestris pv. citri XW47; the latters also mediate transduction of mobility of the bacterium. Five pathotypes of X. campestris pv. citri have been distinguished: pathotype A occurs widely in the world and is most pathogenic on grapefruit, sweet oranges, and Mexican lime; pathotype B occurs in Agrentina, Paraguay, and Uruguay and is most pathogenic on lemon and Mexican lime; pathotype C occurs in Brazil and pathogenic on Mexican lime; pathotype D distributes in Mexico and pathogenic on the Mexican lime leaves; all of these produce corky and raised lesions; pathotype E occurs only in Florida, USA and produces lesions of flat,water-soaked, and surrounded chiorosis on grapefruit, trifoliate orange, and citrumelo. Symptoms produced between pathotypes A-D and E are so different that some plant pathologists have named the disease and the causal agent belonging to pathotype E as citrus bacterial spot and X. campestris pv. citrumelo, respectively. Although some degrees of pathological, biochemical, and molecular differences exist, the diseases on citrus caused by the 5 pathotypes of this bacterium have still called canker and, hence, the causal bacterium X. campestris pv. citri This bacterium and citrus canker can be identified or detected by pathological inoculation, physiological and biochemical tests, phage,enzyme-linked immunofluorescence, monoclonal antibody, genomic fingerprinting, DNA-DNA hybridization, restriction-fragment length polymorphism, and polymerase chain reaction te chniques

GeSn合金的外延生长方法

一种GeSn合金的外延生长方法，包括如下步骤：步骤1：将一Sn固体金属作为Sn源材料置入真空腔的Sn固体源炉中；步骤2：将一衬底置入分子束外延源炉的真空腔的加热器上，对真空腔抽真空，对衬底加热；步骤3：对Sn固体金属加热，使Sn固体金属熔化，蒸发产生Sn的原子，打开挡板，使Sn原子到达衬底表面；步骤4：向分子束外延源炉的真空腔内通入含有Ge的化合物气体，使Ge原子淀积到衬底表面，完成GeSn合金的外延生长