“优师计划”背景下“中学物理实验教学技能训练”课程与教学探讨

在“优师计划”背景下,以新课程标准为理论依据,从物理师范生培养对口西藏中学物理教学视角出发,立足大中物理教学衔接,从宏观上探讨了“中学物理实验教学技能训练”课程与教学内容设计.进而在课程的宏观指导下,给出了课程教学内容的微观实践过程,探讨了师范生物理实验教学技能培养与提升的路径.

长江口南槽悬沙纵向和横向输运过程与机制研究

河口悬沙输运对于最大浑浊带形成发育、地貌演变、港口航道安全、水质以及生态系统健康至关重要。本文基于2017年洪季长江口南槽拦门沙海域4站位同步观测的沉积动力数据,采用Scully和Sommerfield改进的通量机制分解法来获取垂向各层平流通量和潮泵通量及累积动态变化,以确定平流和潮汐泵送对悬沙净通量的相对贡献,探讨纵向和横向的水沙输运时空格局和动力机制,弥补了传统通量机制分解法仅限计算时空平均值的缺陷。研究发现:(1)洪季长江口南槽拦门沙海域大潮期间存在横向余环流,小潮期间出现表层向海、底层向陆的纵向余环流;(2)平流和潮泵作用是影响净输运的关键因素,南槽拦门沙海域由平流作用主导、悬沙向海净输运,横向上向西南边滩输运,为南汇边滩围垦区向海淤长提供物源,且靠近主槽区域横向悬沙通量对沉积过程的贡献与纵向通量相当;(3)潮泵输运在河口滞流点和拦门沙海域均较显著,泵送的大小和方向与径潮流相互作用和底床物源有关,纵向上由大潮期间向陆泵送占优转为小潮期间的向海净输运占优。综上,南槽拦门沙海域近底层悬沙呈现由浅滩向主槽辐聚的格局,浅滩区域的近底层悬沙净输运受潮泵作用控制,且对整个水柱悬沙输运贡献显著,可能是拦门沙形成和最大浑浊带发育的重要机制。

初级生产力主导了辽河水系颗粒态有机碳的来源

作为关键陆源物质,河流颗粒态有机碳(POC)的来源、输运及入海通量是当前关注的热点问题。然而,受水库等人类活动影响,河流颗粒碳的组分正在发生变化,这势必给陆地和海洋间碳的源汇过程和生物地球化学循环机制带来深刻影响。围绕上述问题,以辽河水系为研究区,于2023年7月沿河采集14个样品,将生物地球化学指标分析与最新的基因检测技术相结合,分析了POC含量和来源在流域内的变化规律,探讨了初级生产力主导辽河水系POC来源的可能机制,对比和总结了中国典型河流POC来源改变的共同趋势。研究结果显示,初级生产力是当前辽河水系POC的最主要来源,其中共球藻纲和蓝藻门生物是最主要贡献者;动物可能也是POC的重要来源,未来在分析POC来源时需加以重视;水库拦蓄效应可改变河流浮游生物的组成,进而对河流POC的来源产生重要影响;长江、黄河、珠江以及台湾岛和海南岛的诸多河流POC的浮游生物来源比例也在显著增加。上述趋势性变化,可能导致POC在流域-河口-陆架间的源汇格局发生剧烈变化,需要持续关注。

台风对淤泥质潮滩冲淤影响研究——基于无人机测量与现场水动力观测

台风等极端天气会使淤泥质潮滩发生数十厘米的冲淤变化.在全球变暖导致台风强度及频率增大的背景下,厘清台风影响下潮滩冲淤变化及其机制,对潮滩保护与生态系统完整性维持具有重要意义.本文借助基于运动恢复结构算法的无人机(unmanned aerial vehicle,UAV)摄影测量方法,于2021年7月“烟花”台风前后对崇明东滩典型样地进行滩面高程测量,并在盐沼-光滩过渡带现场采集水动力泥沙数据.结果表明:无人机摄影测量精度为4.1 cm;台风影响下光滩区域侵蚀、盐沼区域淤积,变幅达±32 cm.其原因是:台风影响下,光滩区域在天文大潮时波高及水深增大,达到波浪破碎条件后表层沉积物被侵蚀并被强潮流搬运;涨潮流携带悬浮泥沙进入盐沼后,因盐沼缓流消浪作用导致水体挟沙能力下降,泥沙在盐沼区域沉积.因此,盐沼-光滩过渡带呈现光滩区域侵蚀、盐沼区域沉积的冲淤分带性.本文将无人机摄影测量与同步水动力泥沙现场观测结合,为深刻认识台风事件对潮滩冲淤的影响提供了新视角.

长江口M_(2)内潮生成、传播和耗散的机制研究及其季节性特征

河口海域,冲淡水可造成强烈的水体层化,而潮流在层化海水中经过复杂地形时可形成活跃的内潮;内潮引起的输运与混合可对河口海域的物质交换造成重要影响,然而过去对该海域内潮的形成演变机制鲜有研究。为了研究河口海域内潮的形成演变机制,利用高分辨率数值模型深入探讨了长江口及其邻近海域M_(2)内潮的时空特征。结果表明,在20 m等深线、岛屿周边以及水下河谷等区域,正压潮强迫力尤为显著,正压至斜压的能量转换率高,斜压动能强。能量收支分析表明,M_(2)内潮动能主要从近岸区域向外传播,当能量传播至20 m等深线或岛屿周边地形陡峭区域时会发生显著的能量耗散。此外,M_(2)内潮呈现出显著的季节性变化,总体看来斜压动能在夏季最高,秋季在舟山群岛附近较强,而冬季则变得非常微弱,这种季节性变化与长江口海域的季节性层化紧密相关。长江口内潮的时空变化特征可对该海域物质的输运与混合有重要的影响,研究结果可为理解该海域的生态、沉积等过程提供理论依据。

长江口湍流剖面的观测与分析

小尺度湍流过程对河口物质输运与能量交换至关重要。受传统观测方法的限制,河口浅水区域的剖面观测资料至今较为匮乏,进而限制了湍流过程的研究。为此,采用新型5波束声学多普勒流速剖面仪(Nortek Signature 1 000 kHz AD2CP)在长江口开展湍流剖面观测,获取高频、低噪的高质量湍流剖面数据,并与声学多普勒点式流速仪(acoustic doppler velocimeters,ADV)同步观测的数据进行对比。结果表明,通过AD2CP与ADV获得的近底部边界层摩阻流速u*、拖曳系数C_(d)、雷诺应力S_(R)等特征参数基本一致,底摩擦与波浪能量为河口区域湍动能的主要输入源。湍流垂向结构存在显著的非局地平衡,即温盐等斜压作用引起的浮力通量、对流项以及强波浪作用影响的脉动压力做功、黏性输运等因素可能为长江口湍流非局地平衡的主因。

工程机械变速箱敲齿异响故障诊断与分析

针对某工程机械发生变速箱严重异响的问题,开展振动、转速和压力测试及分析诊断。通过分析发动机和变速箱端转速信号,排除发动机转速波动引起变速箱敲齿异响的可能。结合振动和压力信号,以及传动系统各参数,诊断出变速箱发生敲齿异响的来源在于辅助油泵,因油泵处较大幅值的谐次压力,使传动系统产生特定频率下的较大扭转位移,该位移超变速箱空套齿轮的间隙,从而发生敲齿异响;通过加装液压缓冲蓄能器或更换不同品牌的辅助油泵两种方案开展实车验证可解决异响故障,证明诊断有效。分析工作的成果可为变速箱敲齿异响的诊断提供新的案例,对同类故障的诊断工作具有指导意义。

长江口水沙入海通量的观测与分析

在长江口用声学多普勒流速剖面仪(ADCP)进行走航式断面观测,结果表明,采集水样获取的悬沙浓度与ADCP记录的声学信号(后向散射强度)之间存在显著相关关系,因此可据ADCP声学数据获得沿观测断面的高时空分辨率的悬沙浓度剖面。分析结果表明,在徐六泾附近断面以往复流占优势,大潮期间单位时间最大水、悬沙通量值出现于涨潮期,落潮历时较长,落潮期水、悬沙通量分别大于涨潮期水、悬沙通量,净通量向海。长江口南槽拦门沙外侧主要为旋转流,涨潮期间内的水、悬沙通量均分别大于落潮期间的水、悬沙通量。2003年11月12日的观测结果表明,潮周期内通过徐六泾断面向海输运的水与悬沙通量分别为109m3和108kg量级;径流量与悬沙输运率分别为104m3/s和103kg/s量级。1998年以来徐六泾ADCP流量观测数据与同时间的大通径流量之间存在着显著的相关关系,故可由大通径流量估算徐六泾径流量,作为长江入海径流量,以作为历史资料整编的一种手段。结果表明,长江入海年径流总量略大于大通年径流总量;而在枯水期间入海径流量小于大通径流量。

胶州湾及邻近海域沉积物分布特征和运移趋势

应用激光粒度仪对胶州湾及其邻近海区的沉积物进行粒度分析 ,获得了粒径分布和矩法参数。采用 Blair- Mc Pherson和 Shepard分类方案 ,将沉积物划分出 9种主要类型。以 Gao-Collins粒径趋势分析模型为基础 ,将采样区域通过一定技术处理 ,获得该区沉积物粒径趋势所显示的沉积物净搬运方向。结果表明 ,沉积物在海湾中心的垄脊和口门延伸至外海的深槽尾部是沉积物汇聚区域 ,与海流、地貌信息及重矿物方面的证据基本相符。因此 ,粒径趋势分析模型对于采样间距不一致。

用ADCP进行走航式悬沙浓度测量的初步研究

用DR300型宽幅ADCP在胶洲湾口门进行了走航式断面观测。观测期间悬沙浓度小于40mp／L，悬沙粒度分布曲线具有双峰特征，调查船航速为2—3m／s。用水样过滤法率定相应的ADCP声学信号，获得了计算悬沙浓度的半经验公式及悬沙浓度剖面分布数据。分析结果表明，即使在悬沙浓度较低、悬沙分选性较差、船速较高等不利于ADCP观测的现场条件下，测量误差仍与光透式浊度计的误差相当。因此，在走航状态和低悬沙浓度条件下，用宽幅ADCP测定悬沙浓度是可行的；这一方法在浅海区域的应用可以使悬沙浓度测量效率得到大幅度提高。

海底边界层水流结构及底移质搬运研究进展

海底边界层包括从床底至受其显著影响的水体之间的水层厚度 ,对海底动力过程 ,尤其是沉积物搬运及近海底化学物质输运有重要影响 ,不同的水动力 (潮流、波浪及浪流共同作用 )形成完全不同的边界层。边界层厚度与水流周期有关 ,但目前对其理解及计算公式并不统一 ,边界层内的流速分布与摩阻流速和床底糙率有关 ,目前已经发展了多种估算这两个参数的方法。对于边界层内的沉积物搬运率的计算 ,关键在于弄清沉积物在边界层内的沉降、起动的机制 ,确定其控制参数。

胶州湾沉积速率:多种分析方法的对比

根据胶州湾内外海域采集的柱状岩芯样品的210^Pb测试，结合物源分析方法，计算了1952年以来胶州湾的沉积物收支状况和胶州湾区域的平均沉积速率。结果表明，胶州湾百年尺度的沉积速率较高，达到了10^0mm/a量级（7.43mm/a），沉积通量为10^-3g/mm^2a量级（7.39×10^-3g/mm^2a），而胶州湾外邻近海区沉积速率略低（4.46mm/a）。这与其他学者获得的海图地形对比法的结果大致相当。与胶州湾内钻孔岩芯的14C测年对比表明，万年尺度的沉积速率为10^-1mm/a量级（0.25-0.92mm/a），比百年尺度的沉积速率约小一个数量级。分析结果表明，沉积体系的演化过程使沉积速率随时空尺度的不同而产生差异，这是导致不同分析方法所获结果之间存在复杂关系的主要因素。

江苏岸外沙脊群的地貌形态及动力格局

长江与黄河的交互作用为江苏岸外沙洲提供了丰富的泥沙来源 ,而两大潮波的辐聚以及辐合带的迁移则是将整个岸外沙脊群塑造成辐射形态的动力因素。以蒋家沙为界 ,江苏岸外沙洲的辐射形具有南北不对称的特点。两河供沙条件的差异是形成南北两翼沙洲规模大小的原因 。

鲫鱼种群间同工酶的比较研究

鲫鱼种群间同工酶的比较研究汪亚平，张国华（中国科学院水生生物研究所武汉４３００７２）关键词同工酶，基因频率，鲫鱼ＡＣＯＭＰＡＲＡＴＩＶＥＳＴＵＤＩＥＳＯＮＩＳＯＺＹＭＥＳＯＦＣＡＲＡＳＳＩＵＳＡＵＲＡＴＵＳＡＵＲＡＴＵＳＰＯＰＵＬＡＴＩＯＮＳ￥Ｗａｎ...

基因靶位操作的原理与策略

基因靶位操作（ｇｅｎｅｔａｒｇｅｔｉｎｇ）是８０年代发展起来的一项重要分子生物学技术，是通过外源ＤＮＡ与染色体ＤＮＡ间的同源重组，定点修饰、改造基因组特定位点的技术。１同源重组同源重组是基因靶位操作技术的分子生物学基础。ＤＮＡ同源重组在基因转化和遗传...

智能变电站与常规变电站技术与经济对比分析

为推动智能电网发展,需要做好智能变电站与常规变电站技术经济对比分析。从智能变电站与常规变电站的技术方案、投资情况等方面进行了全面分析,按照全寿命周期费用对智能变电站的投资经济性进行了分析,对未来智能变电站的造价变化趋势进行了预测。

几种鱼类线粒体ATP酶活性的比较研究

本文比较了草鱼(Ctenopharyngodon idellus)瓦氏雅罗鱼(Leucisous waleckii)和鲮鱼(Cirrhinus molitorella)在常、低温驯养时,肝细胞线粒体ATP酶活性;并采用吐温80处理线粒体,观察其对线粒体ATP酶活化能Arrhenius图折点温度的影响,讨论了线粒体ATP酶活性与鱼类低温适应能力的相关性。认为鱼类线粒体ATP酶活化能折点温度在常、低温驯养时的差异程度和鱼的抗寒性能有关;低温驯养时,线粒体ATP酶活化能折点温度的高低和鱼的低温耐受能力有关。

潮沟流速与潮位变化率的回归分析

对江苏东台及英国北诺福克５条潮沟８个潮周期的潮位变化率与潮沟流速的分析表明，潮位变化率与潮沟流速之间具有显著的线性相关关系．其内在机制是，潮位变化率对水力坡降有直接影响，水力坡降则是水流的直接驱动力．通过对流速－潮位变化率回归方程的ｔ检验，证明不同的潮沟、不同的潮周期有着不同的线性相关关系，但可以建立一些潮沟的统一回归方程．

鲂成体组织及胚胎发育过程中同工酶表达的研究

采用淀粉凝胶电泳方法分析鲂成体不同组织（脑、眼、肌、心、肝、肾）和早期发育阶段9种同工酶（LDH、MDH、ADH、IDH、GTDH、IDDH、G3PDH、SOD、EST）的分化表达模式。鲂同工酶的表达具有明显的组织特异性。早期发育阶段LDH、IDH、IDDH、SOD和EST具有不同的发育变化谱式,而MDH、ADH、GTDH和G3PDH酶谱在整个早期发育阶段均无明显变化。上述结果可以为鲂种群遗传结构分析、种群演化以及鲂类的系统发育问题提供基础资料。