西北太平洋及其邻近边缘海中尺度涡的时空特征分析

中尺度涡在影响海洋物质和能量的输送以及生物、化学过程方面都发挥重要作用.利用27年(1993—2019年)的AVISO卫星高度计数据集,基于闭合等值线法对西北太平洋及其邻近边缘海(10°～30°N, 115°～155°E)中尺度涡进行识别追踪,并着重讨论了生命周期大于4周的涡旋特征.涡旋在15°～25°N纬度带产生频率较高,多数涡旋向西传播,并在研究区域西侧与黑潮相互作用后消失于吕宋岛和台湾岛以东海域.随着纬度的增加,涡旋半径急剧减小,振幅则不断增大;而17°～22°N纬度带是涡动能高值区,在吕宋海峡东部最为明显.涡旋参数表现出明显的季节和年际变化特征,涡旋产生数在春、冬季较多,夏、秋季较少;涡动能则在春季较高,冬季较低.涡动能的年际变化明显受厄尔尼诺-南方涛动(ENSO)调制作用,相位滞后1个月呈显著正相关.不稳定性分析结果表明,副热带逆流和北赤道流垂向剪切的斜压不稳定性是涡旋产生的主要机制,在春季这一效应达最大.     

中尺度涡冷暖特征的理论推导

为了从理论上解释中尺度涡旋冷暖性质与涡旋旋转方向的关系,分析了涡旋的几何特征,并依据这些特征做了如下假设:中尺度涡具有对称的几何形态,涡旋中海洋要素沿径向具有线性变化的特征。从原始方程组出发,利用柱坐标系和上述假设条件,略去耗散力,不考虑涡旋切向的变化,并且忽略径向的速度,推导了中尺度涡的冷暖特征,解释了气旋式中尺度涡对应冷涡以及反气旋式中尺度涡对应暖涡等涡旋的运动特点。结果表明,中心对称形式可以作为对中尺度涡的几何特征的一个理想形态近似,在考虑上述假设条件的理想环境下,柱坐标系在研究中尺度涡的几何性质上具有一定的优势。     

倾斜涡度发展与β中尺度低涡

利用中尺度暴雨模式MRM1,对1998年7月21、22日湖北黄石的β中尺度低涡及特大暴雨进行数值模拟,采用湿位涡守恒原理对模式输出的高时空分辨率物理量场进行分析。结果表明,β中尺度低涡是在低层θ水平梯度加大,θe等值线变得更加倾斜、近似陡立而发生SVD的情况下产生的。Pm1在本次特大暴雨过程中是主要的,大大超过pm2,低层对流稳定度绝对值的迅速减小造成垂直涡度的急剧增大,从而形成β中尺度低涡。因此,θe等值线变得陡立可能是气旋性涡度激烈发展导致对流性特大暴雨形成的一个重要原因。     

越南东部海域一个气旋涡的特征分析

为探究越南东部海域中尺度涡的表层特征和垂向结构,基于卫星高度计资料,采用涡旋自动识别方法对该区域一个中尺度涡的演变和移动特征进行分析,同时结合走航调查资料对该涡旋的垂直结构进行了分析。结果表明:该涡旋总体向西北方向移动,其速度不具有一阶斜压罗斯贝波的传播特性;涡旋会造成其内部温度和盐度等值线的抬升,并引起涡内温盐异常,在25~75m深度分别存在温度负异常的\"冷核\"结构和盐度正异常的\"高盐核\"结构;与气候态相比,涡旋内部温跃层深度变浅,厚度变小,强度变大;涡旋对上混合层的影响很小,没有造成明显的温盐异常;基于实测流场与由温盐诊断的斜压流场的共同数据可知,涡旋内部流场呈明显气旋式环流,涡中心流速接近0,边缘附近流速最大。     

吉安雷暴日统计及其特征分析

对1959～2009年吉安气象观测站逐日、逐月、逐年雷暴的观测资料进行数理统计,分析了吉安雷暴发生的特征.结果 表明:吉安年平均雷暴日为63.0 d,属于强雷区;雷暴日数的年际变化幅度大,最多年份102 d(1983年)与最少年份41 d(2000年和2001年)相差61 d,接近年平均日数;年雷暴日数以5 a左右为一个周期,10年左右出现一个峰值,目前年雷暴日数正处于减少期内;初(终)雷暴日及雷暴持续期年际间振荡的幅度较为剧烈,最早初雷日与最晚初雷日相差90 d,最早终雷日与最晚终雷日相差108 d,最长雷暴持续期310 d与最短雷暴持续期186 d相差124 d; 51年来吉安雷暴日数线性减少趋势明显,减小幅度为4.0 d/10年;雷暴日季节分布以夏季最多,占全年的50.2%,冬季最少,只有全年的4.3%;月分布呈单峰型,雷暴多集中在3～9月份,8月最多,12月最少;日分布呈单峰型,以14～20时频数最大,最低值在7～12时;单个雷暴持续时间最长达7小时23分钟,出现在1962年3月20日;雷暴出现频率最多为SW(西南)方向,占38.4%,为吉安雷暴的主导方向.     

活塞和圆盘涡环的运动学特征分析

采用数值模拟方法,使用流函数和拉格朗日相关结构对由2种生长机制所得涡环的典型物理特征进行分析.结果表明:由2种生长机制所得涡环均属于薄核涡环,其涡核的涡量分布满足高斯分布,并且具有统一的物理模型;但由于2种涡环生长过程中的环境差异而导致其运动学特征存在差异,主要表现在涡环的传输速度和无量纲涡核半径有所不同.     

长江口及其邻近海域洪季悬沙分布特征分析

基于近几年大量的实测资料,对长江口及其邻近海域洪季期间悬沙浓度的时空分布特征进行了分析.结果表明,悬沙浓度空间上以杭州湾测点最高,其次是长江口内、长江口外,舟山海域最低;悬沙平面分布总体态势为近岸高而外海低;长江口纵向上自口内经口门向口外悬沙浓度大致呈“低-高-低”分布,沿杭州湾测点则由西向东逐渐降低;横向比较长江口外海滨四个测点发现其悬沙浓度自北向南顺次升高;悬沙浓度一般由表及底逐渐增大,但在不同水域其主要呈现的垂线结构类型则有所不同.时间上由于潮流的大小潮和潮周期变化,悬沙浓度还存在大小潮和涨落潮周期变化.另外,对长江口及其邻近海域悬沙浓度时空分布特征的原因进行了初步分析.     

石羊河流域天然径流序列统计特征分析及其随机模拟

文章首先通过自相关、互相关分析和谱分析，对内陆河水系石羊河流哉八条主要河流天然年、月径流序列进行了统计特征分析．得出了许多有价值的结果．进而，本文对该流域并联多河系统的径流序列的随机模拟作了尝试．在应用三阶自回归模型、多层次模型和一阶自回归模型生成主河天然年径流、逐月径流序列的基础上，通过多站线性回归模型对其它各从河的天然年、月径流序列进行了的机模拟．     

湍流横向射流的大涡模拟及其涡结构特性

采用大涡模拟方法数值模拟了流向和展向椭圆喷嘴的湍流横向射流, 重点研究了其中旋涡结构的产生、发展等动力学演化过程. 结果表明文献中所报道的横向射流基本涡结构, 如反向旋转涡对、前缘涡、后缘涡、悬涡、肾涡、反肾涡等等是分别对应于新发现的横向射流中的基本涡结构——起始于喷嘴的三维拉伸涡环的局部结构, 因此, 在湍流横向射流中真正占主导作用的是拉伸、扭曲、沿展向摆动和沿流向扭动的三维涡环. 研究还发现: 涡环的脱落频率比流场信号分析得到的脉动频率小得多.     

长江口横沙浅滩及邻近海域水动力特征分析

主控本海域泥沙运动和海床冲淤演变的水动力是水体中具有强周期性的潮汐运动和弱周期性的长江径流之耦合.潮汐运动主要由源潮波即半日潮波和日潮波叠加而成,因浅海非线性效应而衍生的浅水潮波也有相当贡献,从而形成具有以半日潮周期为主,且伴有日不等现象的水体流动.基本沿陆岸呈南北向传播的潮波,经长江口门在本海域顺势折向,入横沙浅滩南北的北槽和北港水槽,基本转成东西向的流动.本海域滩槽相间,且处在口门和滨坡交接段,复杂地势制约着潮流运动形式:顺河槽和沿横沙浅滩东侧分别为东西和南北主流向的往复流;而其间的海域基本呈南向流强于北向流的旋转流.正由于这种形式的旋转流存在,造成口外滨坡海床的冲刷以及挖入式港池的深水航道段会有较强的横流出现.长江径流顺河槽下泄东流,出口门后浮置于海外盐水之上,随不同季节,或东南或东北向汇入大海,由此往往造成上下水层流向不一致的垂向结构.     

基于多种空间滤波方案的海温资料同化实验

为解决海洋资料同化中空间滤波方案选择的主观性问题,基于最优插值算法,借助现场资料分析系统(ISAS),分别试验高斯函数(Gauss)、二阶自回归函数(SOAR)以及贝塞尔函数(Bessel)作为拟合函数的空间滤波方案,同化全球实时海洋观测计划(Argo)温度剖面资料,并从多个角度比较分析场的质量,以期为寻找最优空间滤波方案提供借鉴。实验表明,Bessel函数方案同化结果的均方根误差最小,SOAR函数方案的均方根误差最大,但是在个别层次上,Bessel函数方案的误差大于其他2种方案;在多个典型层次上,Bessel函数方案的分析场能够分辨更多中小尺度的信息,这与Bessel函数本身可以揭示不同波谱能量误差分布的特性有关。结合海面动力地形数据和Argo剖面的分布状况分析,几个显著的中尺度冷暖中心分布是符合物理海洋学常识的。需要指出的是,在网格分辨率未提高的前提下,这些中小尺度的信号需要借助其他辅助资料和分析方法进行甄别。     

The effect of inhomogeneous water on seismic imaging in deepwater areas of the South China Sea

This paper examines the effect of inhomogeneous water on seismic imaging in deep water areas. An appropriate partial differen- tial equation is derived for the acoustic pressure field in inhomogeneous water, including current effects. Seismic wavefields are simulated and the results show that the traveltime of seismic waves can be affected. The maximum traveltime perturbation at zero offset is 20 ms. In particular, the structure of horizontal reflectors below the water is distorted by mesoscale eddies. Variations of water temperature are the fundamental cause of the distortion. Finally, a calibration method for the distortion of seismic imaging caused by inhomogeneous water is presented.     

谈面向新世纪的统计改革目标模式

统计体制和统计制度只有适应经济体制和经济增长方式转变的要求才能具有活力。从实行企业“一张表”制度、推行“在地统计”策略、强化统计调查项目管理等方面对如何建立适应市场经济的统计制度进行了探讨。     

板芯脱黏损伤对复合材料蜂窝夹层结构振动特性的影响

板芯界面脱黏是复合材料蜂窝夹层结构最常见的损伤,对其开展振动分析具有科学价值和工程意义.基于蜂窝芯材的细观构造,利用有限元软件ANSYS建立了复合材料蜂窝夹层结构的有限元模型,研究脱黏损伤的尺寸和位置对振动特性的影响.结果表明:脱黏损伤使蜂窝夹层结构的固有频率降低;损伤尺寸越大,固有频率越低;损伤位于结构中部时4阶固有频率最低,其余各阶固有频率随着损伤越接近固支端而越低;损伤尺寸和损伤位置对不同阶振动模态的影响程度不同.研究方法和结论为此类结构的损伤检测以及损伤容限设计与分析提供了必要的参考依据.     

一种新型组合结构一组合式空腹板

组合式空腹板是一种新型组合结构，可用于大柱网、大跨度的多层建筑。介绍了该类结构的构造、特点及理论分析方法。研究表明，该类结构是一种有广泛应用前景的组合结构。     

均匀复合混沌序列图像加密算法

针对目前混沌加密方法系统易识别和序列在其值域内分布不均匀的缺陷,提出了一种先对图像进行二维猫映射置乱预处理,然后叠加均匀分布的复合混沌序列对图像进行加密的方法,并且分析了该方法的加密效果、抗统计攻击及系统识别攻击能力.     

黄土高原中部降雨量时空分异特征研究

根据黄土高原中部1981-2008年的58个观测站的月降雨量资料进行趋势变化及季节分配特征分析,结果表明,黄土高原中部年均降雨量在空间上呈现明显的梯度变化,从东南部向西北部逐渐减少,中部降雨量多年来持平.四季降雨量均在减少且平均降雨量变化存在明显的季节性差异,其中夏季降雨量减少趋势最明显,整体呈现下降趋势,干旱化趋势十...     

土壤特性空间变异对降雨下渗影响的统计理论研究

本文利用饱和土壤导水率K_5的对数正态特性,通过函数转换方法建立了降雨下渗中积水时间f_p的分布和两个统计特征值(即平均下渗率及估计方差)的表达式。研究了土壤特性空间变异对降雨下渗的影响。结果表明,土壤特性空间变异程度越大,影响越大,在产流计算中如果不考虑这种影响,将会引起较大误差。