两类开始型厄尔尼诺事件与次表层海温异常的联系

通过资料分析,探究了东太平洋开始型(EP-onset)和中太平洋开始型(CP-onset)厄尔尼诺发生发展过程中赤道太平洋次表层海温异常(SOTA)的变化情况及其对风场的响应,并将两者进行对比,结果发现:EP-onset型的赤道西太平洋暖池SOTA与赤道中东太平洋的海表温度异常(SSTA)有很好的负相关性,而CP-onset型在爆发前的暖池SOTA与赤道中东太平洋SSTA没有显著相关性.EP-onset型在爆发前,赤道西太平洋暖池区域有较显著的暖水积聚,且其积聚时间较长,强度较强,位置偏西,其发生发展伴随着非常显著的SOTA冷暖循环;而CP-onset型的发生发展没有显著的循环特征,看上去更多是独立事件.分析还表明:EP-onset型和CP-onset型厄尔尼诺在SSTA模态、风应力分布及温跃层结构等方面存在差异.EP-onset型在爆发前,赤道中西太平洋会出现大范围的东风异常,这种东风异常通过密度流、温跃层反馈及海气耦合等机制对其爆发起到关键作用;而CP-onset型在爆发前,赤道地区风异常较小,赤道外尤其是热带中太平洋的西南风异常却较强劲,通过Ekman输送及海气耦合作用等机制对其...     

热带太平洋和热带印度洋次表层海温异常信号的传播与联系

利用太平洋和印度洋表层与次表层月海温距平信号沿不同纬向-时间剖面的传播分析,发现赤道东太平洋海温异常的El Ni(n)o事件和赤道印度洋海温异常的Dipole事件分别与沿赤道太平洋东传的次表层海温异常信号和沿赤道外印度洋西传的次表层海温异常信号同期到达东太平洋和西印度洋有着内在的联系.在赤道和赤道外16°N之间的热带北太平洋,次表层海洋中存在着海温异常信号传播的一条回路,El Ni(n)o事件就发生在暖信号到达赤道东太平洋的时候.次表层海温异常沿赤道太平洋的东传和沿赤道外印度洋的西传分别是El Ni(n)o事件和Dipole事件发生的海洋学早期信号.     

结构动力反演计算的重分析灵敏度遗传算法

针对灵敏度遗传算法计算效率问题,引入重分析技术。采用组合近似法进行结构振动模态重分析,实现结构动力反演分析,在保证计算精度的前提下有效提高灵敏度遗传算法的计算效率。通过数值算例研究所得结论如下:①引入重分析技术能有效提高灵敏度遗传算法的计算性能;②由于动力反演分析结果对模态数据的误差较敏感,近似分析不能完全替代精确分析,实际应用中应通过合理设置近似重分析的比例以获得理想效果。③对进行灵敏度修正的个体采用精确分析并更新重分析的参考结构,能有效提高计算精度。     

重心高度对浮式结构水动力性能的影响

 通常在计算模拟海上浮式风机平台运动时, 外部结构形式是影响水动力性能的主要因素, 而重心在水动力计算中的影响则被忽略.为了研究重心变化对结构物水动力响应的影响, 以5MW浮式风机平台作为研究对象, 通过数值模拟的方法, 分别对浮筒间距、撑杆形式以及有无垂荡板与重心高度变化结合加以分析研究.结果表明:改变浮筒间距时, 重心高度对水动力性能的影响主要体现在横、纵摇及横、纵荡方面, 且浮筒间距较大的基础形式达到峰值响应时的重心更低;斜撑的改变与其随重心变动得到的运动幅值规律一致, 且峰值响应之后的各响应幅值在数值上基本相同;垂荡板的添加有效降低了纵摇及垂荡幅值;对于三浮筒半潜式平台, 最佳重心位置为水下3~8m处.     

热带印度洋海温与海表面高度相关关系分析

为了研究热带印度洋偶极子(IOD)与海平面异常之间的相关性,采用经验正交函数分析方法(EOF)及Hilbert-Huang变换等统计方法,分析热带印度洋的海表面温度(SST)与海平面高度异常(SLA)的相关关系。通过对热带印度洋偶极子指数(DMI)与南方涛动指数(SOI)和SLA的相关性分析,得出IOD与El Nio-Southern Oscillation(ENSO)之间可能存在一定相关关系,此外,IOD与海平面变化有很好的相关性。通过对IOD爆发年的DMI以及海平面变化的分析,证实IOD具有季节锁相的重要特征,并探讨了该季节变化与海平面变化的相关关系。结果表明,IOD事件与海平面的变化这两者之间存在很强的一致性。     

热带印度洋海面温度与高度的相关性分析

基于海面温度与海面高度异常的月均数据,采用EOF、SVD和功率谱分析等方法,对热带印度洋海面温度与海面高度进行特征分析,研究两者在时空结构上的相关性。利用EOF方法分析出海面温度第二模态与海面高度第一模态的空间结构类似,呈现偶极型。相关分析与功率谱表明,两模态的时间序列存在滞后相关和类似的周期结构。SVD结果显示,第一耦合模态的相关系数达0.7左右,且左右场的空间形态呈现东西反相。这表明,海面高度偶极型与海面温度的单极型和偶极型存在着相关。同时,海面高度指数也表现与偶极子指数类似的结构特征。针对上述诊断分析事实特征,对海面温度和海面高度偶极子形成的物理机制进行了初步分析,总结了前人所做的一些工作,指出其中可能的影响因素。     

Retrieval and analysis of sea surface air temperature and relative humidity

Air temperature and relative humidity have been the main parameters of meteorology study.In the past data could be obtained from in-situ observations,but the observations are local and sparse,especially over ocean.Now we can get them from satellites,yet it is hard to estimate them from satellites directly so far.This paper presents a new method to retrieve monthly averaged sea air temperature(SAT) and relative humidity(RH) near sea surface from satellite data with artificial neural networks(ANN).Compared with the observations in Pacific and Atlantic,the root mean square(RMS) and the correlation between the estimated SAT and the observations are about 0.911 and0.99,respectively.The RMS and the correlation of RH are about 3.73%and 0.65,respectively.Compared with the multiple regression mediod,the ANN methodology is more powerful in building nonlinear relations in this research.Thus the global monthly average SAT and RH are retrieved from the fixed ANN network from July 1987 to May 2004.In general the annual average SAT shows the increasing trend in recent 18 years.The abnormality of SAT is decomposed with the empirical orthogonal function(EOF).The leading three EOFs could explain 84%of the total variation.EOF1(76.1%) presents the seasonal change of the SAT abnormality.EOF2(4.6%) is mainly related with ENSO.EOF3(3.3%) shows some new interesting phenomena appearing in the three main currents in Pacific,Atlantic and Indian Ocean.     

北太平洋海面高度低频变化特征及其影响因素

为了解北太平洋海面高度年际、年代际变化特征及其影响,基于1961年1月至2010年12月的简单海洋资料同化(SODA)海面高度再分析资料,采用经验正交函数(EOF)、小波分析、交叉小波等方法研究北太平洋海面高度低频时空变化特征及其影响因素。结果表明:1961-2010年期间,北太平洋沿岸地区和副热带海域海面高度存在明显上升趋势,而中纬度太平洋存在下降趋势;海面高度EOF第一模态为年际变化,呈东西反位相分布;第二模态为年代际变化,以黑潮主轴(约30°N)为界,呈"跷跷板"式分布;海面高度异常与Nino3.4指数在热带太平洋和东太平洋呈正相关,在西太平洋为负相关,且相关性随纬度升高而减弱;海面高度异常与太平洋10年涛动(PDO)指数在大洋中纬度海域显著相关,热带中东太平洋海域二者为正相关;北太平洋海面高度年代际变化和年际变化的主要影响因素分别为PDO振荡、厄尔尼诺/南方涛动现象(ENSO)。     

菝葜多糖分离纯化工艺研究

为了优选菝葜多糖的分离纯化工艺,以多糖纯度、多糖出膏率与吸附率等为指标,考察醇沉静置温度、醇沉静置时间与大孔吸附树脂型号等因素,确定菝葜多糖的最佳醇沉工艺与大孔吸附树脂纯化工艺。得到菝葜多糖最佳醇沉工艺为取含生药1.0 g/mL的药液,加入乙醇,使乙醇体积分数达到80%,醇沉1次,室温25 ℃静置12 h,抽滤得醇沉物,70 ℃干燥;纯化工艺为采用AB-8型大孔吸附树脂,用1 BV的2.0 mg/mL(以粗多糖计)的上样液,以2 BV/h的流速上样,再用3 BV的纯水以3 BV/h的流速进行洗脱。结果表明该优选工艺稳定可靠,可用于菝葜多糖的分离纯化。     

基于Libmodbus的走航式海表温度传感器总线协议设计

针对船用海水表层水温观测以人工观测为主的现状,基于跨平台的Modbus库Libmodbus的走航式海洋表层水温监测系统,通过在船舶一侧布放处于船舶吃水线范围的水温传感器来采集表层水温信息。采用RS485/Modbus协议实现多站多点联网,构成分布式系统,进行海水表层温度的自动采集。上位机基于Modbus-RTU协议,并添加循环冗余校验以保证其对水温传感器的远程控制和表层水温信息采集功能的可靠性、安全性。该系统不仅运行稳定,操作简单方便,还具有可移植性和可扩展性。实验结果表明,该系统可以稳定可靠地监测海洋表层水温,实现表层水温的随船在线测量。     

Observing seasonal variations of sea surface wind speed and significant wave height using TOPEX altimetry

One year of ocean topography experiment (TOPEX) altimeter data are used to study the seasonal variations of global sea surface wind speed and significant wave height. The major wind and wave zones of the world oceans are precisely identified, their seasonal variability and characteristics are quantitatively analyzed, and the diversity of global wind speed seasonality and the variability of significant wave height in response to sea surface wind speed are also revealed.     

连云港、吕泗海域的海表温度变化及影响机制

通过对连云港海域(1976-2008)、吕泗海域(1960-1990)30年左右的海表温度(SST)资料进行随机动态分析;并计算了SST与Nio3.4指数、海表热通量和海面风场的相关系数。研究结果表明:从1976-2008年连云港的SST呈现长期升高的趋势,32年间约上升0.9℃;从1960-1990年吕泗的SST呈现下降的趋势,30年间共下降约0.22℃。月均的SST最大熵谱分析揭示了两站的SST具有12个月和6个月的显著变化周期,此外还有准2 a的振荡周期。东赤道太平洋海温的异常对连云港、吕泗海域的SST有一定的影响,热通量是影响连云港海域SST变化的部分因素,仅通过海面热通量的变化无法解释连云港海域海表温度升高的现象,海洋动力过程对SST的贡献不能忽略。连云港、吕泗海域的SST变化与风场的变化显著相关。     

基于卫星测高技术的浙江近海平均海面高模型建立

利用Jason-2卫星与SARAL/Alti Ka卫星的Waveform数据,研究一种新的测高数据粗差剔除方法,即剔除不在预定轨迹的海面高后,参考拟合各Pass每个Cycle的海面高值,对测高数据分段剔除粗差,以提高近海卫星数据的可用性;经过交叉点平差,进一步削弱径向轨道误差和海平面时变信号;采用"移去-恢复"法得到较高精度的离散海面高;采用径向基函数法格网化离散海面高,建立2.5'×2.5'格网分辨率的平均海面高模型;将所得模型与验潮站提供的海面高比较,均方根为±0.017 m,与MSS-CNES-CLS11比较,标准差为±0.070 m。研究结果表明,采用本文方法建立的浙江近海平均海面高模型精度可靠。     

Effect of remote sea surface temperature change on tropical cyclone potential intensity

The response of tropical cyclone activity to global warming is widely debated. It is often assumed that warmer sea surface temperatures provide a more favourable environment for the development and intensification of tropical cyclones, but cyclone genesis and intensity are also affected by the vertical thermodynamic properties of the atmosphere. Here we use climate models and observational reconstructions to explore the relationship between changes in sea surface temperature and tropical cyclone 'potential intensity'--a measure that provides an upper bound on cyclone intensity and can also reflect the likelihood of cyclone development. We find that changes in local sea surface temperature are inadequate for characterizing even the sign of changes in potential intensity, but that long-term changes in potential intensity are closely related to the regional structure of warming; regions that warm more than the tropical average are characterized by increased potential intensity, and vice versa. We use this relationship to reconstruct changes in potential intensity over the twentieth century from observational reconstructions of sea surface temperature. We find that, even though tropical Atlantic sea surface temperatures are currently at a historical high, Atlantic potential intensity probably peaked in the 1930s and 1950s, and recent values are near the historical average. Our results indicate that--per unit local sea surface temperature change--the response of tropical cyclone activity to natural climate variations, which tend to involve localized changes in sea surface temperature, may be larger than the response to the more uniform patterns of greenhouse-gas-induced warming.