黄渤海风、浪、流等海洋水文要素特征分析

随着我国海洋建设的快速发展,深入了解海洋水文环境特征,为海洋工程等提供保障已迫在眉睫。本文根据日常保障经验,结合相关理论,利用QN（QuikSCAT/NCEP）混合风场、模拟海浪数据等资料,对黄渤海海域的海洋水文特征进行分析,主要分析了该海域的海表风场、海浪场、潮汐潮流、海雾、盐度、SST（海表温度——Sea Surface Temperature）的特征,可为防灾减灾、航海、海洋水文保障、海洋工程、海洋能资源开发利用提供科学依据。     

基于Box-Behnken实验设计的电渗析脱盐效率影响因素研究

本文利用三因素、三水平的Box-Bohnken实验设计和响应面法(RSM)对影响电渗析脱盐效率的三个主要因素(停留时间(T₀)、初始浓度(C₀)和运行电压(V₀))进行研究,以脱盐效率(Y)为响应函数,建立相应的数学模型,优化操作条件。实验结果表明,本研究所建立的三元二次数学模型的p<0.0001、R₂=0.9974、CV=1.18%,说明该模型具有高度的显著性和精确性,能很好的预测电渗析的脱盐过程;分析帕累托图发现,运行电压(V₀)对模型的响应值(Y)脱盐效率的贡献最大,初始浓度(C₀)和运行电压(V₀)的交互影响对脱盐效率(Y)的贡献最小,全局最大的脱盐效率为Y=99.86%(停留时间T₀=2.0 h、初始浓度C₀=100.1 ppm、运行电压V₀=18.43 v);验证实验的实际值与模型预测值的绝对误差小于1%,说明建立的数学模型很好地预测电渗析脱盐的实际情况,具有较高的准确性。本研究表明,利用三水平、三因素的Box-Bohnken设计及响应面法(RSM)研究影响电渗析脱盐效率的因素,能够优化操作条件,实现电渗析脱盐过程中的脱盐效率的最大化,说明该方法是分析电渗析脱盐效率的有效工具。     

矩阵理论在黏接结构界面脱黏超声检测方法中的应用

黏接结构界面脱黏的超声检测与评价是一个有难度的前沿性课题。基于传递矩阵方法并将脱黏界面层假定为流体薄层,推导了体波入射下具有流-固（气-固和液-固）耦合界面的脱黏结构中声反射与透射系数表达式。将该方法应用于两层结构并与已有结果对比验证了所推公式的正确性。研究了声波入射角度、频率的变化对具有刚性联接界面的黏接结构和具有流-固耦合界面的脱黏结构中体波传播特性的影响。结果表明,体波在多层结构中的传播模式主要依赖于入射角度、频率等参数。若声波的入射角度和频率取值适当,可以将刚性联接、气-固以及液-固耦合界面进行区分。      

2010-2011年冬季La Ni(n)a事件对北半球极涡的影响分析

为了探讨强极涡与La Ni(n)a事件之间的关系,利用NCEP/NCAR(日平均、月平均位势高度及温度场)再分析资料对2010-2011年冬季进行个例研究.与气候态相比,2010-2011年冬季北半球平流层极涡偏强,同时,显著的强海温负异常(La Ni(n)a事件)也持续整个冬季.结果表明,受La Ni(n)a事件影响,对流层环流场和温度场得到较大的调整,出现PNA (Pacific North American)型异常环流形势和相对应的温度异常分布.2010年12月,阿留申地区出现负值的热量经向输送,使得该地区从对流层上升至平流层的行星波动与气候态相比明显减弱,从而导致平流层极涡较气候平均态偏强.这一La Ni(n)a事件对平流层极涡影响的动力过程也从1948-2010年期间选出的13个冬季强La Ni(n)a事件的合成分析结果中得到证实.     

复杂海况下舰载机着舰的动力学研究

探究了舰载直升机着舰的动力学问题.首先提出了随机海浪信号的数学模型,利用舰艇的响应振幅算子(RAO),基于叠加原理分析出舰艇摇荡的运动规律,而后利用带有耗散能的拉格朗日方程建立着舰机身的动力学模型.通过结合经典的舰艇及舰载机的动力学模型,对舰载直升机着舰过程中的动力学特性进行模拟.最后通过运用Runge-Kutta法求解动力学方程得出了有效的数值解,并运用Matlab仿真软件对该动力学模型进行了验证.     

地震波输入角度对钢网格盒式束筒结构响应的影响

为研究空间钢网格盒式束筒结构在地震作用下的弹塑性性能,采用ETABS有限元软件建立数值模型.通过改变地震波输入角度,对钢网格盒式束筒结构进行罕遇地震作用下弹塑性时程分析.从结构顶点时程位移、基底剪力、层间扭转角及各构件塑性发展进行对比分析,寻求对结构不利的地震波输入角度.分析结果表明:坐标轴方向并不是地震波作用的最危险方向,与结构X轴成45°左右的方向对该结构的影响最大;盒式束筒结构抗震防线明确,具有良好的抗震性能.     

光子晶体及其应用研究

对光子晶体的性质和应用,如光局域化或光子晶体波导,甚至于是沿着一个很尖锐的弯曲的光子晶体波导能力,以及光子晶体激光器,进行了讨论.在这一技术领域,有许多基础方面的特点被认为是正确的,但却没有给出严格的证明.这是由于下列两方面的原因,第一是这个新领域发展的非常迅速,第二是由于在光子晶体中分析电磁波是很困难的,除了使用计算机去得到定量结果外,没有别的选择.板型的光子晶体(带有一个周期性空洞系统的高折射率板片),对高集成的光电路器件来说,也许是最佳结构.     

核磁共振在煤矿中的应用

本文主要是介绍核磁共振在石油勘探中的应用结论以及瓦斯气体的实验结果,并针对上述结论提出核磁共振在煤矿中的应用方式,阐述核磁共振的监测信号与煤体的物理参数之间的关系,以及这种关系的含义及其意义。     

海洋内波垂向结构求解的几种数学方法

海洋内波垂向结构的求解有不同的数学方法.首先,简述了利用两次Sturm变换,将内波控制方程转化为Sturm-liouville标准型的主要过程.其次,给出了由一般二阶变系数常微分方程的通用变换方法,将内波控制方程转化为Sturm-liouville标准型的方法.随后,通过直接差分法,给出了将内波控制方程离散化为矩阵特征值问题的一般过程.最后,详述了Thomson-Haskell方法求解内波垂向结构的过程.     

Simulation of the equatorial quasi-biennial oscillation based on the parameterization of continuously spectral gravity waves

On the basis of previous parameterization schemes, considering both the wave breaking and absorbed at critical level, a parameterization with a continuous spectrum of gravity waves is realized by introducing a momentum flux density function for the wave spectrum, and then the parameterization scheme of the gravity waves is improved. Choosing parameter values of the background atmosphere and waves based on the observations, a more realistic equatorial quasi-biennial oscillation (QBO) driven by the incorporated drag from the planetary and gravity waves can be simulated. The numerical results indicate that the forcing magnitude of the planetary and gravity waves varies with the wind field, and in some phases of the QBO, the contribution of the gravity waves is comparable with that of the planetary waves. After the QBO is steadily formed, its amplitude and period and wind configuration are relevant to the effect of vertical diffusion and the momentum flux distribution with spectrum, however, independent of the initial background wind field. Moreover, for any given nonzero initial background wind, a steady QBO can be finally generated due to the incorporated drag from the planetary and gravity waves. Supported by National Natural Science Foundation of China (Grant Nos. 40731055 and 40774085), the Innovative Research Team Project, Ministry of Education, the Knowledge Innovation Program of the Chinese Academy of Sciences (IAP07315), the China Meteorological Administration (Grant No. GYHY200706013) and the Open Programs of Key Laboratory of Geospace Environment and Geodesy, Ministry of Education