印度洋上层经向翻转环流的冬夏季节对比

上层经向翻转环流(shallow meridional overturning circulation, SMOC)主导热带-副热带上层海洋水体交换,对海洋物质输运和热量交换具有重要意义。基于7套海洋再分析数据产品,本文主要探讨了印度洋SMOC的冬夏季节变化及其差异的原因。结果显示,印度洋SMOC主要由南半球副热带环流圈(southern subtropical cell, SSTC)和跨赤道环流(cross-equatorial cell, CEC)组成,并且具有显著的季节差异。夏季风期间, SSTC和CEC均为表层南向输运,表层以下北向输运的逆时针环流结构。冬季风盛行时, SSTC仍维持逆时针结构,但环流中心南移且深度加深,强度弱于夏季;然而, CEC却转向为表层北向输运,表层以下向南输运的顺时针环流结构,其环流中心位置与夏季接近,环流强度与夏季相当。这种印度洋SMOC冬夏结构差异究其原因主要由风生环流主导, CEC冬夏季节环流方向反转是北印度洋冬夏季风转向的结果,而南印度洋信风的季节性位移和强度变化是SSTC强度和位置季节差异的主要原因。     

TIDAL FEATURES IN THE CHINA SEAS AND THEIR ADJACENT SEA AREAS AS DERIVED FROM TOPEX／POSEIDON ALTIMETER DATA

Some important tidal features of 8 major tidal constituents (M2, S2, K1, O1, P1,Sa, N2 and K2 ) in the china Seas and their adjacent sea areas were obtained using six years‘ TOPEX/POSEIDON altimeter data. The results showed that the obtained co-tidal and co-range charts for these major tidal constituents agreed well with those of previous researches using observational data from coastal tidal gauge stations and numerical models.     

降雨入渗条件下膨胀土基坑边坡离心试验

降雨是引起膨胀土基坑边坡失稳最主要的因素。以成都某膨胀土基坑边坡为原型，建立了一个０．６ｍ×０．４ｍ×０．４ｍ 的相似模型，施加４０ｇ离心加速度及模拟降雨作用，测试模型的变形及含水率特征。结果表明，降雨入渗对膨胀土基坑边坡的影响包括:膨胀土强度降低导致桩后的主动土压力增大，以及导致锚固段抗力降低，膨胀土吸水产生附加膨胀力。悬臂桩支护下的直立型膨胀土基坑边坡形成的破裂面可分为两段:上 段 为 拉 张 性
质，近竖直；下段为剪切闭合性质，呈圆弧型。破裂面的上边界位于坡后１／２～２／３坡高处，下边界位于坡脚。      

长大顺层边坡渐进滑移失稳演化机理研究

目前对长大顺层边坡在开挖过程中的变形与渐进破坏过程研究较少。因此,深入进行长大顺层边坡变形破坏机理的研究,能为边坡稳定性分析和治理提供重要依据。首先对长大顺层边坡进行定义,随后通过对长大顺层边坡进行数值分析,得到了长大顺层边坡滑面应力的基本特征,在此基础上分析得到了长大顺层边坡的渐进失稳演化机理。鉴于模型实验研究方法具有直观性的优点,研究中引入模型实验,并通过试验现象和675组试验数据分析,发现这类边坡的主要变形方式均为滑动变形,破坏模式为滑移—拉裂破坏,滑动过程为分级滑动。模型试验和数值分析均表明长大顺层边坡的破坏模式为渐进多次滑移拉裂失稳模式。     

基于岩石声发射信号的指数衰减型小波基构造

通过对小波变换中原函数与小波基函数关系描述发现,通用小波基函数Morlet小波、Marr小波、DOG小波、Haar小波、Daubechies小波等在满足容许条件的基础上,光滑性和紧支撑性不能同时具备的问题。在用小波分析方法研究岩石声发射信号中,困难的是找到合适的小波基函数。根据试验所得岩石声发射信号特征,采用冲击脉冲作用于二阶弱阻尼振动单位脉冲函数作为岩石声发射信号小波分析的基础函数。为拟合岩石声发射信号,提出3个构造条件,并逐一证明、优化,最后构造出带有岩石特征参数的小波基函数。经应用验证,新构造的小波基函数在处理岩石声发射信号方面比通用小波基函数更具优势,为小波分析在岩石声发射方面应用奠定了理论基础。     

南海潜热交换年际与年代际变化的分析探讨

根据一套客观分析潜热通量、基于绕岛理论诊断的南海贯穿流(LST)、南海热含量等月平均资料,分析南海表层潜热通量的年际和年代际变化特征。南海地区的潜热通量冬季强,春季的潜热通量弱;在秋冬季节,南海北部的潜热通量远大于南部;夏季南海潜热通量南部高于北部;从20世纪80年代初潜热通量逐渐增加。使用EOF经验正交分解,M-K检验方法分析南海潜热通量的多时间尺度变化,前3个模态的方差贡献率分别为:53.01%(主要为长期趋势)、17.4%(年代际变化)、6.71%(年际变化)。分析表明在年际尺度上南海贯穿流(LST)减少导致南海海表温度(SST)增温幅度上升,海气温差比湿差减小,从而导致潜热释放减少,潜热通量呈负异常;反之LST进入南海增多,海气温差比湿差变大,导致南海潜热损失减少,潜热通量呈正异常。     

不同海表面温度对南海台风“杜鹃”的影响试验

采用水平分辨率0.25 °×0.25 °的日平均和周平均的卫星微波成像仪(TMI)和卫星微波辐射计(AMSRE)的海温资料(TMI-AMSRE SST)作为下强迫源,利用中尺度数值模式MM5对南海过境台风"杜鹃"进行了模拟.试验结果表明:台风中心附近SST的差异会导致大气风场的差异,从而使模式对SST有比较快速而且明显的响应;不同的SST对台风的强度和路径都有一定的影响,而对台风降水和台风中心附近潜热通量有明显的影响;不同SST对台风的影响主要是通过改变海-气潜热通量来实现的.     

利用回归模型模拟卫星跟踪海洋漂流浮标轨迹

分析浮标漂流速度和表层地转流、风海流结果表明：浮标漂流速度和表层地转流具有良好相关性。针对卫星跟踪漂流浮标运动的准地转性,建立了以海表地转流为主要回归自变量的几种回归模型,用以模拟浮标漂流轨迹,以期对浮标运动特性有进一步的认识。对南海中伴随涡旋运动的2个浮标模拟试验显示,诸多模型中以海表地转流、风海流及背景流为自变量的回归模型模拟浮标漂流轨迹效果较好。利用该回归模型,模拟出南海2个漂流浮标轨迹和真实轨迹距离偏差较小且二者运动趋势基本一致。通过分析回归模拟所得风海流、海表地转流及背景流发现：涡旋中心附近浮标漂移主要受地转流的控制,而涡旋边缘处风海流起到关键性作用,正是这部分贡献使得浮标能够进入（脱离）涡旋。背景流的空间分布决定着浮标漂移的最终去向,特别是背景流方向改变的区域,背景流的存在使得模拟浮标轨迹能够像真实轨迹一样运移。     

IMU辅助X射线脉冲星的深空探测器精确定姿方法及仿真

为满足深空探测器的精确定姿需求,提出了一种惯性测量单元(IMU)辅助的X射线脉冲星定姿方法。该方法用IMU的速率陀螺来估计航天器短时姿态,观测两颗或多颗脉冲星的X射线辐射信号,将拟合得到的观测矢量作为滤波器信息输入,利用这两种测姿手段在时间和空间上的互补特性,提供一种全天候、抗干扰性强的定姿方法。仿真结果表明,相比于EKF,基于UKF的俯仰、横滚和偏航三姿态角的测量精度可提高21.9%、21.1%和31.7%;与仅使用脉冲星或IMU的定姿方法相比,组合定姿方法的俯仰角估计精度分别提高了32.5%和77.6%。     

国道G318藏东段碎屑斜坡分类与稳定性评判

为了科学划分碎屑斜坡类别和准确评价国道G318藏东段碎屑斜坡的稳定性。本研究历时3年,详细调查了该区段公路沿线所有碎屑斜坡,根据斜坡碎屑物质成分、颗粒大小及运动特征等进行类型划分,分析了各类碎屑斜坡的基本特征和失稳模式。利用信息熵和FLAC数值模拟分析了影响因素与斜坡稳定的相关关系,并建立了基于支持向量机的碎屑斜坡稳定性评判模型。研究表明:（1）碎屑斜坡可细分为溜砂坡、滚石坡和碎石坡3类。（2）碎屑斜坡影响因素从大到小依次为降雨融雪、平均坡度、碎屑物、平均坡高、植被覆盖率、工程建设、地震、风化等级、振动和河水侵蚀。（3）主要影响因素作用下,碎屑斜坡安全系数斜率大小为:降雨融雪（0.8）>平均坡度（0.66）>平均坡高（0.52）>植被覆盖率（0.46）>工程建设（0.43）,其斜率越大则影响作用越显著。（4）选取前6个主要影响因素用于碎屑稳定性评判模型,通过模型训练、回判和检验,模型准确率分别达到了89.29%和93.75%,可用于碎屑斜坡的稳定性评判和整治维修参考。