具有任意反射特性楔形堤和隅角堤波浪绕射

本文给出具有不同反射系数(Ro变R_γ)楔形堤或隅角堤波浪绕射一般解析解,其中包括R_0=R_γ和R_0=-R_γ两种情况作为特例。推导出适用于工程应用计算的相应数学模型及计算方法。同时提供单突堤、直线堤及各种隅角堤等情况的计算结果及比较。     

重量稀释的和浓缩的标准海水的电导率同盐度和温度的函数关系

在-2℃至35℃的整个海洋温度范围和0至42‰S盐度范围内测量准确已知盐度的海水样品电导率和同温度下标准海水电导率的比值R_(s.t.o)。盐度S<35‰的海水样品是由蒸馏水准确重量稀释标准海水制备的,快速蒸发标准海水制备高盐度海水样品继而重量稀释到已经确定的<35‰S范围。推导出了非常准确地表示1～42‰S和全部温度范围内的S与R_(s.t.o)关系式,即 S=f_1(R_(s.t.o)) f_2(R_(s.o,t.)t)=sum from n=0 to 5 a_1R~(a/2) △t/(1 k△t)sum from n=0 to 5 b_nR~(n/2)式中△t=t-15℃,R=R_(s.t.o),只有第一项f_1要求15℃。也确定了温度对标准海水电导率的影响,用t的四次方程非常准确地表示温度t时的电导率的比值的r_(tt)(C_(35.t.o)/C_(35.15.o)),即:(?)_t=sum from n=0 to 4 C_nt~n 这两个方程足以满足常压下所有盐度测量。     

一种基于气象要素梯度观测分析海表特征的方法试验

利用常规气象观测、浙江省自动气象站及宁波凉帽山高塔梯度观测资料,对浙江近海2010年12月28日一次冷空气大风个例进行风、温等气象要素边界层特征分析,计算摩擦速度、粗糙度和粘性副层厚度等特征参数,探讨冷空气大风对浙江近海海面粗糙度的影响,进一步给出了摩擦速度、粗糙度与风速之间的定量关系,并对2010年12月29日21时—30日24时和2015年1月21日19—22日10时两次冷空气大风个例进行风廓线拟合检验,基于此推算这两次个例海面10 m风速,并与浮标站进行对比。结果表明:锋面逐渐靠近时风速随高度递增率明显大于锋面过境远离时段。摩擦速度与风速呈线性关系,粗糙度与风速呈二次多项式增长。光滑流时对数律风廓线对100 m以下高度风速拟合效果最好,当低层风速较小时,对数律拟合风速易偏小,反之则易偏大。     

末次冰期大气中CO2含量的变化及其海洋因素

众所周知，大气中ＣＯ_(2)的浓度的变化直接影响着全球气候的变化。近些年来，地球的温室效应引起了众多的科学家以及政府首脑的普遍关注。我们知道，作为温室气体之一的ＣＯ_(2)，对于全球温度及环境的变化起了比较重要的作用，而且就目前的种种迹象表明，地球正在逐渐变暖。温室效应正在发挥作用，极地冰川在融化，山地冰雪在消融，海平面在上升，环境在恶化。气候模拟显示，如果下世纪ＣＯ2含量增加一倍的话，全球气温将上升１．５至４．ＳＣ［３］，而在高纬度的地区可能变得更暖。通过对最近极地冰盖的跟踪分析，从末次冰期到全新世，…     

二维圆柱涡激振动的数值模拟

采用动网格的动态层铺模型和滑移网格模型以及用户自定义接口编程,将计算结构响应的Newmark-β代码嵌入FLU-ENT软件,建立了2D圆柱横流向涡激振动(VIV)的计算模型。在雷诺数6×103~2×104或对应的约化速度Vr=3~10范围内,结合k-ω湍流模型,并且以静止圆柱为初始状态,首先计算了质量比m*=12.8、255.5和结构阻尼比ζ=0.0%、0.5%几种情况下圆柱的VIV。通过与经典的Feng-type图示比较发现,在小"组合参数"(m*ζ)情况下,计算结果与实验的"初始"支和最大响应吻合较好,同时观察到"初始"支与"下"支之间的"跳跃"现象。通过另外两组工况的计算发现,m*与ζ对圆柱振幅的影响不同,前者是完全非线性的,而后者几乎是线性的。     

不变子空间上特征值的摄动(英文)

本文推广Wielandt—Hoffman定理而得到如下结果:定理1: 设A=X_Adiag(λ_1~((A)),…,λ_n~((A)))X_A~(-1),Q_1∈C~(n×m),T=X_Tdiag万吨(λ_1~((T)),…,λ_m~((T)))X_T~(-1),m≤n。那么,存在1,2,…,n的某个排列π(1),…,π(n)使得:其中,K_2(C)=‖C‖_2‖C~(-1)‖_2,‖‖_2及‖‖_F分别代表矩阵的谱范数和Frobcnius范数,σ_(min)(Q_1)是矩阵Q_1的最小奇异值。     

福建平潭近海赤潮预警模型研究*

本文分析了福建省平潭近海海域2013—2019年水文、水质及气象数据的主成分结果, 筛选出5个气象因子和4个水质因子作为输入指标, 以藻密度为输出指标, 分别演算了KNN (K-nearest neighbor)、RF (random forest)、GBRT (gradient-boosted regression Trees)以及Bagging (bootstrap aggregating)4种赤潮预警回归模型。对2013—2019年的802 组海洋监测数据归一化处理后, 随机选取80%的数据作为模型的训练样本, 剩余的20%作为模型验证数据。其中, 以风速、气温、海平面气压、叶绿素a浓度组合为输入指标时, KNN回归模型演算结果的精度较高(R²=0.624, RMSE=0.821μg·L^-1, MAE=0.836μg·L^-1)。在没有叶绿素a浓度监测指标的海域, 构建了以叶绿素a浓度为输出指标, 气温、日照、风速、AOI(apparent oxygen increase)组合为输入指标的BP神经网络赤潮模型, 该模型也具有较好的预警精度(R²=0.651, RMSE=0.062μg·L^-1, MAE=0.033μg·L^-1)。本研究结果可为平潭海域的赤潮预警研究提供参考。     

基于HY-2A/SCAT数据的西北太平洋台风应用研究

本文用国产卫星海洋二号散射计(HY-2A/SCAT)的数据对2012—2014年发生在西北太平洋的67个台风在台风最大风速、台风大小和结构方面进行探索性研究。结果表明,HY-2A/SCAT数据在对弱台风(风速小于20m/s)的最大风速估计整体偏高。用风速15m/s对应的半径(R_(15))定义台风大小并将台风分为大中小三个类别,得到了HY-2A/SCAT观测的台风大小的月平均分布,从台风数量的月分布直方图发现,中型台风数量最多且多发生于每年8—10月份。利用瑞金涡旋模型公式导出半径的计算公式,将HY-2A/SCAT海面风场数据相关参数代入公式求得相应半径值,与从HY-2A/SCAT数据中提取的半径R_(15)相结合进行对比分析,结果证明HY-2A/SCAT海面风场数据可以很好地应用于台风结构方面的研究。     

风云一号遥感器可见光通道大气程辐射之间的关系

本文利用光谱辐射计测量的大气程辐射资料,研究了相应于“风云一号”卫星上改进型甚高分辨率扫描辐射计(CAVHRR)4个可见光通道的大气程辐射量(N_a)之间的关系。结果表明它们满足((N_a(λ))/(N_a(λ_0)))=A(λ/λ_0)~B的关系。 经回归分析得:A为1.0887,B为3.6587。式中λ_0是CAVHRR第二通道的中心波长,即λ_0=0.875μm,λ是CAVHRR其他3个通道中心波长。     

北部湾冬季强风的主分量神经网络预报方法研究

本文首先分析造成北部湾冬季强风的天气动力学机理，在此基础上以相关分析法确定强风的预报因子(气压梯度、气温梯度、高层风速等因子)与预报量之间存在着较好的相关性；进而采用人工神经网络与主分量分析(PCA)相结合的方法建立了北部湾冬季强风的预报模型．该预报方法所构造的预报模型对历史样本风速拟合平均绝对误差为1．80m/s，对独立样本风速试报的平均绝对误差为1．46m/s．计算结果表明，该方法的拟合效果及预报稳定性较好，可在预报业务中应用．     

海雾过程中海洋气象条件影响数值研究

利用二维数值模式，研究了在海雾过程中海温场、气温场、湿度场、风场等海洋气象条件的影响。结论如下：（１）海温主要影响海雾的生成过程，当海雾生成后，它的作用就逐步减小了；（２）气温梯度（暖平流）较大，不利于海雾生成，逆温不是海雾生成的一个充要条件；（３）相对湿度大小及其分布是海雾能否生成的物理基础；（４）风速大不利于海雾生成，但海雾一旦生成，则有利于其发展     

埕岛海域波浪引起不同区域土体的液化程度

收集埕岛海域地区近十余年的地质勘察资料,汇总该区地质灾害的类型及其分布情况,发现该区存在着凹坑、冲沟、滑塌、泥流舌、海底穿刺、粗糙海底和埋藏古河道等地质灾害,在海域西北、中部和东南部均有分布,简要探讨形成机理,计算波浪循环荷载在海床中产生的循环应力比,以及根据标贯击数和黏粒含量建立土体的循环阻抗比,然后,计算不同风浪等级下每个钻孔1m深度处土体抗液化安全系数,采用surfer8.0软件绘制安全系数等值线图。发现抗液化性能较好的区域主要分布在海域中部三块地区,随着风浪等级增大,整个区域内液化面积也逐渐扩大,海域东南地区有少量油井和管线分布,区地质灾害发生频率较高,土体抗液化性能较差,工程设施应重视较大风浪期间土体液化对其安全性能的影响。     

风对福建中部沿岸春、夏季水文结构和上升流的影响

本文对台湾海峡西侧海坛岛附近海域风情与附近岸站的风情进行了对比分析,结果表明,海上风情和岸站风情变化基本上是一致的;在不同季风的作用下,海域温、盐度呈现不同类型的分布。风情的短期变化对上升流的强弱变化有一定影响。     

黄河入海物质输运通道

渤海水体浊度的分布及其季节变化反映了悬浮物质的分布、输运及其季节特征。本文利用2012—2016年渤黄海8个航次现场观测的水体温度、浊度数据,并结合CCMP(Cross—CalibratedMulti—Platform)风场数据、ROMS(RegionalOceanModelSystem)海流数值模拟结果,分析了渤海海域水体浊度季节分布特征。水体浊度的大小与风速的季节变化密切相关,冬季,黄河口及附近海域的浊度值最高,离岸31km到56km处浊度值从180NTU迅速下降至54.3NTU,而其他季节的浊度较低;渤海全年20m以深海域再悬浮较弱,以水平扩展为主。进而甄别了黄河口附近高浊度水体向渤黄海输运的两条路径,分别为:冬夏季均存在的沿渤中浅滩西侧通道向渤海北部扩展和冬季存在的沿莱州湾湾口向渤海海峡南部及北黄海输运,该两条路径主要由环流场控制。     

太平洋海面粗糙度的计算及波长的提取

海面粗糙度对于海洋工程和海洋军事非常重要,但是海面粗糙度的现场观测资料非常少,波长更难观测。本文利用TOPEX高度计风速资料,实现了对海面粗糙度的反演。给出了一种提取波长的方法,通过验证表明利用该方法得到的波长精度较高。     

台湾海峡西部沿岸上升流的中心位置和共同特征探讨

台湾海峡有多个上升流区存在，其中西部海区的海坛岛东，东山岛东南和台湾浅滩南部外区三处上升流最活跃和持续时间最长。本文依据１９８３至１９８９年期间在台湾海峡西部和中部的三次海洋综合调查资料，着重探讨了上述三处上升流出现和消失的时间冷水中心位置，指出它们共同特征是每年出现的或消失的时间基本稳定不变，并随北向海流和风要素的变化而长消。     

大风事件对长江口及邻近海域海-气CO2通量的影响

依托2017年8月23日至2017年9月6日在长江口及邻近海域连续走航测得的二氧化碳分压(pCO₂)值,结合温度、盐度、溶解氧等数据,阐述该海域pCO₂的分布特征,并利用一次大风事件前后一个断面的重复观测数据,讨论天气事件对长江口海-气CO₂通量的影响。夏季长江口及邻近海域表层海水pCO₂范围为145~929 μatm,总体呈近岸高远岸低的分布特征,在受长江冲淡水影响的区域,海表pCO₂较低,整体表现为大气CO₂的汇。大风事件(最大风速达9.7 m·s^-1)加强了水体的垂直混合,导致近岸区域从大气CO₂的弱源变为强源(CO₂通量从0.2±1.9上升到 55.0±12.4 mmol·m^-2·d^-1),而远岸区域的碳汇略有加强(CO₂通量从-12.7±2.3变为-16.8±2.5 mmol·m^-2·d^-1)。因此,在估算东海海-气CO₂通量时,台风、冷空气等短时间尺度天气事件的影响也不容忽视。     

南海民都洛岛西南暖池的季节变化研究

南海暖池作为影响我国东南部地区气候变化的重要因素,研究其多时间尺度变化特征及动力机制对于更加准确预报我国天气变化具有重要意义。结合海表面温度卫星观测资料和海表面再分析数据,识别和研究了南海民都洛岛西南暖池的季节变化特征,并利用数值模式探讨了其强迫机制。暖池位于民都洛岛西南方向约100 km范围内,中心位置在120.5°E, 12.5°N。暖池整个季节变化过程可分为发展期(10～11月)、成熟期(12～2月)、衰退期(3～5月)、消失期(6～9月)4个阶段:11月份暖池与南北两侧冷水温差达到0.5°C,暖池结构初步形成; 2月份温差达到1.1°C (南侧)和0.7°C (北侧),暖池最强;3月份暖池开始衰退,到6月份完全消失。进一步研究表明,该暖池的形成与地形引起的民都洛岛附近海域潜热通量的空间差异有关:冬季盛行的东北季风被民都洛岛上的高海拔山脉阻挡,在民都洛岛西南背风侧形成低风速区,而在南北两侧形成风激流(风速极大值区)。风速的空间差异引起了海表面潜热通量的差异,导致民都洛岛背风侧的潜热通量较周围海域要小,海表面温度较周围海域要高,从而导致了暖池的形成。     

MM5数值预报产品在舟山海域风力分区预报中的释用

本文阐述了舟山海域地理气候特征及开展舟山海域风力分区预报的重要性,详细介绍了利用海岛测风站资料研究的MM5数值预报产品在舟山海域风力分区预报中的释用技术,实践证明该释用技术能为风力分区预报提供重要的技术支撑,并为研究同类数值预报产品释用技术提供重要的参考依据。     

冬季山东南部沿海水温10—20天的周期性振动

使用谱分析和数字滤波等方法,对山东南部沿海冬季的日平均水温、水位、海平面气压和风场等历史资料(1973—1983)做了分析。结果发现,这里的水温和水位存在10—20天的振动,这种振动与同期气压场和沿岸风的振动相同,陆架水温和水位的这种天气尺度振动恰好是对冬季风强迫的响应。为证明这一物理过程,设计了一个简单的线性理论模式,并用Laplace变换获得了其解析解,证明了上述响应的物理机制。