基于FY-4A大气温度廓线数据的西北太平洋低云云顶高度反演研究

西北太平洋的低云云顶高度(cloud top height,CTH)是气候研究和气象灾害监测中的重要参数。研究中常用卫星数据获得大范围、连续变化的低云云顶高度,但其与实际的低云云顶高度存在较大的偏差。因此,基于低云云顶一般在低层逆温层底这一观测现象,提出一种利用 FY-4A 卫星大气垂直廓线数据反演低云云顶高度的方法(称为“逆温法”),并尝试用于西北太平洋低云云顶高度反演研究。利用星载激光雷达 CALIPSO(Cloud-Aerosol Lidar and Infrared Pathfinder Satellite Observation)探测的低云云顶高度,检验 FY-4A 卫星的云顶高度产品(CTH_AGRI)和“逆温法”反演的低云云顶高度结果(CTH_GIIRS ),表明两者均显著偏低,与 CALIPSO 探测的云顶高度差分别为 -0. 49 km和-0. 27 km,相较而言,“逆温法”反演的低云云顶高度更接近 CALIPSO 的探测结果,优于FY-4A卫星的云顶高度产品。     

海床表层软土对宽浅式筒型基础承载特性影响研究

近海海床表层多为软黏土或淤泥质土,为探究海床表层软土对海上风电宽浅式筒型基础承载特性的影响,以中国广东某海域风电场为背景,通过有限元分析的方法,研究竖向、水平、弯矩荷载作用下软土层厚度和土体强度对基础极限承载力、破坏模式以及筒基土压力分布的影响。研究结果表明:当软土层厚度小于H/2(H为筒裙高度)时,单向荷载作用下宽浅式筒型基础极限承载力随软土层厚度的增加呈线性减小的趋势;当软土层厚度大于H/2后,承载力降低速率逐渐增大。表层软土的存在,使得塑性区范围缩小,软土层内土体塑性破坏更加明显。竖向荷载作用下,随软土层厚度的增大,筒顶承载先减小后增大,筒内侧摩阻力先增大后减小;水平荷载和弯矩作用下,筒侧被动土压力的降低是引起软土覆盖地基中基础承载能力降低的主要因素。     

The influence of bubble clouds on acoustic propagation in the surfzone

High-frequency propagation close to an active surf line is explored with 12and 100-kHz propagation paths together with measurements of bubble clouds, bubble size distributions, and waves. Breaking waves inject massive bubble plumes that are mixed downwards from the roller region by intense turbulence. If these injections follow one another at intervals less than the time taken for the bubbles to rise to the surface, acoustic signals will be continuously blocked, forming an acoustical barrier that effectively inhibits any propagation. Occasionally, waves break seaward of this barrier. In this case, dense bubble clouds are mixed down beneath the air entrainment zone, but there is sufficient time for them to disappear before succeeding breakers, allowing intermittent high-frequency propagation recharge the bubble field. The duration and shape of signal dropouts are then determined by the selective removal of bubbles by buoyancy and dissolution. In addition to turbulence created by the air entrainment process, a lower level of continuous background turbulence may be generated by interaction of residual currents with the wave boundary layer. Our observations illustrate the variable character of acoustic blocking by bubble clouds and serve as a basis for quantitative analysis of these effects with a 2D propagation model coupled to 2D models of bubble cloud evolution and background turbulence     

基于CALIPSO卫星数据的吕宋海峡云时空特征统计分析

基于2006年6月—2021年10月期间CALIPSO星载激光雷达观测数据,对吕宋海峡低云和深对流等影响飞行的云时空分布特征进行统计学分析。结果表明,在南海季风、太阳辐射和季风槽的共同影响下:(1)低云覆盖率在8月左右最小,为2.9% ,在1月左右最大,为67.4%;低云平均云底高在7月左右最低,为756.1 m,在1月左右最高,为1 259.4 m;低云平均厚度在7月最小,为714.1 m,在12月最大,为1 039.4 m。(2)深对流发生概率在10月左右最小,为1.9%,12月最大,为18.7%;深对流顶高在10月最大,平均顶高为16 056.2 m,在4月最小,平均顶高为14 164.0 m。     

1983–2022年南极夏季海冰区反照率的反转变化特征分析

海冰区反照率会影响辐射收支平衡,对全球气候变化有着重要影响。利用遥感反演的反照率数据产品分析了1983–2022年南极及其6个海域夏季海冰区反照率的时空变化,探讨了海冰密集度、气温和大气环流与海冰区反照率的关系。结果表明,卫星反演的南极夏季海冰区反照率与实测反照率结果一致。西威德尔海海冰区多年平均反照率最高（0.61）,罗斯海最低（0.45）。南极夏季海冰区反照率经历了先上升（1983–2015年）后快速下降（2015–2022年）的变化。除了别林斯高晋海–阿蒙森海海冰区反照率前后两个时段均下降外,其余5个海域和南极一样出现了变化趋势的反转。南极海冰区反照率与海冰密集度显著正相关,而与气温显著负相关。1983–2015年夏季气温降低,海冰消融减弱,海冰密集度微弱上升（0.03%/a）,海冰面积平均每10年增加2.07 × 10⁵ km²,导致反射的太阳辐射增多,反照率也微弱上升。2015–2022年夏季气温升高,海冰消融加剧,冰间水道和开阔水域增多,海冰密集度下降,海冰区吸收更多的太阳辐射,造成反射辐射减小,因而海冰区反照率快速下降。此外,南极环状模也是影响罗斯海和威德尔海海冰区反照率变化的因素之一。     

数字海洋云计算服务流中数据预部署研究

Data pre-deployment in the HDFS （Hadoop distributed file systems） is more complicated than that in traditional file systems. There are many key issues need to be addressed, such as determining the target location of the data prefetching, the amount of data to be prefetched, the balance between data prefetching services and normal data accesses. Aiming to solve these problems, we employ the characteristics of digital ocean information service flows and propose a deployment scheme which combines input data prefetching with output data oriented storage strategies. The method achieves the parallelism of data preparation and data processing, thereby massively reducing I/O time cost of digital ocean cloud computing platforms when processing multi-source information synergistic tasks. The experimental results show that the scheme has a higher degree of parallelism than traditional Hadoop mechanisms, shortens the waiting time of a running service node, and significantly reduces data access conflicts.     

海洋单细胞藻对紫外吸收的比较研究

用日本岛津UV-260分光光度计,对9种海洋单细胞藻的紫外吸收变化进行了研究.结果表明:(1)9种海洋单细胞藻的吸收峰的波长均在280nm以下,它们相应的波长范围在252.8～266.4nm之间,高低相差仅为13.6nm;(2)按吸收峰值从大到小排列依次为:盐藻＞扁藻＞小球藻＞塔胞藻＞角毛藻＞三角褐指藻＞新月菱形藻＞金藻3011＞金藻8701,呈现明显的规律性变化,即:绿藻门＞硅藻门＞金藻门;(3)在UV-B(280～320nm)波段,9种海洋单细胞藻的吸收度均随波长的增加呈现逐渐下降的趋势,而吸收度的大小排列次序同吸收峰值完全一致,同样表现出绿藻＞硅藻＞金藻的规律.     

基于MODIS数据的黄渤海海域云检测方法及其应用研究

在处理MODIS数据、业务化监测黄渤海海冰过程中,云检测是重要内容之一,其结果直接影响海冰信息反演的精度。为了减少云在海冰监测过程中的影响,本文针对冬季黄渤海海域的特点,采用多波段阈值云检测算法对云进行检测,并用IDL语言图像处理技术实现该算法。在研究过程中,本文采用C#语言,借助ArcGIS Engine组件,将云检测算法与地理信息系统二次开发技术有机结合,实现了云检测过程的全自动化和可视化,提高了MODIS数据的处理效率。实验表明,该方法具有较高的云检测精度,检测效果理想,并为海冰监测过程的全自动化与可视化研究奠定了基础。     

太湖水体浮游植物光谱吸收系数参数化模型研究

针对太湖水域特有藻种组成的浮游植物光谱吸收系数,利用实测数据对Ciotti光谱吸收系数模型进行改进和演化,得到新的基于藻类粒径组成(模型3)和种类组成(模型4)的太湖水体浮游植物光谱吸收系数模型。对模型进行比较发现,模型3和模型4能够较好地模拟太湖水体浮游植物的光谱吸收系数,分别适用于中、低和高叶绿素质量浓度的太湖水体浮游植物的光谱吸收系数的拟合。     

普通稠油水淹层顶部剩余油水平井技术界限研究——以孤岛中二北Ng5为例

具有较大边底水的中等厚度的普通稠油油藏,长期以来利用直井开发,效果不佳。在高油价的有利条件下,针对该类油藏,提出了利用水平井挖潜,以孤岛中二北北部Ng5稠油区块为例,建立实际参数的概念模型,分不渗透隔层和无隔层两种类型,对水平井的开发方式、最小有效厚度、水平井垂向位置、排液量、井距及水平段长度进行了优化,给出了对应两种类型的水平井技术界限,现场实施取得了良好的开发效果。     

海水黄色物质吸收系数测量中的关键问题探讨

黄色物质是海洋中的有色可溶性有机物,是重要的水质参数之一。目前实验室黄色物质样品测量技术虽已有标准参考,但测量过程的一些重要变量对测量结果的定量影响仍未明确。基于2016年东印度洋南部水体综合调查所得的实测样品,分析了参比纯水是否过滤和过滤压力等因素对测量结果准确性的具体影响,发现:(1)参比纯水未过滤会使测量结果明显高估,ag(350)和ag(440)的高估程度分别为0.137 m~(-1)和0.114 m~(-1);(2)过滤压力的不同对测量结果影响较为明显,过滤压力越大,测得的吸收系数越大,对于a_g(350),150 mm Hg相对100 mm Hg的平均偏差为0.195 m~(-1),200 mm Hg相对150 mm Hg的平均偏差为0.058 m~(-1);对于ag(440),150 mm Hg相对100mm Hg的平均偏差为0.168 m~(-1),200 mm Hg相对150 mm Hg的平均偏差为0.064 m~(-1)。本文的实验研究可促进实验者对规范中黄色物质样品处理过程以及相关参数设置原因和意义的理解。     

Vulnerability assessment of coastal wetlands in Minjiang River Estuary based on cloud model under sea level rise

The change of coastal wetland vulnerability affects the ecological environment and the economic development of the estuary area. In the past, most of the assessment studies on the vulnerability of coastal ecosystems stayed in static qualitative research, lacking predictability, and the qualitative and quantitative relationship was not objective enough. In this study, the “Source-Pathway-Receptor-Consequence” model and the Intergovernmental Panel on Climate Change vulnerability definition were us...     

海州湾湾顶浅海区ADCP测流中垂向流速分量分析

根据2012年6月在海州湾湾顶浅海区利用ADCP定点测流以及CTD等观测资料,采用经验模态分解(EMD)和Hilbert变换方法,对该海区海流的垂向流速分量及其影响因素进行了分析,研究了垂向流速分量的频率结构及其随时间的变化。结果表明,海州湾湾顶浅海区垂向流速分量变化不规则,以团块状分布为主。经验模态分解显示垂向流速分量存在不同的模态,各模态对整个波动的贡献差异明显,其中心频率构成具有垂向变频特征。垂向流速分量与水平流速分量在低频模态和趋势项具有较好的相关性,表明垂向流速分量与水平流速分量具有一定的联系。     

基于属性优选的气烟囱型气云识别方法在渤海东部地区的应用

渤海地区气云表现形式多样,目前还没有系统的分类。根据不同气云带的分布范围,将渤海地区的气云从深至浅划分为气烟囱型、亮点型和麻坑型3类,并分析其成因机理。针对气烟囱型气云,利用单一地震属性进行气云识别和预测,具有一定局限性,且神经网络方法就是一个“黑匣子”,无法判断属性在计算过程中发挥的作用。文中提出利用具有 “多属性融合神经网络”技术体系,对不同的属性组合进行分类,突出对气云敏感的属性,从而对气云准确识别,精细刻画气云的空间分布范围。该方法在渤东地区蓬莱A油田取到较好的应用效果,为下一步寻找大中型油气藏提供了依据。     

上软下硬黏土中四筒基础抗倾覆承载特性研究

随着海上风电向深远海发展,四筒基础发展潜力巨大。中国大多数海域存在较厚的上覆软土层,对基础抗倾覆承载能力有着重大影响。采用有限元软件ABAQUS建立上软下硬分层黏土模型,对四筒基础在单向水平荷载和弯矩荷载作用下的承载力特性进行研究。研究结果表明：四筒基础在水平、弯矩荷载作用下主要运动模式为转动,对边加载时,转动轴靠近受压筒且随着软土层厚度增加不断靠近四筒基础平面中心,但变化幅度较小;水平和弯矩极限承载力对于不同的筒间距和长径比具有相同的变化趋势,当软土层厚度h/筒高L≤3/4时,水平和弯矩承载力随着软土层厚度的增加近似线性降低,当h/L＞3/4后,承载力降低速率明显减小。     

琼东南盆地北礁地区梅山组丘形反射特征

目前琼东南盆地北礁凹陷中中新统梅山组顶部丘形反射引起广泛关注,但对其成因有不同认识。本文通过高精度二维、三维地震、钻井资料,研究丘形反射的特征。研究表明北礁地区梅山组顶部发育近东西向展布的长条形丘体,丘间为水道,丘内为中-弱振幅的地震反射,与西南部强振幅水道砂岩形成鲜明的对比,波阻抗反演揭示丘内为低波阻抗,属泥岩范畴。梅山组塑性丘内地层发生重力扩展,在其上覆的脆性地层（强振幅砂岩和弱振幅泥岩）发育多边形断层,反推出梅山组形成于深水环境,丘为泥丘,沉积环境分析也认为北礁凹陷中中新世为半深海沉积,梅山组的丘-谷分别对应上覆地层的谷-丘,认为是底流剥蚀/沉积成因。本文的研究对南海北部丘形反射的认识有重要意义,并可降低油气探勘风险。     

基于点云与影像融合的黄河三角洲互花米草提取方法

针对卫星遥感技术在对滨海湿地互花米草监测时受分辨率、气候条件等多种因素限制存在一定局限性且通过单一的影像数据提取互花米草时精度不稳定的问题,提出了基于无人机点云与影像融合的面向对象互花米草提取方法。以黄河三角洲自然保护区为研究对象,获取了该区域的点云和多光谱影像。先将地面滤波后提取的植被点云与多光谱影像进行特征组合优化,然后对融合影像采用FNEA算法进行多尺度分割后采用基于改进的最近邻算法进行面向对象分类,最终得到的互花米草生产者精度和用户精度分别达到了82.53%和86.43%,较未融合点云的提取精度分别提高了22.34%和7.66%,分类结果的总体精度从89.54%提升至92.61%,且融合点云后影像能够有效区分两种生长状态的互花米草,表明本文提出的方法能够有效提高互花米草的提取精度。     

珠江口海域基于吸收测量的MODIS半分析算法修正

利用珠江口2002年11月颗粒物质(包括浮游植物与非色素颗粒)及有色溶解有机物质(CDOM)吸收系数的测量,尝试修正MODIS半分析算法经验方程.原算法中建立的浮游植物吸收系数aφ(λ)与aφ(675)之间的双曲线正切函数关系式可能并不符合珠江口这一高污染河口区的光学性质,故给出了aφ(λ)与aφ(443)的简单二次函数关系式.非色素颗粒吸收系数(ad)总体上远大于CDOM吸收系数(ag),所以,没有分离ad和ag而直接导出ag并不切实可行;建议参数S取值0.012 nm-1.当然实用的珠江口MODIS半分析算法还需要进一步的调试与优化.     

Numerical study of power production from tidal energy in the Khuran Channel and its feedback on background hydrodynamics

This study focuses on the development of a farm of tidal turbines in the Khuran Channel. The important factors include the location of turbines and their hydrodynamic effects on the environment. A three-dimensional circulation model for the Persian Gulf is employed for the comprehensive evaluation of the tidal energy potential throughout the study area. The model is validated by using in situ observations of water level and current data.The appropriate potential points for extracting the tidal e...