冬季黄、东海中国沿岸水位的低频波动

本文选用黄、东海中国沿岸9个水位站的水位、气压、风速资料分析冬季水位变化的基本特征,结果表明黄海及东海北部沿岸水位的变化主要与NNW-SSE向的风有关,该方向大体同黄海海槽的伸展方向一致;东海南部沿岸水位的低频变化同E-W向风有关,这一方向同该海域的岸线约有60°的交角。水位低频波动的主要周期是2,3和5天左右,东海还有6—7天的波动。水位变化的振幅为北部大、南部小,西海岸大、东海岸及岛链地区小。水位波动自北向南传播,其波速在黄海北部沿岸约为18—20km/h,东海北部沿岸逐渐增至30—40km/h。东海南部的低频波速几乎是频率的线性函数。水位对风的响应时间尺度约13—28小时,自北向南逐步增加。中国沿岸还存在周期约为2,3和5天的自由波动向南传播,其波速约为30—60km/h。     

厄尔尼诺/拉尼娜信号循环回路及其传播特性研究

基于1992～2001年卫星高度计资料分析了海面高度距平在厄尔尼诺/拉尼娜(El Niño/La Niña)现象中的演变过程,发现:(1)在El Niño过程中,海面高度正距平信号从西太平洋沿赤道海域向东传播至东海岸,然后分成南北两支,北支在10°N附近从东太平洋传回西太平洋的信号最强,到达西太沿岸海域再传回赤道,表明El Niño信号传播在北半球存在一明显循环回路.赤道以南循环圈不及赤道以北环路清晰.东太平洋的季节变化信号主要通过6°N,10°N和8°S附近的3个通道向西太平洋传播.La Niña信号主要从5°N和7°S向西传播;(2)在大洋海盆尺度快速传播信号背景下,存在波长700～800km的慢速传播信号,两类信号将信息在太平洋内传送.传播速度分析表明,慢速传播信号的相速与Rossby波相速相符,而快速传播信号应该是海洋对大气变异的响应.     

水下极低频电磁信号探测中的海流感应电磁噪声压制

水下极低频电磁信号探测在深远海探测领域应用前景广阔,然而极低频电磁信号易受海流运动感应电磁噪声影响,为了拓展极低频电磁探测在海洋中的应用,需要通过信号处理的方式压制噪声,提高信号信噪比。小波分析具有多分辨率分析及时频局部化的优势,适于处理海水运动感应电磁噪声等非平稳信号,本文将海流感应电磁场特征引入小波分析中,基于正演模拟及小波系数分析确定阈值的小波阈值去噪方法压制噪声,利用合成的包含大地电磁信号、海流感应电磁噪声的极低频信号进行实验,并利用南黄海海域电磁信号探测试验数据进行验证。研究结果表明,噪声压制后的极低频信号信噪比明显提高,信号在时频域识别能力得到改善。     

烟尘气溶胶对星地量子通信性能的影响

根据烟尘气溶胶的尺寸分布参数和消光系数,分析了烟尘气溶胶粒子数浓度与传输距离对链路衰减的影响。结合幅值阻尼信道对信道容量、信道保真度及信道误码率进行数值仿真。仿真结果表明,当传输距离为3 km,烟尘气溶胶粒子数浓度由2.1×10⁶ m^-3增加到3.2×10⁶ m^-3时,链路衰减由0.30 dB增加到0.46 dB,误码率由0.008 7增加到0.012 2。由此可见,烟尘气溶胶对星地量子通信的各项性能均有影响,且影响程度不一。仿真结果可为烟尘气溶胶影响下的量子信号传输提供参考。     

机载超低频雷达探测海洋内波

机载超低频雷达探测海洋内波是海洋内波探测的新方法。海洋内波使海水电导率垂向分布发生扰动,当雷达发射的电磁波探测信号传播到内波扰动界面,电磁信号发生反射,部分反射信号再次穿透海面传播到空气中并被天线捕捉,雷达系统通过处理内波界面处的反射信号并抑制海面的反射信号实现对海洋内波的探测。根据麦克斯韦方程和海水的物理性质,推导出超低频电磁波在海水中的传播特性,研究海水温度、盐度变化对海水电导率的影响,根据KDV方程解和垂向特征函数解构造了海洋内波垂向结构,仿真了雷达接收到的海表面处、内波界面处的反射信号及其延迟时间,仿真结果表明,可以使用该方法探测海洋内波。     

基于形态滤波的水声通信信号同步检测方法

针对水声通信过程中拷贝相关同步检测在不同信道环境下相关峰值差距较大,通过单一固定门限同步检测导致信号误检率、漏检率高的问题,设计了一种信号同步检测帧结构,在传统拷贝相关同步检测信号前加入三单音信号,结合形态学滤波技术,提出了一种新的水声通信信号同步检测方法,实现了不同信道环境和通信距离下单一固定门限检测值的水声通信信号同步检测,降低了信号同步检测的误检和漏检概率。实际海试结果表明：在5 km,7 km,10 km不同通信距离和信道环境下该方法均可实现信号同步检测,信号的误检概率和漏检概率均为0。     

地震波衰减和频散属性的提取及其在油气检测中的应用

地震波穿过地层时会发生频散和衰减,岩层中含有油气等流体时,频散和衰减有其特殊性,双相介质理论能很好地刻画地下介质含有流体时的情况。本文基于双相介质理论公式,研究流体参数和频率对地震波衰减和频散的影响规律。结果表明:地震波低频成分衰减较弱,高频成分衰减较强;黏弹性强的流体频散强,粘弹性低的流体频散弱;衰减和频散可以作为油气存在的标志。文中通过广义S变换,对实际地震资料计算,较准确地提取地震波的低频、高频能量和频散特征曲线,并对实际资料进行了含油气性预测,取得了与钻井一致的结果。     

波速线性变化介质中地震波传播特征

根据变速介质中地震波传播所满足的变系数波动方程,推导出波速线性变化介质中一维波动方程的解析解,讨论了波速不均匀性对地震波传播的影响：地震波振幅衰减大小与介质速度梯度有关;频率转折点两侧地震波传播性质;频率与地震波波速关系。     

南黄海海底沉积物声学特性及其影响因素试验研究

利用自南黄海中西部海底取回的沉积物样品,对其声学特性及其影响因素进行了试验研究,结果显示,研究区海底沉积物的压缩波速为1.359 ~1.695 km/s,剪切波速为12.5 ~70.9 m/s;颗粒较细的沉积物与较低的压缩波速、剪切波速对应,主要集中在研究区东侧水深较深处;沉积物的物理力学性质对其压缩波速、剪切波速的影响较显著,沉积物的温度和换能器的频率对上述声学两参数也具有一定的影响,而沉积物的包含物及薄夹层等影响声波传播的理论计算结果。给出了研究区海底沉积物物理力学各参数与压缩波速、剪切波速之间的回归方程,以期为国防、工程提供基础资料。     

顺应式海洋平台慢漂运动物理模型试验研究

为研究顺应式海洋平台慢漂运动的影响因素,以截断圆柱和漂浮方箱为例进行了不规则波作用下的慢漂运动模型试验。测量了不同系泊刚度条件下的漂浮方箱以及相同系泊刚度条件下的截断圆柱和漂浮方箱在静水中自由衰减运动和在不规则波中的运动响应,并将运动响应分解成一阶波频运动响应和二阶低频运动响应,分析了系泊刚度和浮体形状对浮体运动的影响。通过物理模型试验发现了系泊刚度及浮体形状对顺应式系泊浮体一阶运动标准差和二阶低频运动平均漂移值和标准差的关系。结果表明由于顺应式浮体的固有周期远离波浪谱峰周期时,系泊刚度以及浮体形状对慢漂运动的一阶运动响应影响不大;二阶低频运动相对偏离平衡位置的平均值和标准差均随系泊刚度增大而减小,浮体形状同样对慢漂运动的二阶低频纵荡运动响应影响较大。试验结果为实际海洋工程的外形选择和系泊刚度选择提供数据支持。