飞秒啁啾Gauss型脉冲在稠密Λ型三能级原子介质中的传播

利用由预估校正(PC)- 时域有限差分(FDTD)法求得的不含慢变包络近似(SVEA)和旋转波近似(RWA)的全波Maxwell-Bloch方程的数值解, 研究了飞秒啁啾Gauss型激光脉冲(以下简称啁啾脉冲)在稠密Λ型三能级原子介质中的传播.研究表明,啁啾系数(C)的正负及大小的变化对脉冲传播特性有显著的影响,而且这个影响与脉冲面积的大小密切相关.面积小于4π的啁啾脉冲,在介质中传播时不发生分裂,且啁啾脉冲逐渐演化为一个近似的无啁啾(C=0)脉冲,这一特点不随啁啾系数的改变而     

交叉偏振滤波技术提高飞秒超强激光信噪比的研究

对交叉偏振波滤波技术理论分析的基础上,在"极光-III"装置中采用该技术进行了钛宝石飞秒放大激光脉冲对比度提高的实验研究,不仅显著的抑制了纳秒范围内再生放大器产生的预脉冲,而且也将皮秒范围内的信噪比由10^-5提高到了10^-7,实验测得基波到交叉偏振波的转化效率大于10%.研究表明,该技术可以有效地提高飞秒超强激光的信噪比.     

基于高能量耗散型脉冲掺铒光纤激光器的实验研究

在正色散掺铒光纤激光器中,利用非线性偏振旋转技术实现自启动锁模,得到了具有极大光谱宽度的高能量、无波分裂耗散型脉冲.该耗散型脉冲的形成是腔内增益、损耗、非线性偏振旋转、正色散和其他非线性效应等共同作用的结果,其形成机理与传统的负色散激光器完全不同.当抽运功率为500 mW时,该类型脉冲的光谱覆盖了1530—1660 nm范围,半高全宽光谱宽度可达42 nm以上.脉冲具有极大的正啁啾,其时间带宽积为483,而单脉冲总能量最大可达34.4 nJ.     

蓝绿激光探测水下目标的脉冲传输统计模拟及回波特性初步研究

文中给出了用蓝绿激光脉冲探测水下目标时的回波特性初步研究结果,所用的方法是对激光脉冲在海水中的传输作蒙特卡洛统计模拟.研究表明,位于目标上方空中的接收机收到的回波脉冲功率随着目标物水深的增加而呈指数下降,但随目标物反射的增加而增加.水体对激光的多次散射增强了回波脉冲功率,但也使脉冲明显变宽.     

Nonlinear images of scatterers in chirped pulsed laser beams

The bandwidth and the duration of incident pulsed beam are proved to play important roles in modifying the nonlinear image of amplitude-type scatterer. It is found that the initially positive chirp-type bandwidth can suppress the nonlinear image, while the negative one can enhance it, and that both effects are inversely proportional to the incident pulse duration. Numerical simulations further demonstrate that the location of nonlinear image is at the conjugate plane of the scatterer and that, for negatively pre-chirped pulsed beam, the nonlinear image peak intensity can be higher than that in the corresponding monochromatic case under certain conditions. Moreover the effect of group velocity dispersion on nonlinear image is found to be similar to that of chirp-type bandwidth.     

沿岸流非线性不稳定特征数值研究

当不稳定剪切波的波幅达到有限幅值之后,需要用非线性不稳定模型来分析沿岸流不稳定运动特征。本文通过建立并验证沿岸流非线性不稳定数学模型,在讨论该模型参数对沿岸流不稳定影响的基础上,率定实验中的模型参数并利用该数学模型模拟了实验中沿岸流不稳定的发展过程及其特征,主要结论有:（1）底摩擦系数越小,侧混系数越小,不稳定发生的时间越早,不稳定的波动幅值越大;（2）沿岸流非线性不稳定演化可能出现的5个阶段（线性阶段、倍周期阶段、大周期阶段、波群阶段以及不规则阶段）,实验中出现的沿岸流通常处于线性阶段或非线性倍周期阶段,倍周期阶段的涡旋是由线性阶段的涡旋发生追赶、配对直至合并产生的。涡旋配对以碰撞的形式发生,大部分能量转移至追踪波,然后以较慢的涡旋速度沿岸传播。     

最近邻耦合网络的时空混沌同步研究

本文进行了最近邻网络的时空混沌同步研究.以时空混沌系统作为网络的节点,基于Lyapunov稳定性定理,通过确定网络的最大Lyapunov指数,得到了实现网络完全同步的条件.采用Fisher-Kolmogorov时空混沌系统作为网络节点实例进行了仿真模拟,获得了理想的同步效果.进一步研究了有界噪声影响下网络的同步性能,结果显示它具有较强的抗干扰能力.     

宽频立体枪阵优化设计

在海洋油气勘探这一过程中,震源设计是关键环节,其性能的优劣直接影响采集信号的质量。气枪以其质量可靠、组合灵活、安全环保等优势成为海洋勘探领域应用最广泛的激发震源,然而,随着勘探环境的复杂化,平面阵列的激发子波难以满足高分辨率勘探需求。因此,在立体阵列的基础上,分析不同容量气枪子波信号与时间关系,通过优化沉放深度,使不同容量单枪激发产生的振幅在接收时同相叠加,达到拓宽频带和压制陷波效应,进而改进震源的性能。将优化的立体阵列与常规阵列进行属性对比,证明宽频立体气枪阵列拥有更强的振幅能量和更宽的有效频带,可明显压制陷波效应,对复杂地质目标有较好的识别效果。     

南海东北部亚中尺度过程时空分布特征

基于高分辨率模型2009-2012年的模拟结果,本文对南海东北部亚中尺度过程的时空分布特征进行了研究。模拟结果表明,南海东北部上层广泛存在着相对涡度接近于局地行星涡度的亚中尺度过程。统计结果发现,亚中尺度过程的相对涡度的分布具有着明显的非对称性,即正涡度明显强于负涡度。这意味着相比于负涡度,具有正涡度的亚中尺度过程要更为活跃,而这主要是由离心不稳定导致。同时,亚中尺度过程在时间分布上表现出明显的冬强夏弱的季节变化特征。通过对该海区亚中尺度过程可能生成机制的分析发现,该季节变化与流场拉伸和混合层的厚度有着密切关系,冬季更强的流场拉伸和更深的混合层有利于通过锋生过程和混合层不稳定为亚中尺度过程生成提供更多的能量。     

大规模富社团网络的时空混沌同步

以Plankton时空混沌系统作为网络节点,通过非线性耦合构成富社团(rich-club,RC)网络,研究其时空混沌同步规律.首先给出了RC网络中连接节点之间的非线性耦合函数的一般性选取原则.进而基于Lyapunov稳定性定理,理论分析了实现网络同步的条件.最后,通过仿真模拟检验了网络的时空混沌同步效果.仿真研究表明,RC网络中各富节点之间以及这些富节点各自星形连接的子网络中的所有节点均实现了完全同步.     

南海混合层近惯性能通量的时空变化

On the basis of the QSCAT/NCEP blended wind data and simple ocean data assimilation(SODA), the wind-induced near-inertial energy flux(NIEF) in the mixed layer of the South China Sea(SCS) is estimated by a slab model, and the model results are verified by observational data near the Xisha Islands in the SCS. Then, the spatial and temporal variations of the NIEF in the SCS are analyzed. It is found that, the monthly mean NIEF exhibits obvious spatial and temporal variabilities, i.e., it is large west of Luzon Island all the year, east of the Indo-China Peninsula all the year except in spring, and in the northern SCS from May to September. The large monthly mean NIEF in the first two zones may be affected by the large local wind stress curl whilst that in the last zone is probably due to the shallow mixed layer depth. Moreover, the monthly mean NIEF is relatively large in summer and autumn due to the passage of typhoons. The spatial mean NIEF in the mixed layer of the SCS is estimated to be about 1.25 m W/m2 and the total wind energy input from wind is approximately 4.4 GW. Furthermore, the interannual variability of the spatial monthly mean NIEF and the Ni?o3.4 index are negatively correlated.     

福建沿海鲸鲨时空分布初探及保护对策

搁浅、误捕和救助记录是研究野生动物分布和获取其基本生物学数据的重要来源,尤其是对那些缺少系统性野外调查的物种。本研究收集了福建沿海2006—2019年间鲸鲨（Rhincodon typus）的搁浅、误捕和救助记录,初步探讨福建沿海鲸鲨的时空分布情况,并提出相应的保护对策。共收集福建沿海鲸鲨搁浅、误捕和救助记录30例,包括搁浅10例、误捕18例和救助2例,其中福州鲸鲨记录大部分在平潭岛附近,这可能与平潭海域上升流带来的丰富生物资源有关;所有记录中有28例（93.3%）发生在6—10月,表明夏秋季可能是鲸鲨在福建沿海活动的高峰期。此外,有体长记录的22条鲸鲨中,17条（77.3%）为幼年个体,可能是因为幼年鲸鲨偏好在高生产力的近岸海域聚集以获取充足的食物,因此也更容易搁浅或被误捕。较多的误捕记录（60.0％）提示渔业活动对鲸鲨有较大威胁。因此,建议建立全省甚至全国性的鲸鲨搁浅误捕数据库,进一步严格和规范渔业管理,改进渔具以降低误捕鲸鲨的概率,加强对公众（特别是渔民）的宣传教育,以更好地保护这一濒危物种。     

陆岛互通工程对海岛产业用地时空格局影响分析——以舟山市为例

陆岛联动发展对提升海岛综合价值和推进陆海统筹战略具有重要意义.以舟山市为例,基于多源遥感影像、POI数据、景观格局梯度分析和相关性分析,探讨了陆岛连通工程对海岛产业用地演变的影响及其时空格局特征.主要结论如下:(1) 2010-2018年期间,舟山市陆域用地面积总体扩张,其中第一产业用地递减,第二、三产业用地迅速增加,产业用地转换频繁复杂.(2)海岛产业用地演变呈显著时空差异性.第一产业用地分布逐渐分散化、破碎化,重心向东北方向转移.第二产业用地集中于本岛沿岸并向外围邻近小岛辐射,其重心转移最为明显,趋向西北方.第三产业用地呈现双核多点分布特征,其中本岛南部城市核心区集聚扩张,在外围涌现零星增加点,其重心持续向西北方转移.(3)样带梯度分析表明2010-2015年间舟山海岛产业用地景观指数变化更高,而市中心产业用地景观格局变化较少,随着离市中心距离增加景观指数变化增强,在两端的金塘岛和朱家尖岛出现明显波动.海岛沿岸第二、三产业用地景观格局变化剧烈.(4)舟山海岛产业用地景观变化与跨海大桥建设、岛内交通网络、距离海岸线等地理因素呈现显著相关性和时空差异性,跨海大桥对第一产业用地的影响逐渐减弱,后期第二、三产业用地格局变化更多受到岛内交通网络、岸线资源、本底产业基础等因素影响.     

孟加拉湾海域背景流–中尺度涡–高频扰动之间的相互作用

基于一套涡分辨模式数据,本文利用一种新的泛函工具—多尺度子空间变换—将孟加拉湾（BOB）海域的环流系统分解到背景流（>96 d）、中尺度（24～96 d）和高频尺度（<24 d）3个子空间,并用正则传输理论探讨了3个尺度子空间之间内在的非线性相互作用。结果表明,BOB西北部边界和斯里兰卡岛东部是BOB海域多尺度相互作用最显著的区域,中部则较弱。前两个区域的背景流大多正压、斜压不稳定,动能和有效位能正则传输主要表现为正向级串;后者则以逆尺度动能级串为主。具体来说,在BOB西北部与斯里兰卡东部,中尺度涡动能（EKE）主要来源于正压能量路径（即背景流动能向EKE传输）,其次来源于斜压能量路径（即背景流有效位能向中尺度有效位能传输,并进一步转换为EKE）。通过这两个能量路径得到的EKE向更高频的扰动传输能量,起到了耗散中尺度涡的作用。不同于此二者,BOB中部海域的EKE和高频尺度动能主要通过斜压路径获得,随后通过逆尺度级串将动能返还给背景流。苏门答腊岛的西北部也是中尺度和高频尺度扰动较强的海域,正压能量路径和斜压能量路径均是该海域扰动能的来源,但以斜压能量路径为主。